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Der Wirbelschichtfermenter - Entwicklung eines neuen Fermentertyps

Vortrag Kolloquium der Fakultät für Chemieingenieurwesen, Universität Karlsruhe (TH), 6.Juli 1984
Fluid bed fermentation - development of a new fermenter type
 
: Bauer, W.

ZFL. Internationale Zeitschrift für Lebensmittel-Technik, Marketing, Verpackung und Analytik 36 (1985), No.3, pp.154-161
ISSN: 0341-2938
ISSN: 0722-5733
German
Journal Article
Fraunhofer ILV ( IVV) ()
Entwicklung; ethanol; Fermenter; Gas/Feststoff-Fluidisation; Hefe; Lebensmittelverfahrenstechnik; Wirbelschicht

Abstract
Der Einsatz von Wirbelschichten ist aus vielen Anwendungen der Lebensmittelverfahrenstechnik, z. B. beim Trocknen und Instantisieren, bekannt. Ein gänzlich neuer Anwendungsbereich liegt in der Verwendung der Gas/Feststoff-Fluidisation für die Fermentation unter wasserreduzierten Bedingungen. Am Beispiel der Erzeugung von Ethanol im Wirbelschichtfermenter mit der Hefe S. cerevisiae wird der Einfluß unterschiedlicher Prozeßparameter - abgeleitet aus Fermentationskinetik und Wirbelschichtverhalten - diskutiert und ein Scale-up-Modell vorgeschlagen. Ein Vergleich mit Experimenten an einem Laborfermenter mit 0,2 m Durchmesser und einer halbtechnischen Anlage mit 0,55 m Durchmesser und 20 kg Hefeeinwaage zeigt, daß das vorgeschlagene Modell die verschiedenen Scale-up-Effekte, beruhend u. a. auf Unterschieden in Feststoffvermischungen und Substratzufuhr, sinnvoll interpretieren läßt. Die Auswertung der Experimente läßt darüber hinaus erkennen, daß die derzeit erreichte Fermenterproduktivität von 40 kg Ethanol/m³*h noch nicht das Optimum für den Wirbelschichtfermenter darstellt.

 

Fluidized bed technology is known from many operations in food processing i. e. drying and instantizing. An entirely new application is the use of gas/solid fluidization for fermentation under waterreduced conditions. For the production of ethanol in the fluid bed fermenter with the yeast S. cerevisiae the influence of various process parameters with respect to fermentation kinetics and fluid bed hydrodynamics is discussed proposing a scale-up-model. Comparison with experimental results obtained from a laboratory scale fluid bed fermenter of 0.2 m diameter and from pilot scale experiments in a fluid bed of 0.55 m diameter containing 20 kg of yeast shows that the proposed model serves well to explain the various scale-up effects. Experiments and scale-up modelling shows as well that by obtaining productivities of 40 kg ethanol/m³*h with this new fermenter type optimum productivity is not yet reached.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/PX-41851.html