Aireador inferior para fermentador

La fermentación aeróbica no depende únicamente de suministrar aire al tanque. El oxígeno debe introducirse en el líquido, dispersarse de manera efectiva y ponerse en contacto con el medio de fermentación. Al mismo tiempo, el líquido debe mantenerse suficientemente mezclado para evitar el desarrollo de zonas pobremente aireadas dentro del recipiente.

El Aireador inferior para fermentador DAWT está diseñado para este propósito. Instalado directamente en el fondo de un tanque de fermentación, combina la inducción de aire, la mezcla gas-líquido y la dispersión mecánica en una sola unidad.

En lugar de utilizar un soplador de aire separado y un arreglo de difusores convencional, el DAWT emplea un conjunto rotor-estator para aspirar aire hacia el líquido y dispersarlo en burbujas finas mientras genera circulación del líquido. Esto lo hace adecuado para procesos de fermentación aeróbica donde la transferencia de oxígeno y la mezcla deben ocurrir simultáneamente.

Un diseño rotor-estator para la mezcla gas-líquido

El principio de funcionamiento del DAWT se basa en la interacción entre un impulsor rotatorio y un estator circundante, o distribuidor.

A medida que el rotor gira, se crea una zona de baja presión dentro del estator. El aire atmosférico se aspira a través del conducto de aire dedicado y entra en la zona del rotor-estator junto con el líquido.

El impulsor rotatorio suministra la energía mecánica necesaria para mezclar las dos fases. Al pasar la mezcla gas-líquido a través de los canales del estator, el aire se dispersa en burbujas finas. El diseño del producto especifica burbujas de aproximadamente 100 μm, creando un área de contacto gas-líquido relativamente grande para la transferencia de oxígeno.

Esta es una distinción importante con respecto a simplemente burbujear aire en un tanque. El DAWT combina activamente la inducción de aire con la dispersión mecánica, permitiendo que la aireación y la mezcla se manejen en la misma ubicación.

Por qué es importante la aireación montada en el fondo

La posición de instalación es una parte importante del diseño del DAWT.

Debido a que el aireador está montado en el fondo del recipiente de fermentación, el aire entra al líquido desde la sección inferior del tanque. La mezcla gas-líquido puede entonces participar en la circulación a través del volumen de trabajo.

Para la fermentación aeróbica, este arreglo puede ayudar a reducir la dependencia de la introducción de aire a nivel de la superficie y proporciona una forma directa de combinar el suministro de oxígeno con el movimiento del líquido.

La configuración montada en el fondo también puede simplificar el arreglo del equipo alrededor del recipiente. En lugar de instalar un dispositivo separado de mezcla gas-líquido fuera del tanque, la función de aireación se incorpora al conjunto del fondo del tanque.

El rendimiento real, sin embargo, depende del sistema de fermentación completo. La geometría del tanque, el volumen de trabajo, las propiedades del líquido, la velocidad de operación, la demanda de aire y otros equipos de agitación deben considerarse al seleccionar el modelo DAWT apropiado.

Inducción de aire sin una cámara de mezcla de aire separada

Una de las características prácticas del DAWT es su capacidad para inducir aire atmosférico a través del conducto de aire a medida que opera el rotor.

El impulsor rotatorio genera las condiciones de presión necesarias para aspirar aire hacia la zona de mezcla. El aire y el líquido entran entonces al conjunto rotor-estator, donde se mezclan antes de ser descargados a través del distribuidor.

Este arreglo integrado reduce la necesidad de tratar el suministro de aire y la mezcla de líquido como operaciones completamente separadas.

Para los fabricantes de equipos de fermentación y los ingenieros de procesos, esto puede ser útil al diseñar sistemas donde el espacio, la integración del equipo y el contacto directo gas-líquido son consideraciones importantes.

Construido para equipos de fermentación higiénicos

El DAWT está disponible en acero inoxidable 304 o 316L, permitiendo seleccionar el material de construcción de acuerdo con los requisitos del proceso y del equipo.

Para aplicaciones que requieren una superficie higiénica más lisa, el electropulido está disponible como opción.

También se pueden especificar diferentes materiales de sellado, incluyendo EPDM, caucho de silicona y fluorocaucho, dependiendo de las condiciones de operación y los requisitos de compatibilidad del proceso.

El motor se puede suministrar en configuración estándar o a prueba de explosiones, proporcionando flexibilidad para diferentes entornos de planta.

Estas opciones son particularmente relevantes cuando el aireador forma parte de un sistema de fermentación más grande donde la compatibilidad de materiales, los requisitos de limpieza y las condiciones de operación deben considerarse en conjunto.

Emparejando el aireador con el proceso de fermentación

La serie DAWT cubre una gama de tamaños de equipo en lugar de depender de una única configuración de aireador.

Los modelos más pequeños utilizan velocidades de operación más altas y son adecuados para capacidades de aire y líquido más bajas, mientras que los modelos más grandes utilizan una velocidad de rotación más baja y proporcionan una mayor capacidad de procesamiento. En toda la serie, la potencia del motor varía de 0.75 kW a 18.5 kW, mientras que la capacidad de admisión de aire listada se extiende desde aproximadamente 11 hasta 330 Nm³/h.

Estas cifras deben tratarse como información técnica específica del modelo y no como valores operativos universales. La selección del aireador debe basarse en las condiciones reales de fermentación, incluyendo el tamaño del tanque, el volumen de trabajo, el requerimiento de oxígeno, las características del medio y el rendimiento deseado de mezcla gas-líquido.

Por lo tanto, el DAWT debe especificarse como parte del sistema de fermentación completo y no seleccionarse únicamente según el volumen del recipiente.

Aplicaciones en la fermentación aeróbica

La aplicación principal del DAWT es el suministro de oxígeno y la mezcla gas-líquido en la fermentación aeróbica.

En el procesamiento biofarmacéutico, se puede utilizar para la oxigenación durante la fermentación aeróbica donde los microorganismos o las células requieren un suministro continuo de oxígeno.

En el procesamiento de alimentos, el aireador puede apoyar procesos de fermentación como la producción de vinagre, donde el suministro controlado de oxígeno es una parte importante del proceso.

También se puede aplicar a la fermentación de bebidas de vinagre y otros procesos de fermentación gas-líquido donde se requieren aireación y mezcla mecánicas.

La idoneidad del aireador depende del proceso específico y debe evaluarse junto con el recipiente de fermentación, el sistema de agitación, el suministro de aire y la estrategia de limpieza.

Requisitos de instalación y rotación

La instalación correcta es importante para el funcionamiento de un aireador DAWT.

El rotor está diseñado para operar en una dirección especificada y no debe operarse en reversa. Cuando se ve desde el lado del motor hacia la máquina, la dirección de rotación especificada es en el sentido de las agujas del reloj.

El rotor y el estator forman los componentes de trabajo centrales del aireador, por lo que la alineación correcta, la configuración del motor y la instalación deben confirmarse antes de la puesta en marcha.

Para una instalación de fermentación completa, estos requisitos mecánicos deben considerarse junto con el diseño del recipiente y el sistema de control del proceso.

Un enfoque compacto para la aireación de la fermentación

El Aireador inferior para fermentador DAWT reúne varias funciones en un solo equipo: inducción de aire, mezcla mecánica y dispersión de gas.

Su estructura rotor-estator aspira aire hacia el líquido, mezcla las fases gaseosa y líquida, y dispersa el aire a través del conjunto montado en el fondo. Combinado con la construcción de acero inoxidable y el electropulido opcional, múltiples materiales de sellado y configuraciones de motor estándar o a prueba de explosiones, el DAWT se puede adaptar a diferentes requisitos de equipos de fermentación.

Para los diseñadores de sistemas de fermentación, la clave no es simplemente elegir un aireador con una cierta capacidad de aire. La unidad debe funcionar con la geometría del tanque, el medio de fermentación, la demanda de oxígeno y la estrategia general de agitación. BOAO puede configurar la serie DAWT de acuerdo con estas condiciones de proceso para proporcionar una solución de aireación y mezcla más adecuada.