Тема 13 Процеси и апарати в биотехнологията

[Mozo]

Спрегнати топломасообменни процеси
В практиката е трудно да бъдат разделени процесите един от друг например, когато в биореактор се извършва биопревръщане може да се генерира топлина. Спрегнати топломасообменни процеси са такива, при които едновременно в системата се извършват и двата процеса.

Сушене
Сушенето е процес, при който се отделя влага от дадено твърдо вещество. То обикновено се извършва при висока температура. Освен за получаване на чисти вещества, чрез него може да се извършва и дезинфекция.
Сушенето е спрегнат топломасообменe процес. При него топлообмен се извършва от агента към материала за сушене, а масообмен се извършва от материала към агента.

Скоростта на масопреноса зависи от разликата на концентрацията на водни пари, а скоростта на топлопреноса от температурните разлики в центъра и повърхността на тялото. За това и в кривата на сушене се състои от две основни части – отнемане на влага извън клетката и отнемане на вътреклетъчна влага.

Особености на процесите на сушене на биологично активни вещества
Сушенето в биотехнологиите е важен процес, тъй като голяма част от продуктите се получават във вид на гранули. Например ензими и антибиотици. Проблемът идва от това, че биологично активните вещества са много чувствителни към температурата. При по-високи стойности на температурата белтъците се денатурират или веществата се окисляват.
Някои продукти на биотехнологичното производство са скъпи, защото се произвеждат в малки количества (имат нисък добив). За това трябва да има щадящи условия и режими на сушене. Например ако продуктите се окисляват от атмосферния кислород, то те не се сушат с въздух, а с други газове.
Сушенето на утайки от пречиствателните биотехнологии на отпадни води става доста по-лесно. Сушенето се извършва в сушилни полета, където утайката изсъхва от слънцето и след това може да се използва като тор или да се изгори.

Апаратурно оформяне на процеса на сушене в биотехнологичната практика
Има различни видове сушене:
Температурно въздействие с топлоагент газ - Най-често се използва атмосферен въздух. Ако биопродуктът се окислява от кислорода, то се използва неутрален газ ( , Не). Горещият газ изпарява течността от твърдите частици.

Контактно сушене – продуктът се разполага върху гореща плоскост, което води до изпарение на влагата
Сушене на капки от суспензия, в която се съдържа целевия продукт

Целият материал: