B - Operations – Transporting – 01 – F
Patent
B - Operations, Transporting
01
F
B01F 3/04 (2006.01) C12M 1/06 (2006.01) B01F 7/00 (2006.01)
Patent
CA 2345650
A system for providing bulk liquid mixing and effective gas-liquid contacting for mass transfer of the gas to the liquid, the viscosity of which decreases when under shearing conditions, in an upright tank. An upright draft tube is mounted within the tank and has a lower end spaced from the tank bottom and an upper end spaced below the surface of the liquid in the tank. A plurality mixing impellers in the tube are sufficiently close to each other to establish a field or pattern of agitation to cause shear thinning and upflow throughout the tube and which may produce significant turbulence at the liquid surface. A plurality of radially inwardly projecting, circumferentially spaced baffles extend from the tube and are proximate the mixing impellers to prevent swirling of the liquid within the tube. Gas may be sparged into the vessel in or adjacent to the lower end of the draft tube.
L'invention concerne un système de mélange amélioré de liquides en vrac et de mise en contact efficace gaz-liquide pour permettre un transfert de masse du gaz au liquide, notamment un liquide non Newtonien dont la viscosité est réduite dans des conditions de cisaillement (fluidification par cisaillement) dans un réservoir vertical. On peut réaliser dans le réservoir un procédé, tel qu'une fermentation, permettant de produire des quantités commerciales de polysaccharides, tels que de la gomme xanthane. On monte un tube de circulation vertical dans le réservoir, le tube d'aspiration comportant une extrémité inférieure espacée du fond du réservoir et une extrémité supérieure espacée de la surface du liquide dans le réservoir, au-dessous de laquelle elle se trouve. Plusieurs palettes de mélange dans le tube de circulation sont suffisamment proches l'une de l'autre pour établir un champ ou une configuration d'agitation qui provoquent une fluidification par cisaillement et un flux ascendant dans le tube de circulation, ce qui peut produire une turbulence à la surface du liquide. Plusieurs chicanes à projection radiale vers l'intérieur et espacement circonférentiel s'étendent à partir du tube de circulation et sont contiguës aux palettes de mélange pour empêcher un tourbillonnement du liquide à l'intérieur du tube de circulation. On peut injecter un gaz dans le récipient se trouvant à l'intérieur ou à côté de l'extrémité inférieure du tube de circulation. On induit un écoulement parallèle de circulation de gaz et de liquide, à contact intime gaz-liquide, dans le tube de circulation et hors de l'extrémité supérieure du tube de circulation, de manière à produire un taux élevé de transfert de masse du gaz au liquide. L'écoulement comprenant du gaz entraîné se réduit dans la région annulaire située entre la paroi du réservoir et le tube de circulation destiné à la remise en circulation du liquide et du gaz au-dessus de la surface du liquide, ce qui produit une retenue de gaz et un contact liquide-gaz élevés dans la région annulaire d'écoulement descendant et dans la région du tube de circulation à écoulement ascendant, sans injection de gaz par les palettes. On détermine la concentration de gaz dissous et l'efficacité du système de transfert de masse en phase gazeuse par ré-aération d'un échantillon d'essai du liquide.
Balan Prakash
Dominik Bradley
Mcwhirter John
Robic
The Penn State Research Foundation
LandOfFree
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