BE3 Anaerober Säulenreaktor Didaktische Ausrüstung Berufsausbildungsausrüstung Biochemisches Ingenieurwesen
BESCHREIBUNG
Der anaerobe Säulenreaktor BE3 verfügt über eine hohe, schlanke, zylindrische Glassäule in zwei Abschnitten, wobei jeder Abschnitt mit einem Heizmantel versehen ist. Am oberen Ende der Säule sammelt ein dritter, unbeheizter Abschnitt das Gas und sorgt für einen Abfluss. Zwischen den beiden beheizten Abschnitten befindet sich ein Verteiler, der Anschlüsse für Instrumente, Probenahme und Dosierung bietet. Die Zufuhr in den Reaktor erfolgt über eine Schlauchpumpe mit variabler Geschwindigkeit.
Die Temperatur des Säuleninhalts kann durch Zirkulation von warmem Wasser durch die Mäntel der unteren beiden Abschnitte gesteuert werden. Das Wasser wird in einem Heiztank mithilfe einer elektrischen Heizung erhitzt und von einer Umwälzpumpe mit PID-Steuerung verteilt. Normalerweise wird die Reaktortemperatur auf 35 °C eingestellt, um den anaeroben Bakterien im Ausgangsmaterial gerecht zu werden.
Der Säuleninhalt kann mithilfe einer Pumpe mit variabler Geschwindigkeit vom oberen in den unteren Abschnitt umgewälzt werden. Die Umwälzung kann auch verwendet werden, um ein Bett aus Medien (z. B. Bimsstein) zu verflüssigen, das zur Unterstützung des Wachstums von Biomasse verwendet wird. Alternativ kann die Säule als expandierter Granulatschlammbettreaktor (EGSB) ohne Medienbefüllung betrieben werden.
Ein neuartiges Merkmal der neuen Anaerobreaktoren ist das Gassammelsystem. Dadurch kann die Gasemissionsrate über lange Zeiträume genau gemessen werden. Dies geschieht sogar, wenn sehr geringe Gasmengen erzeugt werden, während der Gegendruck im System niedrig gehalten wird, um die Freisetzung der Gase nicht zu behindern. Das System funktioniert, indem ein bekanntes
Gasvolumen über Wasser gesammelt wird. Wenn der Sammelbehälter voll ist, wird das Gas automatisch abgelassen und das Wasser ersetzt. Die SPS zählt die Anzahl der Zyklen, um das Gesamtgasvolumen zu messen, und misst die Zeit zwischen den Entladungen, um die Durchflussrate zu berechnen.
Der Reaktor wird komplett mit einem pH-Dosiersystem geliefert. Dieses besteht aus zwei peristaltischen Pumpen, die von der SPS gesteuert werden und verwendet werden, um dem Reaktor je nach Bedarf eine Basenlösung oder eine Säurelösung hinzuzufügen. Der Benutzer kann den Bereich der einzuhaltenden pH-Werte festlegen.
Es sind Lagerpositionen für Standard-Chemikalienbehälter mit 5 Litern Fassungsvermögen vorgesehen, sodass die Dosierlösungen im Voraus vorbereitet und während des gesamten Prozesses an Ort und Stelle belassen werden können, wodurch der Umgang mit potenziell schädlichen Chemikalien minimiert wird.
Neben der Gassammelrate und dem Gasvolumen messen weitere Instrumente die Reaktortemperatur, den pH-Wert, die Wassertemperatur und den Umwälzstrom.
Diese Daten können alle mit dem Datenlogger auf einem PC aufgezeichnet werden.
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