الغرض الأساسي من معالجة الهواء المخمر
في صناعة التخمير الهوائي، يتطلب نمو الكائنات الدقيقة وعملياتها الأيضية استهلاك كميات كبيرة من الأكسجين. وبما أن الهواء الجوي الطبيعي يحتوي على الغبار والرطوبة والزيوت بالإضافة إلى أنواع متعددة من الجراثيم الملوثة، فإن تمريره مباشرة إلى خزان التخمير قد يؤدي بسهولة إلى حدوث تلوث جرثومي، مما يفضي إلى فشل عملية التخمير أو انخفاض جودة المنتج. لذلك، لا بد من إجراء معالجة دقيقة فيزيائية وكيميائية للهواء الداخل إلى نظام التخمير، بما يتوافق مع متطلبات العملية.
متطلبات التعقيم والترشيح
يُعد التعقيم من الأولويات القصوى في معالجة الهواء المستخدم في التخمير. وعادةً ما يُعتمد على طريقة الترشيح بالوسائط لإزالة الجراثيم من الهواء، حيث يتمّ باستخدام نظام ترشيح متعدد المراحل لحجز الكائنات الدقيقة تدريجياً.
- الترشيح المسبق المسبقتُستخدم أساسًا لحجز الجسيمات الغبارية الكبيرة وقطرات الماء والزيت الموجودة في الهواء، مما يحمي المرشحات الدقيقة اللاحقة ويطيل عمرها الافتراضي.
- الترشيح المعقم النهائيعادةً ما تُستخدم خراطيش الترشيح ذات المسامات الدقيقة جدًا أو خراطيش الترشيح المصنوعة من المعادن المُكَّثَّرة، وذلك لضمان أن يصبح الهواء الداخل إلى وعاء التخمير معقمًا تمامًا، مع ضرورة بلوغ معدل الاحتجاز مستويات عالية جدًا.
التحكم في الماء ودرجة الحرارة والرطوبة
بعد ضغط الهواء بواسطة ضاغط الهواء، يزداد محتوى الرطوبة النسبية بشكل ملحوظ، وعند التبريد يتكثف بسهولة على شكل ماء سائل. وتؤدي هذه الرطوبة إلى ترطيب خرطوشة الفلتر المُعَقِّم، مما لا يزيد فقط من مقاومة مرور الهواء، بل يؤدي أيضًا إلى إتلاف بنية مادة الترشيح، وبالتالي فقدان فعالية التعقيم.
- التبريد وإزالة الماءيجب تبريد الهواء الساخن المضغوط عبر مبرد، ثم إزالة المياه السائلة الحرة باستخدام فاصل الهواء‑الماء.
- التسخين وإزالة الرطوبةيجب إعادة تسخين الهواء المشبع بعد إزالة الماء لخفض رطوبته النسبية، بما يضمن أن يكون الهواء جافًا عند دخوله إلى مرشح النهاية.
متطلبات إزالة الزيوت ودرجة النظافة
لا تؤدي الشوائب الزيتية في الهواء إلى انسداد المسام الدقيقة لمرشحات الترشيح فحسب، مما يزيد من استهلاك الطاقة، بل قد تُحدث أيضًا تأثيرًا سامًا على بعض الكائنات الحية الدقيقة الحساسة، مما يؤثر في مسارات الأيض.
- التحكم من المصدرعند توفر الظروف المناسبة، ينبغي إعطاء الأولوية لاستخدام ضواغط الهواء غير المزيّتة في ورشة التخمير، وذلك للحد من تلوث الزيت من المنبع.
- إزالة الزيوت بعمقإذا تم استخدام ضاغط هواء برغي يعمل بالحقن النفاث، فيجب تركيب مرشح فعال لإزالة الزيت وجهاز امتصاص بالكربون النشط في الجزء الأمامي من شبكة الأنابيب، لضمان خفض محتوى الزيت في الهواء إلى مستوى منخفض للغاية.
استقرار الضغط والتدفق
تتطلب عملية التخمير كمية كبيرة من الأكسجين المذاب، وترتبط استقرار إمداد الهواء ارتباطًا مباشرًا بمستوى الأكسجين المذاب داخل خزان التخمير.
- مطابقة الضغطيجب أن يتجاوز ضغط التغذية الضغط الساكن لمنسوب السائل في خزان التخمير، ومقاومة الأنابيب، وفقدان الضغط عبر المرشح، بما يكفل الحفاظ على ضغط موجب داخل الخزان ومنع تدفق الهواء الخارجي إلى الداخل.
- التدفق مستقريجب أن يكون تصميم شبكة الأنابيب معقولاً لتجنب التقلبات الشديدة في الضغط. كما ينبغي تزويد النظام بأجهزة ضبط الضغط وصمامات تنظيم التدفق، وذلك للتحكم الدقيق في احتياجات الأكسجين وفقاً لمراحل التخمير المختلفة.
لا تعليق حتى الآن ، مرحبا بكم في الاستيلاء على الأريكة ~