Особливості масообмінних процесів в анаеробних газорідинних середовищах

Abstract

У статті описано особливості масообмінних процесів в анаеробних газорідинних культуральних середовищах, в яких утворення розчиненої і диспергованої газової фази СО2 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 СО2 має увійти в загальний потік для участі в 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 в умовах гідростатичних тисків. Названі енергетичні прояви мають місце після досягнення станів насичення рідинної фази СО2 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 опорусередовища. Це ж припущення підтверджується і в умовах перехідних процесів.