Hermetisch abgedichteter mechanischer Entschäumer

Das Schaummanagement wird anspruchsvoller, wenn Fermentationen und andere Flüssigkeitsprozesse in vollständig geschlossenen Behältern durchgeführt werden. Belüftung, Rühren, mikrobielle Aktivität und Gas-Flüssigkeits-Wechselwirkungen können Schaum erzeugen, der in den Kopfraum des Behälters aufsteigt. Wird der Schaum nicht wirksam kontrolliert, kann er wertvolle Prozessflüssigkeit in Richtung Abgassystem tragen, das nutzbare Behältervolumen verringern und das Risiko von Flüssigkeitsverlusten erhöhen.

Der BODF-I Hermetisch abgedichteter mechanischer Entschäumer ist für vollständig geschlossene Behälter konzipiert und bietet mechanisches Schaumbrechen und Flüssigkeitsrückgewinnung innerhalb einer geschlossenen Prozessanordnung. Anstatt sich in erster Linie auf chemische Antischaummittel zu verlassen, verwendet er einen Hochgeschwindigkeitsrotor, um Schaum zu brechen, und Zentrifugalkraft, um die aus den zerplatzenden Blasen freigesetzte Flüssigkeit zu trennen.

Dies macht den BODF-I für Fermentationen und andere geschlossene Flüssigkeitsverarbeitungssysteme geeignet, bei denen Schaumkontrolle und Reduzierung des Flüssigkeitsaustrags wichtige Prozessüberlegungen sind.

Mechanisches Entschäumen in einem geschlossenen Behälter

Der BODF-I ist speziell für vollständig geschlossene Behälter und Tanks konzipiert. Seine Konfiguration unterscheidet sich vom BODF Typ II Offener-Tank-Mechanischer-Schaumbrecher, der für offene Behälter oder Prozessbecken vorgesehen ist.

In einem geschlossenen Fermentationssystem kann sich Schaum im oberen Teil des Behälters ansammeln, während der Prozess unter kontrollierter Belüftung und Rühren weiterläuft. Anstatt zuzulassen, dass der Schaum weiter in den Abgasweg gelangt, bietet der mechanische Entschäumer eine eigene Arbeitszone zum Brechen des Schaums.

Der Hochgeschwindigkeitsrotor erzeugt die mechanische Kraft, die erforderlich ist, um die Schaumstruktur zu zerstören. Sobald die Blasen gebrochen sind, wird die aus dem Schaum freigesetzte Flüssigkeit durch Zentrifugalkraft getrennt und zum Sammel- und Rücklaufweg geleitet.

Ziel ist es daher nicht einfach, den Schaum verschwinden zu lassen. Es geht darum, den Schaum zu brechen und gleichzeitig die damit verbundene Flüssigkeit zurückzugewinnen.

Funktionsweise des mechanischen Entschäumers BODF-I

Schaum gelangt durch den Einlass in den Arbeitsbereich des Entschäumers. Ein Hochgeschwindigkeitsrotor übt dann mechanische Scherung auf den Schaum aus, wodurch die Blasen auseinanderbrechen.

Wenn das Gas freigesetzt wird, wird die im Schaum enthaltene Flüssigkeit sofort der Zentrifugalkraft ausgesetzt. Die Flüssigkeit wird gegen die Gerätewand geschleudert, wo sie einen Flüssigkeitsstrom bildet.

Ein Teil der abgetrennten Flüssigkeit kann zum Fermentationsbehälter zurückfließen, während ein anderer Teil durch die poröse Struktur der Gerätewand in den Wirbelsammelabschnitt gelangt. Die gesammelte Flüssigkeit wird dann über die angeschlossenen Rohrleitungen zum Behälter zurückgeführt.

Diese Kombination aus Schaumzerstörung, Zentrifugaltrennung und Flüssigkeitsrückführung ist besonders relevant für Fermentationsprozesse, bei denen das durch Schaum getragene Material einen nennenswerten Verlust an Prozessflüssigkeit darstellen kann.

Unterstützung geschlossener Fermentationsprozesse

Fermentation erfordert oft kontrollierte Belüftung und Mischung, die beide zur Schaumbildung beitragen können. Der resultierende Schaum kann Fermentationsbrühe und andere wertvolle flüssigphasige Komponenten enthalten.

Ein mechanischer Entschäumer bietet eine Möglichkeit, diesen Schaum zu managen, ohne die chemische Antischaumdosierung als einziges Kontrollmittel einzusetzen.

Durch mechanisches Brechen des Schaums und Rückführen der abgetrennten Flüssigkeit in den Behälter kann der BODF-I helfen, schaumbedingte Flüssigkeitsverluste zu reduzieren. Er kann auch eine effektivere Nutzung des verfügbaren Arbeitsvolumens des Behälters unterstützen, indem er die Schaumansammlung im Kopfraum kontrolliert.

Die tatsächliche Auswirkung hängt vom Fermentationsmedium, der Belüftungsrate, den Rührbedingungen, den Schaumeigenschaften und dem gesamten Prozessdesign ab. Aus diesem Grund sollte der Entschäumer als Teil der vollständigen Schaumkontrollstrategie betrachtet werden und nicht als isoliertes Ausrüstungsteil.

Reduzierung der Abhängigkeit von chemischen Antischaummitteln

Chemische Antischaummittel werden üblicherweise zur Schaumunterdrückung eingesetzt, aber ihre Anwesenheit kann zusätzliche Überlegungen für die Fermentation und nachgeschaltete Prozesse mit sich bringen.

Ein mechanischer Ansatz bietet eine weitere Option. Anstatt sich vollständig auf chemische Zusätze zu verlassen, verwendet der BODF-I eine rotorgenerierte mechanische Aktion, um den Schaum zu brechen.

Für Prozesse, bei denen die Minimierung der Zugabe chemischer Antischaummittel wünschenswert ist, kann dies helfen, das Schaummanagement in Richtung eines physikalischen Trennverfahrens zu verschieben. Die Reduzierung der verwendeten Antischaummittelmenge kann auch die Überlegungen zur nachgeschalteten Trennung vereinfachen, abhängig vom spezifischen Prozess und Produkt.

Die mechanische Schaumkontrolle macht den Einsatz chemischer Antischaummittel nicht in jeder Anwendung überflüssig. Die Prozessbedingungen bestimmen, ob die mechanische Behandlung die chemische Dosierung vollständig ersetzen oder nur reduzieren kann.

Anwendungen für geschlossene Prozessbehälter

Der BODF-I kann in verschiedenen geschlossenen Prozessen eingesetzt werden, in denen Schaumbildung und Flüssigkeitsaustrag kontrolliert werden müssen.

Antibiotika-Fermentation

Belüftete Antibiotika-Fermentation kann anhaltenden Schaum erzeugen, wenn mikrobielle Aktivität und Gas-Flüssigkeits-Kontakt zunehmen. Der BODF-I bietet mechanisches Schaumbrechen und Flüssigkeitsrückgewinnung innerhalb des geschlossenen Fermentationssystems.

Aminosäure- und Organische Fermentation

Schaum kann sich während der biologischen Umwandlung und Belüftung in Aminosäure- und organischen Fermentationsprozessen entwickeln. Die mechanische Trennung hilft, angesammelten Schaum zu kontrollieren, während die abgetrennte Flüssigkeit in den Prozess zurückgeführt wird.

Hefekultivierung

Die Hefekultivierung kann unter belüfteten Bedingungen erheblichen Oberflächenschaum erzeugen. Der BODF-I bietet eine mechanische Methode zur Schaumkontrolle, ohne ausschließlich von chemischen Entschäumern abhängig zu sein.

Essigproduktion

Die Belüftung ist ein wichtiger Bestandteil vieler Essigproduktionsprozesse und kann zur Schaumbildung beitragen. Ein hermetisch abgedichteter mechanischer Entschäumer kann in das geschlossene Prozesssystem integriert werden, um Schaum und den damit verbundenen Flüssigkeitsaustrag zu managen.

Andere geschlossene Flüssigkeitsprozesse

Das gleiche Funktionsprinzip kann für andere geschlossene biologische, Lebensmittel-, chemische oder flüssigkeitsverarbeitende Anwendungen in Betracht gezogen werden, bei denen sich während des Rührens oder Belüftens Schaum entwickelt.

Die geeignete Konfiguration hängt vom Behälterdesign, dem Prozessmedium, den Schaumeigenschaften und der erforderlichen Schaumhandhabungskapazität ab.

Material- und Konfigurationsoptionen

Der BODF-I kann für verschiedene industrielle Verarbeitungsumgebungen konfiguriert werden.

Der Gerätekörper ist in 304 Edelstahl oder 316L Edelstahl erhältlich. Elektropolieren ist optional verfügbar, wenn die Anwendung eine verbesserte Oberflächenbeschaffenheit erfordert.

Verfügbare Dichtungsmaterialien umfassen:

• EPDM
• Silikonkautschuk
• FKM

Der Antriebsmotor kann entweder in einer Standard- oder einer explosionsgeschützten Ausführung geliefert werden, sodass die Ausrüstung an die Installationsumgebung angepasst werden kann.

Der BODF-I ist in verschiedenen Schaumbewältigungskapazitäten erhältlich. Die BODF-Serie deckt Kapazitäten von 5 bis 500 m³/h ab, mit verschiedenen Leistungs- und Drehzahlkonfigurationen über den Bereich hinweg. Die Auswahl sollte auf dem Behälter, den Schaumbildungsbedingungen, den Belüftungsanforderungen und der Prozessanordnung basieren, nicht allein auf der Kapazität.

Arbeiten mit der Abgasbehandlung

Bei der Hochbelüftungsfermentation können Schaumkontrolle und Abgasbehandlung eng miteinander verbunden sein. Schaum und Flüssigkeitströpfchen können zum Gasauslass getragen werden, wenn die Belüftungsraten steigen.

Der BODF-I kann zusammen mit einem Abgaskondensationssystem verwendet werden, um einen umfassenderen Ansatz zur Reduzierung von Flüssigkeitsverlusten aus einem geschlossenen Fermentationsprozess zu bieten.

Der mechanische Entschäumer adressiert den Schaum im Behälter, während die Abgaskondensation eine zusätzliche Behandlung für mit dem abgehenden Gasstrom getragenes Material bietet. Die Kombination der beiden Ansätze kann dort nützlich sein, wo eine hohe Belüftung ein größeres Potenzial für Fermentationsflüssigkeitsverluste schafft.

Ein hermetisch abgedichteter Ansatz zur Schaum- und Flüssigkeitsrückgewinnung

Für vollständig geschlossene Behälter geht es bei der Schaumkontrolle nicht nur um die Aufrechterhaltung eines handhabbaren Kopfraums. Sie kann auch Teil der Kontrolle des Produktaustrags und der Aufrechterhaltung der Stoffbilanz des Prozesses sein.

Der BODF-I Hermetisch abgedichteter mechanischer Entschäumer nutzt die Scherung eines Hochgeschwindigkeitsrotors, um Schaum zu brechen, die Zentrifugalkraft zur Trennung der freigesetzten Flüssigkeit und einen Sammel- und Rücklaufweg, um rückgewonnene Flüssigkeit zurück zum Behälter zu leiten.

Mit Konfigurationen für verschiedene Kapazitäten, Optionen aus Edelstahl, wählbaren Dichtungsmaterialien, optionalem Elektropolieren sowie Standard- oder explosionsgeschützten Motoroptionen kann der BODF-I an eine Reihe von geschlossenen Fermentations- und Flüssigkeitsverarbeitungssystemen angepasst werden.

Für Anwendungen, bei denen der Prozessbehälter vollständig geschlossen bleiben muss, während Schaum mechanisch kontrolliert werden muss, bietet der BODF-I eine dedizierte Lösung, die auf mechanisches Schaumbrechen und Flüssigkeitsrückgewinnung ausgerichtet ist.