Contatto gas-liquido
La superficie disponibile e il comportamento delle bolle influiscono sul trasferimento della CO₂. La scelta del diffusore deve considerare sia il gas introdotto sia il suo effettivo contatto con il mezzo di coltura.
Elementi diffusivi Saifilter per configurazioni OEM.
SPARGER PER MICROALGHE
Diffusore di gas per la coltivazione di microalghe
Il diffusore di gas Saifilter introduce aria o CO₂ nel mezzo di coltura attraverso una superficie porosa in acciaio inox. È destinato ai fotobioreattori e ai sistemi di coltivazione di microalghe e cianobatteri, nei quali distribuzione del gas, circolazione del liquido e condizioni della coltura devono lavorare insieme.
La struttura cilindrica distribuisce i punti di emissione lungo l’elemento diffusivo. Dimensioni, pori e disposizione nel recipiente vengono considerati nella configurazione OEM, a partire dalla linea gas e dalle caratteristiche del fotobioreattore.
- Acciaio inox
- Corpo cilindrico
- Dimensioni OEM
- Aria e CO₂
CONFIGURAZIONE
DI RIFERIMENTO
DI RIFERIMENTO
Diametro esterno8 mm
Lunghezza600 mm
Diametro dei pori0,1–100 µm
Specifiche OEM
IL GAS NEL PROCESSO DI COLTIVAZIONE
Perché la distribuzione del gas influenza la coltura
Immettere CO₂ nel recipiente è il primo passaggio. Il suo trasferimento al liquido dipende anche dal contatto tra le fasi, dal comportamento delle bolle e dalla circolazione del mezzo.
Una configurazione poco adatta può concentrare l’immissione in una zona del fotobioreattore, lasciare altre aree scarsamente miscelate o richiedere una portata superiore a quella utile al processo. Per questo, lo sparger deve essere valutato insieme al recipiente e alla coltura.
Circolazione e sensibilità della coltura
Il flusso di gas contribuisce alla movimentazione del liquido. Una portata maggiore modifica anche le sollecitazioni idrodinamiche: per colture sensibili, miscelazione e alimentazione del gas richiedono un equilibrio coerente con il processo.
Stabilità durante il funzionamento
Depositi sulla superficie diffusiva possono modificare il passaggio del gas. Accessibilità, pulizia e controllo delle condizioni di alimentazione incidono quindi sulla continuità di utilizzo dell’elemento.
Come lavora il diffusore poroso Saifilter
Il gas attraversa la matrice porosa prima di entrare nel mezzo di coltura. I pori distribuiscono l’emissione sulla superficie permeabile, suddividendo il flusso in bolle fini.
Il corpo cilindrico offre una geometria definita da integrare nel recipiente. Diametro e lunghezza determinano l’ingombro, mentre superficie attiva, posizione e alimentazione contribuiscono alla distribuzione del gas.
L’acciaio inox costituisce il materiale del corpo diffusivo. La scelta del materiale per la configurazione finale deve essere collegata alla composizione del mezzo, alla temperatura e alle procedure di pulizia previste.
DATI DEL COMPONENTE
Dimensioni e configurazione OEM
| Parametro | Configurazione di riferimento |
|---|---|
| Materiale | Acciaio inox |
| Forma | Cilindrica |
| Diametro esterno | 8 mm |
| Lunghezza | 600 mm |
| Diametro dei pori | 0,1–100 µm |
| Configurazione | OEM |
Ingombri e integrazione
Le quote esterne permettono una prima verifica dell’ingombro. L’integrazione richiede anche la definizione della zona porosa attiva, della connessione e della posizione rispetto al livello del liquido.
Pori e bolle
L’intervallo dei pori descrive l’elemento diffusivo. La dimensione delle bolle nel fotobioreattore dipende inoltre da portata, pressione, proprietà del liquido e condizioni di installazione.
CRITERI DI SELEZIONE
Scegliere pori, superficie e alimentazione
La scelta dei pori deve essere coordinata con la portata richiesta e con la pressione disponibile. Anche la superficie sulla quale viene distribuito il gas conta: la stessa portata totale applicata a superfici differenti determina condizioni di emissione differenti.
| Condizione del progetto | Aspetto da valutare |
|---|---|
| Portata variabile durante la coltura | Comportamento del diffusore alle portate minima, nominale e massima |
| Maggiore profondità di immersione | Pressione locale nel liquido e perdite di carico della linea |
| Spazio limitato nel recipiente | Diametro, lunghezza, orientamento e posizione della connessione |
| Distribuzione richiesta su una zona estesa | Superficie attiva, posizione e possibile impiego di più elementi |
| Coltura sensibile alle sollecitazioni | Portata, circolazione e interazione con l’agitazione del reattore |
| Presenza di depositi | Accessibilità della superficie porosa e modalità di pulizia |
L’apertura dei pori va scelta insieme alla permeabilità e alla superficie attiva. Un poro più piccolo, considerato isolatamente, non dimostra una maggiore efficacia del sistema: occorre valutare anche la pressione necessaria e il comportamento nel liquido reale.
Per confrontare configurazioni differenti sono utili condizioni di prova omogenee: stesso gas, stesso liquido, stessa temperatura, profondità di immersione e portata. In questo modo, le differenze osservate possono essere collegate con maggiore precisione al diffusore e alla sua disposizione.
Superficie porosa e geometria del componente
La struttura della parete determina come il gas attraversa l’elemento. La geometria determina dove vengono distribuiti i punti di emissione nel recipiente.
| Costruzione diffusiva | Modalità di emissione | Elementi da considerare |
|---|---|---|
| Parete porosa | Il gas attraversa una superficie permeabile | Pori, permeabilità, area attiva, perdita di carico e pulizia |
| Parete con fori discreti | Il gas esce da aperture definite | Numero, diametro e posizione dei fori, alimentazione e distribuzione fra le aperture |
Una geometria tubolare o ad anello può adottare costruzioni diffusive differenti. Nei tubi sparger la distribuzione segue lo sviluppo del tubo; negli sparger ad anello segue una disposizione circolare.
La configurazione cilindrica per microalghe va quindi valutata rispetto alla zona del fotobioreattore da servire, oltre che alle dimensioni del componente.
INTEGRAZIONE NEL FOTOBIOREATTORE
Configurazione per laboratorio, sviluppo e produzione
LABORATORIO
Fotobioreattori da laboratorio
Nelle prove di coltivazione è utile descrivere con precisione portata, gas, profondità di immersione e posizione dello sparger. Mantenere queste condizioni confrontabili aiuta a interpretare le differenze fra esperimenti e configurazioni.
Le dimensioni del recipiente e l’accesso all’elemento sono particolarmente rilevanti quando lo sparger deve essere rimosso frequentemente per pulizia o sostituzione.
SVILUPPO DEL PROCESSO
Impianti pilota e passaggio di scala
Aumentando il volume di coltura cambiano le distanze da coprire e le condizioni di circolazione. Il passaggio di scala richiede di valutare insieme portata totale, superficie diffusiva, numero e disposizione degli elementi.
La configurazione deve seguire la geometria del nuovo recipiente, evitando di dedurre il dimensionamento dal solo rapporto fra i volumi.
IMPIANTO ESISTENTE
Sostituzione di un diffusore esistente
Il confronto parte dal componente installato: diametro, lunghezza, connessione, superficie attiva e posizione nel recipiente. Sono utili anche i dati di funzionamento della linea gas e il motivo della sostituzione.
Un problema di distribuzione, una difficoltà di pulizia e un’incompatibilità dimensionale richiedono verifiche differenti. Identificare il problema permette di definire meglio la nuova configurazione.
INSTALLAZIONE E CONTINUITÀ DI UTILIZZO
Montaggio e manutenzione
Il punto di installazione deve consentire l’alimentazione del gas e l’accesso al diffusore senza interferire con gli altri elementi del fotobioreattore.
Durante la definizione dell’assieme occorre considerare:
- spazio per montaggio, smontaggio e pulizia;
- orientamento della connessione e percorso della linea gas;
- modalità di supporto del corpo diffusivo;
- livello del liquido e profondità di immersione;
- vicinanza ad agitatori, sonde e altri componenti interni.
Controllo delle condizioni di esercizio
Per seguire il comportamento dell’elemento nel tempo è utile registrare portata e pressione in condizioni comparabili. Una variazione può richiedere il controllo della superficie diffusiva e della linea di alimentazione.
Pulizia e sterilizzazione
Detergenti, temperature e cicli di pulizia devono essere compatibili con l’assieme. Quando il processo prevede sterilizzazione, questo requisito va incluso nella definizione tecnica del componente.
PREPARAZIONE DELLA FORNITURA
Specifica tecnica e richiesta di offerta
Per una fornitura OEM, una specifica chiara permette di confrontare le offerte e ridurre le ambiguità su dimensioni, collegamenti e condizioni d’impiego.
| Voce | Informazioni da includere |
|---|---|
| Componente | Disegno, ingombri e posizione della superficie diffusiva |
| Collegamento | Tipo di interfaccia, dimensioni e orientamento |
| Processo | Gas, portata, pressione, temperatura e caratteristiche del mezzo |
| Installazione | Recipiente, livello del liquido, supporti e spazio disponibile |
| Manutenzione | Metodo di pulizia ed eventuali requisiti di sterilizzazione |
| Controlli | Caratteristiche da verificare e documentazione richiesta |
| Fornitura | Quantità, destinazione e data di consegna richiesta |
Dimensioni, costruzione dell’elemento poroso, interfaccia, quantità e requisiti di controllo sono le principali informazioni da definire nella richiesta di quotazione.
Un disegno del fotobioreattore o del diffusore da sostituire aiuta a descrivere gli ingombri. Per una nuova installazione, uno schema della linea gas completa le informazioni sul sistema.
Prodotti correlati
INFORMAZIONI TECNICHE
Domande frequenti
Lo sparger è un fotobioreattore completo?
È il componente che distribuisce il gas nel mezzo di coltura. Il recipiente, l’alimentazione del gas, la regolazione della portata e il monitoraggio appartengono al sistema nel quale viene integrato.
Il diametro dei pori corrisponde al diametro delle bolle?
Il valore dei pori descrive la struttura dell’elemento. Le bolle che si formano nel liquido dipendono anche dalle condizioni di alimentazione e dalle caratteristiche del mezzo. Una misura dei pori, da sola, non costituisce una specifica della dimensione delle bolle.
Come si determina quanti diffusori servono?
Si considerano volume e geometria del recipiente, profondità del liquido, portata totale, zona da servire e circolazione prevista. Numero e disposizione degli elementi vengono valutati insieme alla superficie diffusiva.
È possibile utilizzare lo stesso diffusore in colture differenti?
Occorre confrontare composizione e temperatura del mezzo, condizioni di alimentazione, sensibilità della coltura e procedure di pulizia. La compatibilità dimensionale è solo una delle condizioni da verificare.
Quali dati rendono più precisa una richiesta tecnica?
Gas, portata e pressione disponibili, dimensioni del fotobioreattore, caratteristiche del mezzo e connessione richiesta. Per una sostituzione sono utili anche il disegno del componente esistente e una descrizione del problema riscontrato.
Richiedi un preventivo tecnico
Per una nuova installazione o una sostituzione, indica nel messaggio le condizioni di processo e i requisiti del componente.