密閉式メカニカル消泡器

完全密閉容器内で発酵やその他の液体プロセスを実施する場合、泡の管理はより一層重要となる。通気、撹拌、微生物活動、気液相互作用により、泡沫が容器のヘッドスペースに上昇することがある。この泡沫を効果的に制御できなければ、貴重なプロセス液が排気系に持ち出され、容器の有効容積が減少し、液損失のリスクが高まる可能性がある。

BODF-I 密閉式メカニカル消泡器は、完全密閉容器向けに設計されており、密閉プロセス内で機械的に泡を破壊し、液体を回収する。化学的な消泡剤に主に依存するのではなく、高速ローターを使用して泡を破壊し、崩壊した気泡から放出された液体を遠心力で分離する。

このため、BODF-Iは、泡の制御と液の持ち越し低減が重要なプロセス上の考慮事項となる発酵やその他の密閉型液体処理システムに適している。

密閉容器内でのメカニカル消泡

BODF-Iは、完全密閉容器およびタンク向けに特別に設計されている。その構成は、開放容器またはプロセスプールを対象とするBODF II型開放槽用メカニカルフォームブレーカーとは異なる。

密閉発酵システムでは、制御された通気と撹拌のもとでプロセスが継続される一方、泡沫が容器上部に蓄積することがある。機械式消泡器は、泡沫が排気経路にさらに進行することを許容する代わりに、泡を破壊するための専用作業ゾーンを提供する。

高速ローターは、泡構造を破壊するのに必要な機械的力を生み出す。気泡が破壊されると、泡から放出された液体は遠心作用によって分離され、回収および返送経路へと導かれる。

したがって、その目的は単に泡を消滅させることではない。泡を破壊すると同時に、それに伴う液体を回収することである。

BODF-I メカニカル消泡器の動作原理

泡沫は入口から消泡器の作業領域に入る。次に高速ローターが泡沫に機械的せん断力を加え、気泡を破壊する。

ガスが放出されると、泡に含まれていた液体は直ちに遠心力の作用を受ける。液体は機器壁面に叩きつけられ、液流を形成する。

分離された液体の一部は発酵槽に戻ることができ、別の一部は機器壁面の多孔質構造を通って渦流捕集部へと流入する。捕集された液体は、接続された配管を通じて槽内に戻される。

この泡の破壊、遠心分離、液返送の組み合わせは、泡沫によって運ばれる物質がプロセス液の有意な損失を意味する可能性がある発酵プロセスにおいて特に重要である。

密閉型発酵プロセスの支援

発酵はしばしば制御された通気と混合を必要とし、その両方が泡の形成に寄与する可能性がある。結果として生じる泡沫には、発酵ブロスやその他の貴重な液相成分が含まれている場合がある。

メカニカル消泡器は、化学的な消泡剤投入を唯一の制御手段とすることなく、この泡沫を管理する方法を提供する。

機械的に泡を破壊し、分離した液体を槽に戻すことにより、BODF-Iは泡に関連する液の流出を低減するのに役立つ。また、ヘッドスペースでの泡の蓄積を制御することで、容器の利用可能な有効容積をより効果的に使用することも支援する。

実際の効果は、発酵培地、通気速度、撹拌条件、泡沫特性、およびプロセス全体の設計に依存する。このため、消泡器は単独の機器としてではなく、完全な泡沫制御戦略の一部として考慮されるべきである。

化学消泡剤への依存低減

化学消泡剤は泡を抑制するために一般的に使用されるが、その存在は発酵および下流処理に新たな考慮事項をもたらす可能性がある。

機械的アプローチは別の選択肢を提供する。化学添加剤に完全に依存する代わりに、BODF-Iはローターが生成する機械的動作を利用して泡を破壊する。

化学消泡剤の添加を最小限に抑えることが望ましいプロセスでは、これにより泡の管理を物理的分離アプローチへと移行させることができる。使用する消泡剤の量を減らすことは、特定のプロセスや製品に応じて、下流の分離に関する考慮事項を簡素化するのにも役立つ可能性がある。

機械的泡制御は、すべての用途において化学消泡剤の必要性を必ずしも排除するものではない。プロセス条件によって、機械的処理が化学薬品添加を完全に代替できるか、単に削減できるかが決まる。

密閉プロセス容器向け用途

BODF-Iは、泡の形成と液の持ち越しを制御する必要がある様々な密閉プロセスに適用可能である。

抗生物質発酵

通気式抗生物質発酵では、微生物活動と気液接触の増加に伴い、持続的な泡沫が発生する可能性がある。BODF-Iは、密閉発酵システム内で機械的な泡破壊と液回収を提供する。

アミノ酸および有機発酵

アミノ酸および有機発酵プロセスでは、生物学的変換と通気中に泡沫が発生することがある。機械的分離は、蓄積した泡沫を制御すると同時に、分離した液体をプロセスに戻すのに役立つ。

酵母培養

酵母培養では、通気条件下で多量の表面泡が発生する可能性がある。BODF-Iは、化学消泡剤に排他的に依存することなく泡沫を制御するための機械的方法を提供する。

食酢製造

通気は多くの食酢製造プロセスにおいて重要な部分であり、泡の形成に寄与する可能性がある。密閉式メカニカル消泡器は、密閉プロセスシステムに統合して、泡沫およびそれに伴う液の持ち越しを管理することができる。

その他の密閉液体プロセス

同じ動作原理は、撹拌または通気中に泡が発生する、その他の密閉型の生物学的、食品、化学、または液体処理用途にも適用可能である。

適切な構成は、容器設計、プロセス媒体、泡沫特性、および要求される泡処理能力に依存する。

材質と構成オプション

BODF-Iは、様々な工業処理環境向けに構成することができる。

機器本体は、304ステンレス鋼または316Lステンレス鋼から選択可能である。用途により高度な表面仕上げが要求される場合には、電解研磨もオプションとして利用できる。

利用可能なシール材は以下の通り：

• EPT
• シリコーンゴム
• FKM

駆動モーターは標準型または防爆型のいずれかの構成で供給可能であり、設置環境に合わせた機器選定が可能である。

BODF-Iは、複数の泡処理能力に対応している。BODFシリーズは5～500 m³/hの能力をカバーし、範囲内で異なる出力と速度の構成が用意されている。選定は、能力のみに基づくのではなく、容器、泡の発生条件、通気要件、およびプロセス構成に基づいて行うべきである。

排ガス処理との連携

高通気発酵においては、泡の制御と排気処理は密接に関連することがある。通気速度が増加すると、泡沫や液滴がガス出口に向かって運ばれる可能性がある。

BODF-Iは、テールガス凝縮システムと併用することで、密閉発酵プロセスからの液損失を低減するためのより包括的なアプローチを提供することができる。

メカニカル消泡器は容器内の泡に対処し、一方テールガス凝縮は排出ガス流に伴って運ばれる物質に対して追加の処理を提供する。この2つのアプローチを組み合わせることは、高通気によって発酵液の損失可能性が高まる場合に有用である。

泡と液回収への密閉型アプローチ

完全密閉容器において、泡の制御は管理可能なヘッドスペースを維持することだけではない。それは製品の持ち越しを制御し、プロセスの物質収支を維持するための一部でもあり得る。

BODF-I 密閉式メカニカル消泡器は、高速ローターのせん断力を利用して泡を破壊し、遠心力で放出された液体を分離し、捕集・返送経路を通じて回収した液体を槽に戻す。

異なる能力に対応する構成、ステンレス鋼材質オプション、選択可能なシール材、オプションとしての電解研磨、標準型または防爆型のモーター選択肢により、BODF-Iは幅広い密閉型発酵および液体処理システムに適合させることができる。

プロセス容器を完全に密閉した状態を保ちながら、機械的に泡を制御する必要がある用途において、BODF-Iは機械的な泡破壊と液回収を中心とした専用ソリューションを提供する。