Přenosové jevy v mechanicky míchaném membránovém reaktoru pro separaci mikrořas

Mikrořasy umožňují CO2 sekvestraci a zároveň obsahují cenné látky využitelné v potravinářství nebo farmacii. Až 30 % z celkové ceny produkce mikrořas tvoří náklady na jejich separaci z kultivačního roztoku. Jednou z metod separace je membránová separace, jejíž hlavní nevýhodou je tvorba foulingu. Na základě dlouholetých zkušeností pracovišť byl navržen mechanicky míchaný membránový reaktor s centrální cirkulační trubkou a s radiálně umístěnými keramickými membránami. Cílem navrhovaného projektu je stanovení procesních charakteristik nového reaktoru, lokálních charakteristik turbulentního proudění v reaktoru a okolo membránových elementů a podmínek a mechanismu tvorby foulingu na membráně. To vše umožňuje získání obrazců o rozdělení lokálních hodnot rychlostních gradientů a dynamických napětí pro různé procesní podmínky a geometrie. Takto získané znalosti umožní posoudit separační výkonnost a kritické podmínky pro tvorbu foulingu při zvětšování měřítka. Práce přispěje jak k teorii míchání a validaci CFD výpočtů, tak ke zpřesnění návrhu průmyslového zařízení. Oddělení fyzikálních měření se bude v projektu soustředit zejména na experimentální studii chování reaktoru, zjištění procesních parametrů a sledování ulpívání mikrořas. K jejímu zvládnutí budou využity a rozšířeny metodiky systémů z rodiny Global Imaging Methods (Time Resolved PIV), vizualizační metody založené na principu shadowgraphy a kvantitativní vizualizace.