Transferencia De Oxigeno


DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL de la masa volumétrica del coeficiente de transferencia.

Resumen
El coeficiente de transferencia de masa volumétrica (kLa) a menudo se utiliza para comparar la eficiencia de bioreactores y como un importante factor de escalado. En biorreactores, está disponible para estimar el coeficiente global de transferencia de masa de oxígeno volumétrica de una serie demétodos: el método dinámico, el método de estado estacionario basado en una determinación preliminar de la tasa de absorción de oxígeno, el balance de oxígeno gaseoso, el balance de dióxido de carbono. Cada método proporciona una valoración diferente del valor de kL una. Examinamos la sensibilidad de los distintos métodos y comparar el kLa los valores obtenidos con el fin de seleccionar el método másadecuado en función del tipo de biorreactor usado. Eneste trabajo aplicamos el método dinámico de emisión de gases de salida para medir el coeficiente de transferencia de masa volumétrica kLa unen tres tipo de reactores gas-líquido (Tanques agitados, columnas de burbujas y transporte aéreo). El objetivo de este trabajo es sobre la base de nuestroslos datos experimentales para obtener variascorrelaciones para evaluación de kLa.

INTRODUCCION
Aireación y agitación son importantes variables a proporcionan velocidad de transferencia de oxígeno eficaz durante aeróbico bioprocesos. Por lo tanto, se requiere el conocimiento del coeficiente volumétrico de transferencia de masa
(KLA). El desalentar la determinacion del KLA en un biorreactor es esencial en orden a establecer su eficacia de aireacióny cuantificar los efectos de funcionamiento variables en el suministro de oxígeno.
Transferencia de oxígeno en bioprocesos aeróbicas es esencial y falta de oxígeno afecta enormemente el proceso de rendimiento. Por lo tanto, transferencia de masa de oxígeno es una de los fenómenos más importantes en la operación de diseño y
de la mezcla de aspersión equipamiento para Biorreactores [4]. Puede serdescrito y analizado mediante el coeficiente de transferencia de masa volumétrica
, kLa. Los valores de kla son afectados por muchos factores, tales como geométricas y
de funcionamiento características del reactor (tipo de impulsor, velocidad la geometría del biorreactor, la agitación y el aire caudal), composición de los medios de comunicación y concentración y propiedades de morfología ybiocatalítica de microorganismo [3].
En sistemas de aireación el factor limitante crítico en pro proporcionar el entorno óptimo es la transferencia de oxígeno tasa (OTR). El balance de masa para el
el oxígeno disuelto en la fase líquida bien mezclado se puede escribir como:

Cuando tasa de absorción de oxígeno, nuestra =0, balance de masa en la fase líquida puede simplificarse con el oxígeno:


o latasa de transferencia de masa de oxígeno puede ser descrita como proporcional al gradiente de concentración. Para la fermentación aerobia el valor máximo de la gradiente de concentración es limitada debido a la baja solubilidad del oxígeno. Por lo tanto, la tasa máxima de transferencia de masa del gas al líquido en el biorreactor puede ser estimada por KlaC* CL
∗ es la concentración de saturaciónen la fase líquida.
Integración:



Métodos
Los métodos para medir el kla se pueden clasificar dependiendo de si la determinación se realiza en ausencia de microorganismos (métodos químicos y físicos) o en presencia de biomasa (métodos biológicos). En la tabla 1 son resumidos métodos para la determinación del coeficiente de transferencia de masa volumétrica.
Los métodos químicos y biológicosrequieren una reacción en la fase líquida para reducir la concentración de oxígeno disuelto (DO) a un nivel por debajo de la saturación. El método químico de uso más frecuente es la oxidación química y de métodos biológicos de la respiración celular. Los métodos físicos se basan en la medición de la concentración de oxígeno en el líquido o en el flujo del gas de escape durante el proceso de...