Hielscher ultratovush texnologiyasi

Ultrasonik Biyoetanol ishlab chiqarish uchun fermentatsiya yordamidagi

fermentatsiya

Fermentatsiya bakterial, qo'ziqorin, yoki boshqa biologik hujayra madaniyatini tomonidan yoki fermentlar organik materiallar aylantirish uchun, biotexnologik ilovalar uchun ishlatiladi aerobik (= oksidlanish fermentatsiya) yoki anaerob jarayoni, bo'lishi mumkin. fermentatsiya tomonidan, energiya organik birikmalar, masalan oksidlanish olinadi uglevodlar.

Shakar kabi sut kislotasi, laktoza, o'rganish va vodorod kabi mahsulotlari fermentatsiya keyin, natijada fermentatsiya eng keng tarqalgan substrat hisoblanadi. spirtli ichimliklar uchun ham, ayniqsa, yoqilg'i sifatida foydalanish uchun, lekin - spirtli fermentatsiya, etanol uchun – fermentatsiya tomonidan ishlab chiqarilmoqda. Qachon kabi ba'zi xamirturush shtammlari, Saccharomyces cerevisiae shakar metabolize, achitqi hujayralari etanol va karbonat angidrid boshlab materiallar aylantirish.

kimyoviy tenglamalar quyida konvertatsiya qo'shmoq:

umumiy Biyoetanol ishlab chiqarish, shakar sut kislotasi, laktoza, o'rganish va vodorod ichiga fermentatsiya tomonidan aylanadi.

kimyoviy tenglamalar Biyo uchun konvertatsiya umumlashtirish.

boshlang'ich material kraxmal bo'lsa, masalan, makkajo'xori dan, birinchi navbatda kraxmal, shakar aylantirilishini kerak. yoqilg'i sifatida ishlatiladigan Biyo uchun, kraxmal konvertatsiya qilish uchun gidroliz talab qilinadi. Odatda, gidroliz kislotali yoki fermentativ davolash bilan yoki har ikkala birikmasi hızlanan. Odatda, fermentatsiya atrofida 35-40 ° C da amalga oshiriladi.
turli fermentatsiya jarayonlarida ustidan haqida umumiy ma'lumot:

Ovqat :

  • ishlab chiqarish & saqlash
  • sut (sut kislota fermentatsiya), masalan, qatiq, kefir, qatiq
  • sut fermentlar sabzavotlar, masalan, Kimchi, miso, natto, tsukemono, tuzlangan karam
  • aromatiklerin rivojlantirish, masalan, soya sousi
  • Ko'nchilik agentlari, masalan parchalanishi choy, kakao, kofe, tamaki
  • spirtli ichimliklar, masalan, pivo, vino, viski

Preparatlar:

  • tibbiy birikmalar, masalan ishlab chiqarish insulin, hialüronik kislota

Biogaz / O'rganish:

  • biogaz takomillashtirish / Biyoetanol ishlab chiqarish

eshak-yuqori va uchuvchi hajmi turli ilmiy-tadqiqot ishlari va testlar, deb ultratovush fermentativ fermentatsiya uchun ko'proq biomassa mavjud orqali fermentatsiya jarayonini yaxshilaydi ko'rsatdi. Quyidagi bo'limda, bir suyuqlik ichida ultratovush ta'siri ishlab qilinadi.

Ultratovush reaktor biodiesel hosil va qayta ishlash samaradorligini oshirish!

Biyoetanol kungaboqar sopi, makkajo'xori, shakar va hokazo ishlab mumkin

Ultrasonik bexatar ishlash ta'siri

yuqori elektr / past chastotali ultratovush tomonidan yuqori amplituda hosil bo'lishi mumkin. Shunday qilib, yuqori elektr / past chastotali ultratovush kabi, aralashtirish emülsiyon, tarqatish va deagglomeration yoki tegirmon kabi suyuqliklar qayta ishlash uchun foydalanish mumkin.
yuqori yoğunluklarda suyuqliklar sonicating bo'lsa, suyuq muhiti ichiga targ'ib tovush to'lqinlari chastotasiga qarab stavkalar bilan, yuqori bosim (siqish) va past bosimli (suyultirish) sikllar olib. past bosimli tsikli davomida yuqori tezlik ultratovush to'lqinlar suyuqlik kichik vakuum pufaklar yoki bo'shliqlar hosil qiladi. pufakchalari ular endi energiya shimib mumkin bo'lgan bir hajmini erishish bo'lsa, ular yuqori bosim tsikli davomida qattiq qulashi. Bu hodisa Kavitasyonu deyiladi. Kavitasyonun, anavi “Agar suyuqlik bilan sharchalar shakllantirish, o'sish va implosive buzish. Cavitational buzish kuchli mahalliy isitish (~ 5000 K), yuqori bosim (~ 1000 ATM), va katta isitish va sovutish sur'atlarini (ishlab chiqaradi>109 K / sek)” va suyuq Jet oqimlari (~ 400 km / h) ". (Suslick 1998)

etanol kimyoviy tuzilishi

etanol tarkibiy formula

Yuqori bosimli noziklar, rotor-stator mikserlari yoki ultratovushli protsessorlar kabi kavitatsiyani yaratish uchun turli usullar mavjud. Bu tizimlarda kirish energiyasi ishqalanish, turbulentlik, to'lqinlar va kavitatsiyaga aylanadi. Kavitatsiyaga aylantirilgan kirish energiyasining fraktsiyasi suyuqlikda kavitatsiya ishlab chiqarish uskunasining harakatini tavsiflovchi bir qancha omillarga bog'liq. Tezlashtirishning intensivligi energiyaning kavitatsiyaga aylantirilishiga ta'sir qiluvchi eng muhim omillardan biridir. Yuqori tezlashtirish yuqori bosim farqi hosil qiladi. Bu o'z navbatida suyuqlik orqali tarqaladigan to'lqinlarning paydo bo'lish o'rniga vakuum kabarcıklarının paydo bo'lish ehtimolini oshiradi. Shunday qilib, tezlashuvning yuqoriroqligi kavitatsiyaga aylantirilgan energiyaning fraktsiyasi.
bir ultratovush Konverter taqdirda, salınımının amplitudasi jadallashtirish jadalligini ta'riflaydi. Oliy amplituda kavitasyon yanada samarali tashkil etish olib kelishi. intensivligi tashqari, suyuq bo'ronlar paytida, ishqalanish va to'lqin avlod jihatidan minimal zarar yaratish tarzda jadal lozim. Buning uchun, optimal yo'l harakati bir tomonlama yo'nalishi hisoblanadi. zo'ravonlik va ultrasonik tebranish jarayoni parametrlarini o'zgartirish, ultratovush juda qattiq yoki juda yumshoq bo'lishi mumkin. Bu turli ilovalar uchun ultratovush juda ko'p qirrali vositasi qiladi.
Compact and powerful ultrasonic lab devices allow for simple testings in small scale to evaluate process feasibility

Rasm 1 – ultratovush laboratoriya qurilma UP100H texnik-iqtisodiy sinovlari uchun (100 vatt)

o'z ichiga oladi yumshoq sharoitda yumshoq sonication qo'llash Soft ilovalar, gaz, EmulsifikatsiyaVa ferment faollashtirish. yuqori intensivligi / (asosan yuqori bosim ostida), yuqori elektr ultratovush bilan qattiq ilovalar Namli-Tegirmon, Deagglomeration & Zarrachalar hajmi kamaytirish va tarqatish. kabi ko'plab ilovalar uchun Ekstraksiya, Bo'linish yoki Sonokimyo, Talab ultratovush intensivligi ma'lum bir moddiy bog'liq soniklendi kerak. individual jarayon odatiga mumkin parametrlari turli tomonidan, ultratovush har bir jarayon uchun shirin joy topish imkonini beradi.
Amplitudasi, bosim, harorat, yopishqoqligi, va xamda: ajoyib kuch konvertatsiya Bundan tashqari, ultrasonikleştirme to'liq eng muhim parametrlar ustidan nazorat katta foyda taklif etadi. Bu har bir muayyan material uchun ideal ishlash parametrlarini topishga maqsadida barcha bu parametrlarini sozlash uchun imkoniyat yaratdi. Bu oliy samaradorligini, shuningdek, optimallashtirish samaradorligini olib keladi.

Ultratovush Biyoetanol ishlab chiqarish bilan namunali tushuntirdi, fermentatsiya jarayonlari yaxshilash uchun

Biyoetanol anaerob yoki aerob bakteriyalar tomonidan biomassa yoki chiqindilarni biyobozunur moddaning buzilishi mahsulotidir. ishlab chiqarilgan etanol asosan bioyoqilg'i sifatida ishlatiladi. Bu, masalan, tabiiy gaz kabi qazilma yoqilg'i uchun qayta tiklanadigan va ekologik muqobil Biyo qiladi.
biomassa, shakar, kraxmal va lignoselülozik ashyodan o'rganish ishlab chiqarish uchun xomashyo sifatida foydalanish mumkin. Ular iqtisodiy jihatdan qulay bo'lgan sanoat ishlab chiqarish hajmi, shakar va kraxmal hozircha yuksak bo'ladi.
ultratovush berilgan sharoitda muayyan besleme moddasining bilan mijoz-individual jarayonini yaxshilaydi qanday texnik-iqtisodiy sinovlari tomonidan juda oddiy amalga harakat bo'lishi mumkin. birinchi qadam, bir ultratovush bilan xomashyo atala kichik miqdorda sonikasyon da laboratoriya qurilmasi ultratovush ashyo ta'sir qiladi, agar, ko'rsatadi.

Fizibilite sinovlari

birinchi sinov bosqichida, u har qanday natijalar olinishi mumkin, agar ko'rish uchun suyuq sifatida shunday qilib imkoniyat ortadi kichik hajmi ichiga ultratovush energiyasi nisbatan yuqori miqdorda joriy etish mos keladi. Kichik bir namuna hajmi, shuningdek, bir laboratoriya qurilmasi yordamida vaqtni qisqartiradi va birinchi sinovlari uchun xarajatlarini pastga kesadi.
ultratovush to'lqinlar suyuqlik ichiga sonotrode yuzasining tomonidan uzatiladi. sonotrode yuzasi Beneth, ultratovush intensivligi eng kuchli hisoblanadi. Shunday qilib, sonotrode va soniklendi material orasidagi qisqa masofalar afzal etiladi. kichik suyuq hajmi fosh bo'lsa, sonotrode masofa qisqa saqlanishi mumkin.
Quyidagi jadvalda optimallashtirish keyin ultrasonik tebranish jarayonlari uchun tipik energiyasi / hajmi darajasini ko'rsatadi. birinchi sud soniklendi moddiy yoki yo'q qilish uchun har qanday ta'siri bor bo'lsa ko'rsatadi odatda qiymati 10 50 barobar optimal konfiguratsion, ultrasonik tebranish jadalligi va vaqtning o'zida ishlaydigan emas, chunki.

jarayon

energiya /

ovoz

o'rnak Miqdor

Quvvat

vaqt

Oddiy

< 100Ws / ml

10ml

50W

< 20 sek

o'rta

500Ws uchun 100Ws / ml / ml

10ml

50W

100 sek 20

qiyin

> 500Ws / ml

10ml

50W

>100 sek

1-jadval – jarayon optimallashtirish keyin tipik ultrasonik tebranish qiymatlari

test, ichburug 'haqiqiy kuch kirish integratsiyalashgan ma'lumotlar jurnali orqali yozib olish mumkin (Uf200 ः t va UP200St), PC-interfeysi yoki PowerMeter tomonidan. amplituda mo'ljallangan va harorat saqlangan ma'lumotlar bilan birga, har bir sud natijalari da'vo qilishi va energiya / hajmi uchun pastki chiziq tashkil etilishi mumkin.
Agar testlarda optimal konfiguratsiya tanlansa, ushbu konfiguratsiya ishlashi optimallashtirish bosqichida tekshirilishi mumkin va nihoyat savdo darajasiga yetkazilishi mumkin. Optimallashtirishni engillashtirish uchun sonication chegaralarini o'rganish tavsiya etiladi, masalan, harorat, amplituda yoki maxsus formulalar uchun energiya / hajm. Ultratovushlar hujayralar, kimyoviy moddalar yoki zarrachalarga salbiy ta'sirlarni keltirib chiqarishi mumkinligi sababli, har bir parametr uchun tanqidiy darajalar quyidagi optimallashni salbiy ta'sir ko'rilmaydigan parametr oralig'iga cheklash uchun tekshirilishi kerak. Texnik-iqtisodiy asoslash uchun kichik laboratoriya yoki dastgoh ustunlariga bunday sinovlarda asbob-uskunalar va namunalarni sarflashni kamaytirish tavsiya etiladi. Odatda 100 dan 1000 Vattgacha bo'lgan agregatlar fizibilite ishining maqsadlariga juda mos keladi. (masalan, Hielscher, 2005)

Ultrasonic processes are easy to optimize and to scale up. This turns ultrasonication into an highly potential processing alternative to high pressure homogenizers, pearl and bead mills or three-roll mills.

1-jadval – jarayon optimallashtirish keyin tipik ultrasonik tebranish qiymatlari

optimallashtirish

texnik-iqtisodiy tadqiqotlar davomida erishilgan natijalar muomala kichik hajmi bilan bog'liq juda yuqori energiya iste'molini ko'rsatish mumkin. Lekin texnik-iqtisodiy sinov maqsadi material uchun ultratovush ta'sir ko'rsatish uchun, birinchi navbatda, deb. ijobiy ta'sir test texnik-iqtisodiy sodir bo'lsa, yanada harakatlari energiya / hajmi nisbati optimallashtirish uchun amalga oshirilishi lozim. Bu iqtisodiy jihatdan eng oqilona va samarali jarayonini amalga oshirish uchun imkon kam energiya yordamida eng yuqori hosildorlikka erishish uchun ultratovush parametrlari ideal konfiguratsiyani kashf demakdir. optimal parametr konfiguratsiyani topish uchun – minimal energiya kiritish bilan mo'ljallangan foyda olish - eng muhim parametrlar o'rtasidagi o'zaro bog'liqlik amplitudasi, bosim, harorat va suyuq tarkibi tekshirilishi kerak. bosim muhim parametr partiyasi Sonikasyon ta'sir mumkin emas, bu ikkinchi qadamida oqimi hujayra reaktori bilan doimiy ultrasonik tebranish o'rnatish, ommaviy sonikasyon dan o'zgarish tavsiya etiladi. partiyasidagi sonikasyon paytida bosim muhit bosimi bilan cheklanadi. ultrasonik tebranish jarayoni bosim bardoshli oqimi hujayra palatasi o'tsa, bosim umuman, ultratovush ta'sir ko'tarar (yoki kamayadi) mumkin Kavitasyonun keskin. oqim hujayrani foydalanib, bosim va jarayon samaradorligini o'rtasidagi korrelyatsiya aniqlanishi mumkin. o'rtasida ultratovush Protsessorlar 500 vatt va 2000 vatt hokimiyat jarayonini optimallashtirish uchun eng mos bo'lgan.

Fully controllable ultrasonic equipment allows for process optimization and completely linear scale-up

Rasm 2 - Ultrasonik jarayoni optimallashtirish oqim sxemasi

Tijorat ishlab chiqarish uchun Scale-Up

optimal konfiguratsiya topilgan bo'lsa ultratovush jarayonlar deb, yanada ko'lamli-up oddiy bir chiziqli miqyosda to'liq qayta-qayta,. Bu shuni anglatadiki, ultratovush bir xil ishlov berish parametrlari konfiguratsiyasi ostida bir xil suyuqlik formulasiga qo'llanilganda, ishlov berish ko'lamidan qat'iy nazar bir xil natija olish uchun bir xil hajmda energiya talab qilinadi. (Hielscher 2005). Bu ultratovush optimal parametrlarini konfiguratsiyani to'liq hajmdagi ishlab chiqarish hajmiga o'tkazish imkonini beradi. Darhaqiqat, ultratovush bilan qayta ishlanishi mumkin bo'lgan hajm cheksizdir. Yuqori darajali savdo ultratovush tizimlari 16,000 vatt birlik boshiga mavjud va klaster o'rnatilgan bo'lishi mumkin. ultratovush protsessorlari Bunday klasterlari parallel yoki ketma-ket o'rnatilgan bo'lishi mumkin. yuqori hajmi oqimlari muammo holda qayta ishlanishi mumkin, shunday qilib, yuqori elektr ultratovush protsessorlari klaster-dono o'rnatish, umumiy quvvat deyarli cheklanmagan. Shuningdek ultratovush tizimi bir jihatdan zarur bo'lsa, masalan, a tahrirlangan suyuq formülasyon parametrlarini sozlash uchun, bu asosan sonotrode, mustahkamlovchi o'zgartirish yoki hujayrani oqib tomonidan amalga oshirilishi mumkin. chiziqli ölçeklenebilirlik, çoğaltılabilirlik va ultratovush moslashuvchanlik, bu innovatsion texnologiya samarali va tejamli qilish.

16kW ultrasonic machine for industrial processing of large volume streams, e.g. biodiesel, bioethanol, nano particle processing and manifold other applications.

Rasm 3 - sanoat ultratovush protsessor UIP16000 16,000 vatt quvvat bilan

Ultrasonic ishlov parametrlari

Ultrasonik suyuqliklarni qayta ishlash bir qator parametrlar bilan tavsiflanadi. Eng muhimi, amplituda, bosim, harorat, qotishqoqlik va kontsentratsiya. Parametrlarni sozlash uchun zarracha hajmi kabi jarayonlar natijasi qayta ishlanadigan tovush miqdori bo'yicha energiya vazifasini bajaradi. Funktsiya birma-bir parametrlarni o'zgartirish bilan farq qiladi. Bundan tashqari, ultratovush qurilmasining sonotrodinasining sirt maydoni uchun haqiqiy kuch chiqishi parametrlarga bog'liq. Sonotrodning sirt maydoni uchun quvvat chiqishi sirt intensivligidir (I). Sirt zichligi amplituda (A), bosim (p), reaktor hajmiga (VR), haroratga (T), viskoziteye (ē) va boshqalarga bog'liq.

ultratovush qayta ishlash eng muhim parametrlar amplitüdünü (A), bosim (p), shu jumladan, reaktor hajmi (VR), harorat (T) va qovushqoqlik (η).

ultratovush qayta ishlash cavitational ta'sir yuzasi amplitudasi (A) tomonidan haqidagi intensivligi, bosim (p), reaktor hajmi (VR), harorat (T), yopishqoqligi (η) va boshqalar bog'liq. musbat va manfiy alomatlar ultrasonik tebranish jadalligi bo'yicha aniq parametr bir ijobiy yoki salbiy ta'sir ko'rsatadi.

hosil kavitasyon ta'siri yuzasi zichligiga bog'liq. Shu tarzda, jarayon natijasi laydi. bir ultratovush birligi umumiy energiya ishlab chiqarish, sirt jadalligi (I) va sirt maydoni (S) samarasidir:

s [V] Men [V / mm²] * S[mm²]

amplituda

salınımının amplituda sonotrode yuzasi bir vaqtning (20kHz masalan 1 / 20,000s) bilan safar yo'l (masalan 50 mm) ta'riflaydi. amplitudasi katta, oliy darajasi bo'lgan har bir zarbida bosimini tushiradi va ortadi. Bundan tashqari, bir katta Kavitasyonun hajmi (ko'pik hajmi va / yoki qator) natijasida har bir falaj ortadi hajmi olish. dispersiyalar uchun qo'llaniladigan bo'lsa, oliy amplituda qattiq zarrachalari bilan yuqori ayanchli oqibatlarga ko'rsatadi. 1-jadval Ba'zi ultratovush jarayonlar uchun umumiy qadriyatlarni ko'rsatadi.

The ultrasound amplitude is an important process parameter.

2-jadval – Amplitüdleri uchun umumiy tavsiyalar

bosim

Suyuqlikning tiklanish nuqtasi bosimga bog'liq. Bosim qanchalik baland bo'lsa, qaynoq nuqtasi va teskari. Yuqori bosim qaynoq nuqtasiga yaqin yoki yuqoriroq haroratda kavitatsiyaga imkon beradi. Bundan tashqari, implossiyaning intensivligini oshiradi, bu statik bosim va qabariq ichidagi bug' bosimining farqi bilan bog'liq (Vercet va boshqalar, 1999). Ultrasonik kuch va zichlik bosimdagi o'zgarishlar bilan tez o'zgarib turgandan so'ng, doimiy bosim pompasi afzallik beriladi. Agar oqim kamerasiga suyuqlik etkazib berilsa, nasos mos bosimlarda o'ziga xos suyuqlik oqimini boshqarishi mumkin. Diafragma yoki membrana nasoslari; moslashuvchan quvur, shlang yoki siqish pompalari; peristaltik nasoslar; yoki piston yoki piston nasosi o'zgaruvchan bosim dalgalanmaları yaratadi. Sovutgichli nasoslar, tishli nasoslar, spiral nasoslar va suyuqlikni doimiy ravishda barqaror bosimda sonikatsiyalash imkonini beruvchi progressiv kavit qatorlari afzallik beriladi. (Hielscher 2005)

harorat

Agar suyuqlik sonicating tomonidan, elektr o'rta uzatiladi. As Ultrasonik hosil tebranish çalkantısının va ishqalanish, soniklendi suyuqlik sabab - termodinamik qonunga muvofiq – qizib ketadi. qayta o'rta yuqori haroratlar material uchun zararli bo'lishi va ultratovush kavitasyon samaradorligini kamaytirishi mumkin. Innovatsion ultratovush oqimi hujayralar sovutish ko'ylagi (rasmga qarang) bilan jihozlangan. Bu bilan, ultratovush qayta ishlash paytida moddiy harorat ustidan qattiq nazorat beriladi. kichik hajmi menzurka Sonikasyon issiqlik tarqalish uchun muz hammom tavsiya etiladi.

Picture 3 – Ultrasonic transducer UIP1000hd (1000 watts) with flow cell equipped with cooling jacket – typical equipment for optimization steps or small scale production

Rasm 3 - ultratovushli signal beruvchi UIP1000hd ko'ylagi sovutish bilan jihozlangan oqim xujayrasi bilan (1000 vatt) - optimallashtirish qadamlar yoki kichik ko'lamli ishlab chiqarish uchun tipik uskunalar

Yopishqoqligi va konsentratsiyasi

ultratovush Tegirmon va tarqatish suyuq jarayonlari. zarralar masalan, bir to'xtatib bo'lishi kerak suv, neft, erituvchi yoki qatronlar bilan. ultratovush oqimi-orqali tizimlarini ishlatish bilan bu juda yopishqoq, macunumsu moddiy tovush to'lqinlarining ta'sir qilish mumkin bo'ladi.
Yuqori elektr ultratovush protsessor juda yuqori qattiq konsentrasiyalarda ishlatish mumkin. ultratovush tegirmon ta'siri Inter-zarracha to'qnashuvi oqibatida kabi yuqori xamda, ultratovush qayta ishlash samaradorligini ta'minlaydi. Tadqiqotlar söz sinish darajasi og'irligi bilan 50% qattiq konsentratsiyasi qadar mustaqil ekanligini ko'rsatdi. yuqori darajada joyga jamlanganda materiallari bilan tanishing nisbati bilan master qoplarni ishlash ultrasonikleştirme foydalanib umumiy ishlab chiqarish tartibi hisoblanadi.

Quvvat va energiya boshqalar zichligi

Surface tezlik va umumiy energiya qayta ishlash jadalligini tasvirlab faqat yo'q. soniklendi namuna hajmi va ma'lum intensivligi da ta'sir vaqti u ölçeklendirilebilir va tekrarlanabilir qilish uchun bir ultrasonik tebranish jarayonini tasvirlab hisoblanadi kerak. Berilgan parametr sozlash jarayoni natijasi uchun, masalan, zarracha hajmi yoki kimyoviy o'tkazish, hajmi boshiga energiya (E / V) bog'liq bo'ladi.

natija = f (E /V )

energiya (E) chiqish quvvati (P) va ta'sir qilish (t) davrida samarasidir qaerda.

E[WS] = s[V] *t[S]

parametr konfiguratsion o'zgarishlar natijasi vazifasini o'zgartiradi. Bu esa, o'z navbatida, muayyan natija qiymatini olish uchun berilgan namuna qiymati (V) uchun zarur energiya miqdorini (E) farq qiladi. Shuning uchun u bir natija olish uchun bir jarayon uchun ultratovush ma'lum bir quvvat safarbar qilish uchun etarli emas. A ko'proq murakkab yondashuv zarur kuch va quvvat jarayoni material tushirildi lozim bo'lgan o'lchov konfiguratsiyani aniqlash talab qilinadi. (2005 Hielscher)

Ultrasonik biyoetanol ishlab chiqarish yordamidagi

Bu allaqachon ultratovush Biyoetanol ishlab chiqarish yaxshilaydi, deb bilaman. Bu hali pompalanabilir bo'lgan juda yopishqoq atala uchun biomassa bilan suyuqlik qalinlashadi uchun tavsiya etiladi. ultrasonik tebranish jarayoni eng samarali ishlatish mumkin, shunday qilib, ultratovush reaktor juda yuqori mustahkam konsentrasiyalarda qo'yish mumkin. ko'proq moddiy atala mavjud, ultrasonik tebranish jarayoni foyda olmaydi kam tashuvchisi suyuq, muomala qilinadi. Agar suyuqlik ichiga energiya kiritish termodinamika qonunchiligi bilan suyuqlik isitish sabab sifatida, bu ultratovush energiyasi imkon qadar, maqsadli material uchun qo'llaniladi, degan ma'noni anglatadi. Bunday samarali jarayon dizayn, ortiqcha taşıyıcı suyuqlik bir isrof isitish yo'l qo'ymaslik etiladi.
ultratovush yordam Ekstraksiya hujayra ichidagi materiallar va fermentativ fermentatsiya uchun shunday qilib olishingiz mumkin. Engil ultratovush davolash fermentativ faolligini oshirish mumkin, lekin biomassa qazib olish bo'yicha ko'proq kuchli ultratovush talab etiladi. Shuning uchun, fermentlar qizg'in ultratovush kabi ultrasonik tebranish bir emas kerakli ta'sir bo'lgan, fermentlarni ta'sirsiz holga keyin biomassa atala qo'shilishi kerak.

ilmiy tadqiqotlar orqali erishish joriy natijalari:

Yoswathana boshq. guruch somon dan Biyoetanol ishlab chiqarish bilan bog'liq (2010) ko'rsatdi, bu 44% gacha (guruch ustida somon asosida) ortdi shakar hosili uchun fermentativ davolash qo'rg'oshin oldin kislotasi oldindan davolash uyg'unligi va ultratovush. Bu shakar uchun lignocelluloses materiallar fermentativ gidroliz oldin jismoniy va kimyoviy old kombinatsiyasi samaradorligini ko'rsatadi.

Grafik 2 grafik guruch somon dan Biyoetanol ishlab chiqarish davomida ultratovush nurlanish ijobiy ta'sir ko'rsatadi. (Charcoal kislotasi / fermenti old tarbiya va ultratovush old munosabat dan old namunalarini detokslamak uchun ishlatilgan.)

muhim oliy etanol hosilining ultratovush yordam fermentatsiya natijalar. Biyoetanol guruch somon ishlab kelmoqda.

Grafik 2 – fermentatsiya paytida, o'rganish hosildorligi ultratovush oshirish (Yoswathana va boshq., 2010)

Yaqinda o'tkazilgan boshqa bir izlanishda, hujayra va β-galaktosidaz ferment hujayra ichidagi darajadagi ultrasonikleştirme ta'siri o'rganib chiqildi. Sulaymon va boshq. (2011) Kluyveromyces marxianus ning xamirturush o'sish rag'batlantirish nazorat qilingan haroratda ultratovush yordamida (ATCC 46537) sezilarli darajada Biyoetanol ishlab chiqarish unumdorligini oshirish mumkin. qog'oz mualliflari ≤20% burchi ko'chadan da elektr ultratovush (20 kHz) bilan davriy ultrasonik tebranish K marxianus 11.8Wcm nisbatan yuqori ultrasonik tebranish intensivligi da biyokütle ishlab chiqarish, laktoza metabolizm va o'rganish ishlab rag'batlantirdi deb davom ettiradi-2. Eng yaxshi sharoitda, ultrasonik tebranish nazorat qilish deyarli 3,5 baravar qarindoshi tomonidan yakuniy etanol kontsentratsiyasi rivojlangan. Bu etanol hosildorlik 3,5 barobar kengaytirish uchun mos, lekin sonikasyon orqali bulondan kub metri qo'shimcha kuch kiritish 952W zarur. energiyasi Bu qo'shimcha talab yuqori qiymati mahsulotlar uchun, osonlik bilan ortib hosildorlik tomonidan qoplanadi mumkin, biyoreaktörlerin uchun maqbul tezkor normalari doirasida albatta edi.

Xulosa: Ultrasonik-yordamidagi fermentasyonundan foydalari

Ultratovush davolash Biyoetanol hosil oshirish uchun samarali va innovatsion texnikasi sifatida namoyish etildi. Birinchi navbatda, ultratovush kabi makkajo'xori, soya, somon, ligno-selülozik materiallari yoki sabzavot chiqindilarni materiallar sifatida, biomassasining hujayra ichidagi moddiy chiqarib uchun ishlatiladi.

  • Biyoetanol hosilining ortishi
  • Disinteration / Uyali distruction va ichki uyali materiallar relizlar
  • Kengaytirilgan anaerobik parchalanish
  • yumshoq sonikasyon fermentlar faollashtirish
  • yuqori konsentratsiyasi ohak moddalar jarayoni samaradorligini oshirish

oddiy sinov, çoğaltılabilir ko'lamli-up va (shuningdek, allaqachon mavjud ishlab chiqarish quyilishi) oson o'rnatish uchun ultratovush bir foydali va samarali texnologiyalarni qiladi. tijorat qayta ishlash uchun ishonchli sanoat ultratovush Protsessorlar mavjud va u iloji deyarli cheklanmagan, suyuq hajmi tovush to'lqinlarining ta'sir qilish.

UIP1000hd Bench-Top Ultrasonic Homogenizer

Picure 4 - 1000W ultratovush protsessor bilan Setup UIP1000hd, Hujayra, tank va nasos oqib

Biz bilan bog'laning / Qo'shimcha ma'lumot so'rang

Sizning ishlash talablari haqida bizga gapiring. Biz sizning loyiha uchun eng munosib o'rnatish va qayta ishlash parametrlarini tavsiya qiladi.





Iltimos, bizning e'tibor bering Maxfiylik siyosati.


Adabiyotlar / manbalar

  • Hielscher, (2005), T.: Nano-Size Emülsiyonlar va dispersiyonları Ultrasonic ishlab chiqarish. yilda Evropa Nanosystems Proceedings Konferentsiya ENS’05.
  • Jomdecha, C .; Prateepasen, A. (2006): Past-ultratovush energiyasi tadqiqot Fermentatsiya jarayonida xamirturush o'sish ta'sir. At: 12th NDT bo'yicha Osiyo-Tinch okeani konferentsiya, 5.-10.11.2006, Oklend, Yangi Zelandiya.
  • Kuldiloke, J. (2002): meva enzim faoliyati bir sifat ko'rsatkichlarini va sabzavot sharbatlari haqida ultratovush, harorat va bosim ilovalar ta'sir; Doktorlik Technische Universität tezroq. Berlin, 2002.
  • Mokkila, M., Mustranta, A., Buchert, J., Poutanen, K. (2004): Berry sharbati qayta ishlash fermentlar bilan kuch ultratovush birlashtirib. At: 2 int. Conf. Oziq-ovqat va ichimliklar, 19.-22.9.2004, Shtutgart, Germaniya Biocatalysis.
  • Myuller, M. R. A .; Artur Schneider, M. A .; Vogel, R. F. (2000): a Sourdough fermentasyonunda Lactobacillus Pontis aniqlash va ikki bog'liq turlarining uchun Multipleks Mart. Amaliy & Ekologik Mikrobiologiya. 66/5 2000 pp. 2113-2116.
  • Nikolich, S .; Mojovic, L .; Rakin, M .; Pejin, D .; Pejin, J. (2010): simoultaneous saccharification va makkajo'xori ovqat fermentatsiya tomonidan biyoetanol ishlab chiqarish ultratovush-yordam. In: Oziq-ovqat kimyosi 122/2010. pp. 216-222.
  • Sulaymon, A. Z .; Ajit, A .; Yunus, R. M .; Cisti, Y. (2011): ultratovush-yordam fermentatsiya Biyoetanol samaradorlikni oshiradi. Biokimyoviy muhandisligi jurnali 54/2011. pp. 141-150.
  • Suslick, K. S. (1998): Kimyo texnologiyasi Kirk-Othmer Encyclopedia. 4th Ed. Wiley & Sons: Nyu-York, 1998 yil PQ 517-541..
  • Yoswathana, N .; Phuriphipat, P .; Treyawutthiawat, P .; Eshtiaghi, M. N. (2010): Rays somon poyalaridan Biyoetanol ishlab chiqarish. In: Energiya tadqiqot Journal 1/1 2010. pp 26-31..