Биореакторы перенос кислорода

Одна из основных задач, которые приходится решать химикам-технологам при конструировании биореакторов, — это обеспечение эффективного переноса кислорода в промышленных биореакторах, где осуществляются аэробные микробиологические процессы. Независимо от того, в каком режиме осуществляется аэробный микробиологический процесс — периодическом, полунепрерывном или непрерывном, — в установку должен непрерывно подаваться кислород для достижения достаточно высокой производительности. Потребность аэробной культуры в кислороде зависит от концентрации микроорганизмов в реакторе, скорости их роста и соответствующего коэффициента выхода. В некоторых случаях могут играть роль и другие факторы, например необходимость удаления из культуры двуокиси углерода, особенно для процессов, в которых в качестве источника кислорода используется воздух, который как раз и служит источником кислорода в подавляющем большинстве аэробных микробиологических процессов. При тех температурах, при которых обычно протекают микробиологические процессы (10— [c.437]

Плотность клеток микроорганизмов очень близка к плотности водной среды, в которой они растут, и при анализе теплопередачи в дисперсионных культурах бактерий и дрожжей,, обычно имеющих диаметр эквивалентной сферы меньше 10 мкм, культуральную среду можно рассматривать как однородную водную фазу. В аэрируемых биореакторах перенос тепла от культуральной среды к охлаждающим поверхностям осуществляется путем принудительной конвекции. Чтобы судить о потенциальной эффективности охлаждения, необходимо оценить соответствие характеристик водно-газовых смесей, образующихся при оптимальном транспорте кислорода, факторам,, способствующим увеличению теплопередачи от этой смеси к поверхности. [c.450]

Для интенсификации переноса кислорода в биореакторах системы аэрации должны обеспечивать образование как можно -более мелких пузырьков. Однако при уменьшении размера пу--зырьков уменьшается теплопередача. С другой стороны, теплопередача увеличивается при увеличении задержки газа. Из этого следует, что в биореакторах с высокой скоростью переноса кислорода будет, при прочих равных условиях, наблюдаться и более интенсивная теплопередача. [c.451]

При интенсивном перемешивании культуральной среды в процессе ферментации часто происходит ее вспенивание. Это может привести к переувлажнению фильтра в отверстии, через которое воздух выходит из биореактора, и уменьшению его потока, а также к попаданию в реактор посторонних микроорганизмов. Для контроля пенообразования используют химические пеногасители или механические сбиватели пены. Однако в присутствии химических реагентов может ухудшаться перенос кислорода, а иногда происходить ингибирование клеточных ферментов, что уменьшает скорость роста микроорганизмов. Кроме того, если пеногасители не удалять, они могут загрязнять конечный продукт. Проблему вспенивания можно решить, если оставить в верхней части биореактора достаточно большое пустое пространство, в котором лопались бы пузырьки воздуха. Правда, в этом случае рабочий объем реактора уменьшится примерно на 25%. [c.358]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология