Udara steril bertekanan disuntikkan ke dalam kaldu fermentasi melalui nozel atau lubang nosel, dan kecepatan udara yang disuntikkan dari nosel udara bisa mencapai 250~300 (m/s), udara steril disemprotkan ke pipa naik dengan kecepatan tinggi, dan udara gelembung dibagi menjadi potongan-potongan kecil oleh aksi turbulen dari campuran gas-cair, yang bersentuhan erat dengan cairan fermentasi dalam tabung pemandu untuk memasok oksigen terlarut dalam cairan fermentasi.
Karena berkurangnya densitas campuran gas-cair yang terbentuk dalam tabung pemandu dan energi kinetik pancaran udara terkompresi, cairan dalam tabung pemandu bergerak ke atas; Setelah mencapai tingkat cairan atas reaktor, sebagian gelembung gas pecah, dan karbon dioksida dibuang ke ruang atas reaktor, dan cairan fermentasi yang melepaskan sebagian gas mengalir dari atas pemandu. tabung ke luar tabung pemandu, cairan fermentasi di luar silinder pengalihan memiliki tingkat penahanan gas kecil dan peningkatan kepadatan, dan cairan fermentasi berkurang, dan memasuki pipa naik lagi untuk membentuk aliran sirkulasi untuk mewujudkan pencampuran dan transfer massa oksigen terlarut.
Fitur Tangki Fermentasi
(1) Larutan reaksi terdistribusi secara merata: Pencampuran seragam gas-cair-padat tiga fase dan pencampuran yang baik dan dispersi komponen larutan adalah persyaratan umum bioreaktor, karena aliran, pencampuran dan distribusi waktu tinggal semuanya terpengaruh. Untuk banyak fermentasi aerasi dengan pengumpanan intermiten atau terus menerus, substrat dan oksigen terlarut tersebar secara seragam mungkin untuk memastikan bahwa konsentrasi substrat di mana-mana dalam fermentor berada dalam kisaran 0,1% hingga 1%. Oksigen terlarut adalah 10% sampai 30%. Ini bermanfaat untuk pertumbuhan dan produksi produk sel biologis aerobik. Selain itu, perlu untuk menghindari pembentukan lapisan busa yang stabil pada permukaan cairan fermentor, untuk menghindari akumulasi sel biologis di atasnya dan kerusakan atau bahkan kematian. Ada juga komponen sedang, terutama bahan granular bertepung yang mudah mengendap, dan harus dapat disuspensikan dan didispersikan. Reaktor loop airlift dapat memenuhi persyaratan ini dengan baik.
(2) Tingkat oksigen terlarut yang lebih tinggi dan efisiensi oksigen terlarut: Reaktor pengangkutan udara memiliki gas-holdup yang tinggi dan antarmuka kontak gas-cair yang spesifik, sehingga memiliki laju perpindahan massa yang tinggi dan efisiensi oksigen terlarut. Efisiensi oksigen volumetrik biasanya lebih tinggi daripada tangki fermentasi pengadukan mekanis, kLd dapat mencapai 2000 jam, dan konsumsi daya oksigen terlarut relatif rendah.
3) Gaya geser kecil, dan fermentor memiliki sedikit kerusakan pada sel biologis: Karena bioreaktor pengangkutan udara tidak memiliki impeller pengaduk mekanis, kerusakan geser pada sel dapat dikurangi ke tingkat yang lebih rendah, yang sangat cocok untuk budidaya sel dan jaringan tumbuhan.
