determinacion de KLa y QO2

P2.5. En un fermentador de dimensiones estándar, con un impulsor de turbina de 8 aspas planas, 120 rpm y 0.5VVM, se produce Candida utilis. Cuando la concentración de células es de 18 g l-1, sepretende determinar el coeficiente volumétrico de transferencia de oxígeno (kla) en segundos-1 y el coeficiente específico de respiración (QO2) expresado en mg de O2 consumido por gramos de células porsegundo. Para la determinación se dispone de la siguiente información experimental:

NOTAS
1. C*, a las condiciones de operación, es de 7.8 mg de oxígeno por litro de medio
2. El suministrode aire se interrumpió a los 10 s de iniciado el experimento y se restituyó a los 30 s.
El polinomio que describe la función de la zona 3, después de mover la abscisa, es el siguiente:
CL = 46 +0.08t + 0.066t2 – 0.00125t3. Donde CL está expresada en % de la saturación y t en segundos.
(i) Grafica la información experimental.
(ii) Determina el QO2 por el método dinámico.
(iii) Determina klapor el método dinámico.
(iv) Determina kla por el método numérico.





Grafica experimental:
Los datos de CL se encuentran en mg de O2/L
t (s) dCL/dt dCL/dt+QO2X CL (mg de O2/l)
0 0.080.008233333 5.85
5 0.64625 5.008233333 5.85
10 1.025 10.00823333 5.85
15 1.21625 15.00823333 5.46
20 1.22 20.00823333 4.68
25 1.03625 25.00823333 3.978
30 0.665 30.00823333 3.588
35 0.1062535.00823333 3.666
40 -0.64 40.00823333 4.134
45 -1.57375 45.00823333 4.68
50 -2.695 50.00823333 5.226
55 -4.00375 55.00823333 5.538
60 -5.5 60.00823333 5.772
65 -7.18375 65.00823333 5.85
70 -9.05570.00823333 5.85


.











Método dinámico:

QO2X = 0.1482 (mg de O2)/(s L) QO2 = 0.1482/1.5 = 0.0988 (mg de O2)/(gcel s)
 

Método numérico:
t CL CL/B1-CL/B Ln(1-CL/B)
0 5.85 1 0
5 5.85 1 0
10 5.85 1 0
15 5.46 0.933333333 0.066666667 -2.7080502
20 4.68 0.8 0.2 -1.60943791
25 3.978 0.68 0.32 -1.13943428
30 3.588 0.613333333 0.386666667...