Описано особливості масообмінних процесів у анаеробних газорідинних культуральних середовищах, в яких утворення розчиненої і диспергованої газової фази CO2 є наслідком зброджування цукрів з кінцевим результатом синтезу етилового спирту. Матеріальний баланс таких перетворень відповідає рівнянню Гей-Люссака, за яким майже половина маси цукру витрачається на утворення інертного газу - діоксиду вуглецю, хімічна формула якого означає відсутність потенціалу хімічної енергії. Надалі утворений CO2 має увійти в загальний потік для участі у процесах колообігу вуглецю. Однак умови ендогенного синтезу вуглецю в культуральних середовищах призводять до додаткових проявів з енергетичними ефектами. Останні стосуються тисків у газовій фазі герметизованих апаратів, потенціалів набухлого газорідинного середовища, кінетичної енергії циркуляційних контурів і потенціалів за градієнтами насичення за умов гідростатичних тисків. Названі енергетичні прояви мають місце після досягнення станів насичення рідинної фази CO2 від моменту утворення диспергованої газової фази, що супроводжується відповідними рівнями диспергованої газової фази у формі газових бульбашок. Прояв властивості гравітаційного поля у формі гідростатичного тиску і силових показників відповідно до закону Архімеда в цьому дослідженні використано для визначення рушійного фактора у створенні вертикальних циркуляційних контурів. В основі такої пропозиції лежить третій закон Ньютона, за яким для режиму усталеного руху прийнято рівність сил Архімеда і сил опору середовища. Це ж припущення підтверджується і за умов перехідних процесів. Система із самогенеруванням газової фази у повному об'ємі культурального середовища призводить до зростаючої по висоті газоутримувальної здатності, яка, у свою чергу, забезпечує зростаючий енергетичний потенціал. Це підтверджує існування не лише повнооб'ємного вертикального циркуляційного контуру, а й існування пошарових контурів менших масштабів. Також наведено залежності, яким відповідають впливи геометричних параметрів на газоутримувальну здатність середовищ. На основі встановлених закономірностей і феноменологічних узагальнень показано роль циркуляційних контурів для часткової десатурації і створення зон ненасичення рідинної фази, що забезпечує можливість зниження опору масопередачі по CO2. Запропоновано виконання технічних заходів у формі змінних тисків у газовій фазі (а отже, і в повному об'ємі середовища) для створення періодів десатурації і можливої сатурації. Наслідком таких змін може бути переробка середовищ із підвищеною початковою концентрацією цукрів і підвищеною кінцевою концентрацією етилового спирту.

  Повний текст PDF - 416.374 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"