41. Neue Methode zum quantitativen Vergleich der Dispergierintensität in verschiedenen Reaktoren
✍ Scribed by Dr.-Ing. J. Büchs; Dipl.-Ing. D. Hillmann
- Publisher
- John Wiley and Sons
- Year
- 1994
- Tongue
- German
- Weight
- 170 KB
- Volume
- 66
- Category
- Article
- ISSN
- 0009-286X
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✦ Synopsis
Flussiglfliissig-Dispergiervorgange haben eine sehr breite Anwendung in der chemischen Technik. So wird die Geschwindigkeit von Extraktionsprozessen oder heterogenen Flussig/flussig-Reaktionen oft durch die Grenzflache zwischen den beiden fliissigen Phasen kontrolliert. Verschiedene Methoden zur indirekten Bestimmung von Phasengrenzilachen zwischen waBrigen und darin unloslichen organischen Phasen sind bekannt. Angewendet werden z. B. photographische Methoden (evtl. rnit automatischer Bildauswertung), optische Sonden, spezielle Leitfahigkeitselektroden, Sedimentationsrohre, Coulter Counter oder die Fraunhofer-Beugung zur Ermittlung der Tropfengroaenverteilung. Die meisten Methoden haben den Nachteil, dab sie z.T. recht aufwendig sind und voraussetzen, daB keine weiteren Partikeln (Blasen, Rststoffe) im MeBmedium vorhanden sind. Es wird auch davon ausgegangen. daB die lokal in einem begrenzten Reaktorbereich vorgenommenen TropfengroBen-Bestimmungen reprasentativ fur den gesamten Reaktorinhalt sind. Bei koaleszierenden Stoffsystemen und groBen Reaktoren ist die genannte Voraussetzung aber nur in beschranktem MaBe gegeben. Hesonders problematisch ist die Situation in Schuttelreaktoren, die in der Biotechnologie in groBem Umfang eingesetzt werden. Bei Dispergierprozessen in diesen ReaktionsgefaBen liegt ein Teil der organischen Phase in der waarigen Phase dispergiert vor, ein weiterer wesentlicher Teil schwimmt auf der Oberflache der waBrigen Losung und kreist mit ihr im Kolben. Es muate also eine Methode gefunden werden,welche die GroBe der Phasengrenzflache in integraler Form direkt erfaBt und nicht auf einer TropfengroBen-Bestimmung basiert. Als ein fur dieses Anforderungsprofil geeigneter Ansatz wird die Bestimmung der Geschwindigkeit einer Oberflachenreaktion angesehen. Da die Reaktion an der gesamten Flussiglfliissig-Phasengrenze gleichzeitig ablauft, ist das MeBergebnis ein reprasentatives MaB fur den gesamten Reaktorinhalt. Ausgewahlt wurde eine durch einen Biokatalysator kontrollierte Reaktion, namlich die Hydrolyse von langerkettigen wasserunloslichen Estern (z. B. billige Pflanzenole) durch Lipasen. Diese Enzyme haben die spezielle Eigenschaft, daB sie nur an Grenzflachen aktiv sind. Die Messung kann zu einem definierten Zeitpunkt durch Zugabe der Lipase gestartet und die Reaktionsgeschwindigkeit durch die Lipasemenge nach Handhabungsgesichtspunkten eingestellt werden. Unter geeigneten Versuchsbedingungen ist die Hydrolysegeschwindigkeit, welche sich durch einfache Titration der freigesetzten Fettsauren Abb. Sauter-Durchmesser von Pflanzenol-Dispersionen in waBriger Pufferlosung.