Máy phá bọt cơ học dạng kín

Việc kiểm soát bọt trở nên khắt khe hơn khi quá trình lên men và các quy trình chất lỏng khác được thực hiện trong các thiết bị kín hoàn toàn. Sự sục khí, khuấy trộn, hoạt động của vi sinh vật và tương tác khí-lỏng có thể tạo ra bọt bốc lên khoảng không phía trên của thiết bị. Nếu bọt không được kiểm soát hiệu quả, nó có thể cuốn theo chất lỏng quy trình có giá trị về phía hệ thống thoát khí, làm giảm thể tích hữu ích của thiết bị và gia tăng nguy cơ thất thoát chất lỏng.

Máy phá bọt cơ học dạng kín BODF-I được thiết kế cho các thiết bị kín hoàn toàn, cung cấp khả năng phá bọt cơ học và thu hồi chất lỏng trong một bố trí quy trình khép kín. Thay vì chủ yếu dựa vào các tác nhân chống bọt hóa học, thiết bị này sử dụng một rô-to tốc độ cao để phá vỡ bọt và lực ly tâm để tách chất lỏng được giải phóng khỏi các bong bóng đã vỡ.

Điều này làm cho BODF-I phù hợp với quá trình lên men và các hệ thống xử lý chất lỏng kín khác, nơi việc kiểm soát bọt và giảm thiểu sự cuốn theo chất lỏng là những yếu tố quan trọng của quy trình.

Phá bọt cơ học bên trong thiết bị kín

BODF-I được thiết kế đặc biệt cho các thùng chứa và bồn kín hoàn toàn. Cấu hình của nó khác với Máy phá bọt cơ học dạng hở BODF Type II, vốn được thiết kế cho các thiết bị hở hoặc bể xử lý.

Trong một hệ thống lên men kín, bọt có thể tích tụ ở phần phía trên của thiết bị trong khi quá trình vẫn tiếp diễn dưới sự sục khí và khuấy trộn được kiểm soát. Thay vì để bọt di chuyển xa hơn vào đường thoát khí, máy phá bọt cơ học cung cấp một vùng làm việc chuyên biệt để phá vỡ bọt.

Rô-to tốc độ cao tạo ra lực cơ học cần thiết để phá vỡ cấu trúc bọt. Khi các bong bóng bị phá vỡ, chất lỏng được giải phóng khỏi bọt sẽ được tách ra nhờ tác động ly tâm và được dẫn vào đường thu gom và hoàn lưu.

Do đó, mục tiêu không chỉ đơn giản là làm cho bọt biến mất. Mục tiêu là phá vỡ bọt đồng thời thu hồi chất lỏng đi kèm với nó.

Nguyên lý hoạt động của Máy phá bọt cơ học BODF-I

Bọt đi vào vùng làm việc của máy phá bọt qua cửa vào. Sau đó, một rô-to tốc độ cao tác động lực cắt cơ học lên bọt, làm cho các bong bóng vỡ ra.

Khi khí được giải phóng, chất lỏng chứa trong bọt ngay lập tức chịu tác dụng của lực ly tâm. Chất lỏng bị văng vào thành thiết bị, nơi nó tạo thành một dòng chảy.

Một phần chất lỏng đã tách có thể quay trở lại thiết bị lên men, trong khi một phần khác đi qua cấu trúc xốp của thành thiết bị vào phần thu gom dòng xoáy. Chất lỏng thu được sau đó được hoàn lưu trở lại thiết bị thông qua đường ống kết nối.

Sự kết hợp giữa phá vỡ bọt, tách ly tâm và hoàn lưu chất lỏng này đặc biệt phù hợp với các quy trình lên men, nơi mà vật chất bị bọt cuốn theo có thể đại diện cho một sự thất thoát đáng kể chất lỏng quy trình.

Hỗ trợ quy trình lên men kín

Quá trình lên men thường đòi hỏi sục khí và trộn có kiểm soát, cả hai đều có thể góp phần hình thành bọt. Bọt tạo ra có thể chứa dịch lên men và các thành phần pha lỏng có giá trị khác.

Máy phá bọt cơ học cung cấp một giải pháp để kiểm soát bọt này mà không chỉ dựa vào việc định lượng chất chống bọt hóa học như là một phương tiện kiểm soát duy nhất.

Bằng cách phá vỡ bọt một cách cơ học và hoàn lưu chất lỏng đã tách trở lại thiết bị, BODF-I có thể giúp giảm sự thất thoát chất lỏng liên quan đến bọt. Nó cũng có thể hỗ trợ việc sử dụng hiệu quả hơn thể tích làm việc khả dụng của thiết bị bằng cách kiểm soát sự tích tụ bọt trong khoảng không phía trên.

Tác động thực tế phụ thuộc vào môi trường lên men, tốc độ sục khí, điều kiện khuấy trộn, đặc tính của bọt và thiết kế tổng thể của quy trình. Vì lý do này, máy phá bọt cần được xem xét như một phần của chiến lược kiểm soát bọt tổng thể chứ không phải là một thiết bị riêng lẻ.

Giảm sự phụ thuộc vào các tác nhân chống bọt hóa học

Các tác nhân chống bọt hóa học thường được sử dụng để ngăn chặn bọt, nhưng sự hiện diện của chúng có thể đặt ra những cân nhắc bổ sung cho quá trình lên men và xử lý hạ nguồn.

Phương pháp cơ học cung cấp một lựa chọn khác. Thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào các chất phụ gia hóa học, BODF-I sử dụng tác động cơ học do rô-to tạo ra để phá vỡ bọt.

Đối với các quy trình mong muốn giảm thiểu việc bổ sung chất chống bọt hóa học, điều này có thể giúp chuyển hướng quản lý bọt sang phương pháp tách vật lý. Việc giảm lượng chất chống bọt được sử dụng cũng có thể đơn giản hóa các cân nhắc liên quan đến quá trình tách hạ nguồn, tùy thuộc vào quy trình và sản phẩm cụ thể.

Kiểm soát bọt cơ học không nhất thiết loại bỏ nhu cầu sử dụng chất chống bọt hóa học trong mọi ứng dụng. Các điều kiện quy trình sẽ quyết định liệu xử lý cơ học có thể thay thế hoàn toàn hay chỉ đơn giản là giảm liều lượng hóa chất.

Các ứng dụng cho thiết bị quy trình kín

BODF-I có thể được áp dụng cho nhiều quy trình kín khác nhau, nơi cần kiểm soát sự hình thành bọt và sự cuốn theo chất lỏng.

Lên men kháng sinh

Quá trình lên men kháng sinh có sục khí có thể tạo ra bọt dai dẳng khi hoạt động của vi sinh vật và sự tiếp xúc khí-lỏng gia tăng. BODF-I cung cấp khả năng phá bọt cơ học và thu hồi chất lỏng trong hệ thống lên men kín.

Lên men axit amin và hữu cơ

Bọt có thể phát triển trong quá trình chuyển hóa sinh học và sục khí trong các quy trình lên men axit amin và hữu cơ. Quá trình tách cơ học giúp kiểm soát bọt tích tụ đồng thời hoàn lưu chất lỏng đã tách trở lại quy trình.

Nuôi cấy nấm men

Nuôi cấy nấm men có thể tạo ra một lượng lớn bọt bề mặt trong điều kiện sục khí. BODF-I cung cấp một phương pháp cơ học để kiểm soát bọt mà không phụ thuộc hoàn toàn vào các tác nhân chống bọt hóa học.

Sản xuất giấm

Sục khí là một phần quan trọng của nhiều quy trình sản xuất giấm và có thể góp phần hình thành bọt. Một máy phá bọt cơ học dạng kín có thể được tích hợp vào hệ thống quy trình kín để kiểm soát bọt và sự cuốn theo chất lỏng liên quan.

Các quy trình chất lỏng kín khác

Nguyên tắc hoạt động tương tự có thể được xem xét cho các ứng dụng sinh học, thực phẩm, hóa chất hoặc xử lý chất lỏng kín khác, nơi bọt phát triển trong quá trình khuấy trộn hoặc sục khí.

Cấu hình phù hợp phụ thuộc vào thiết kế của thiết bị, môi trường quy trình, đặc tính bọt và công suất xử lý bọt yêu cầu.

Tùy chọn Vật liệu và Cấu hình

BODF-I có thể được cấu hình cho các môi trường chế biến công nghiệp khác nhau.

Thân thiết bị có sẵn bằng thép không gỉ 304 hoặc thép không gỉ 316L. Đánh bóng điện hóa (Electropolishing) có sẵn như một tùy chọn khi ứng dụng yêu cầu bề mặt hoàn thiện cao cấp.

Các vật liệu làm kín có sẵn bao gồm:

• EPDM
• Cao su silicone
• FKM

Động cơ truyền động có thể được cung cấp ở cấu hình tiêu chuẩn hoặc chống cháy nổ, cho phép thiết bị phù hợp với môi trường lắp đặt.

BODF-I có sẵn với nhiều công suất xử lý bọt khác nhau. Dòng BODF bao gồm các công suất từ 5 đến 500 m³/h, với các cấu hình công suất và tốc độ khác nhau có sẵn trong phạm vi này. Việc lựa chọn nên dựa trên thiết bị, điều kiện tạo bọt, yêu cầu sục khí và bố trí quy trình chứ không chỉ dựa riêng vào công suất.

Kết hợp với Xử lý Khí thải

Trong quá trình lên men có sục khí cao, việc kiểm soát bọt và xử lý khí thải có thể liên quan chặt chẽ với nhau. Bọt và các giọt chất lỏng có thể bị cuốn về phía cửa thoát khí khi tốc độ sục khí tăng lên.

BODF-I có thể được sử dụng cùng với hệ thống ngưng tụ khí thải để cung cấp một cách tiếp cận toàn diện hơn nhằm giảm thất thoát chất lỏng từ quy trình lên men kín.

Máy phá bọt cơ học xử lý bọt trong thiết bị, trong khi hệ thống ngưng tụ khí thải cung cấp xử lý bổ sung cho vật chất bị cuốn theo dòng khí thoát ra. Việc kết hợp hai phương pháp này có thể hữu ích ở những nơi sục khí cao tạo ra tiềm năng thất thoát dịch lên men lớn hơn.

Một giải pháp kín cho việc phá bọt và thu hồi chất lỏng

Đối với các thiết bị kín hoàn toàn, kiểm soát bọt không chỉ là duy trì một khoảng không phía trên có thể quản lý được. Nó cũng có thể là một phần của việc kiểm soát sự cuốn theo sản phẩm và duy trì cân bằng vật chất của quy trình.

Máy phá bọt cơ học dạng kín BODF-I sử dụng lực cắt của rô-to tốc độ cao để phá vỡ bọt, lực ly tâm để tách chất lỏng được giải phóng và một đường thu gom và hoàn lưu để đưa chất lỏng thu hồi trở lại thiết bị.

Với các cấu hình cho các công suất khác nhau, tùy chọn vật liệu thép không gỉ, vật liệu làm kín có thể lựa chọn, đánh bóng điện hóa như một tùy chọn và lựa chọn động cơ tiêu chuẩn hoặc chống cháy nổ, BODF-I có thể được điều chỉnh cho phù hợp với nhiều hệ thống lên men kín và xử lý chất lỏng.

Đối với các ứng dụng mà thiết bị quy trình phải được giữ kín hoàn toàn trong khi bọt cần được kiểm soát một cách cơ học, BODF-I cung cấp một giải pháp chuyên biệt tập trung vào việc phá bọt cơ học và thu hồi chất lỏng.