Dynamika bioreaktorów czas przebywania / dyspersja masy -

Podobne dokumenty
BIOREAKTORY Wykład III prof. M. Kamiński

BIOREAKTORY. Wykład II

Bioreaktory z warstwą porowatą - z unieruchomionym

Prof. dr hab. inż. Grażyna Bartelmus Instytut Inżynierii Chemicznej PAN ul. Bałtycka Gliwice bartel@iich.gliwice.pl

Podstawy teoretyczne technologii chemicznej / Józef Szarawara, Jerzy Piotrowski. Warszawa, Spis treści. Przedmowa 13

AUTOREFERAT. A. Dane Podstawowe. 1. Imię i Nazwisko Robert Grzywacz

Bałtyckie Forum Biogazu

- Dyfuzja / Konwekcja / Wnikanie / Przenikanie - Masy -

WYKORZYSTANIE TECHNIK KOMPUTEROWEJ SYMULACJI PRZEPŁYWU PŁYNÓW W OPRACOWANIU WYNIKÓW EKSPERYMENTÓW RADIOZNACZNIKOWYCH

KARTA PRZEDMIOTU. 2. Kod przedmiotu:

5. WYZNACZENIE KRZYWEJ VAN DEEMTER a I WSPÓŁCZYNNIKA ROZDZIELENIA DLA KOLUMNY CHROMATOGRAFICZNEJ

Wybrane aparaty do rozdzielania zawiesin. Odstojniki

Wpływ na emisję produktów spalania procesów mieszania mechanicznego paliwa na palenisku rusztowym

Grawitacyjne zagęszczanie osadu

III r. EiP (Technologia Chemiczna)

BADANIA ZNACZNIKOWE CHARAKTERYSTYKI HYDRODYMAMICZNEJ CYRKULACYJNYCH KOMÓR OSADU CZYNNEGO

BADANIA DYNAMIKI OBIEKTÓW Jacek Palige jg Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, Warszawa, ul. Dorodna 16 ^ =

ZADANIE 1 W temperaturze 700 K gazowa mieszanina dwutlenku węgla i wodoru reaguje z wytworzeniem pary wodnej i tlenku węgla. Stała równowagi reakcji

CHARAKTERYSTYKA HYDRODYNAMICZNA REAKTORA AIRLIFT Z ODWROTNĄ WARSTWĄ FLUIDALNĄ DO PROCESÓW REALIZOWANYCH W OBECNOŚCI UNIERUCHOMIONYCH MIKROORGANIZMÓW

Hybrydowy reaktor fermentacyjny ogrzewany promieniowaniem mikrofalowym

BADANIA MODELOWE PRZEPŁYWU CIEKŁEJ STALI W WIELOWYLEWOWEJ KADZI POŚREDNIEJ URZĄDZENIA COS. Jacek PIEPRZYCA, Zdzisław KUDLIŃSKI, Tomasz MERDER

Transport masy w ośrodkach porowatych

Materiały pomocnicze z Aparatury Przemysłu Chemicznego

KOMPUTEROWE WSPOMAGANIE PROCESU PROJEKTOWANIA ODSTOJNIKA

Zdzisław Stęgowski Badania znacznikowe i modelowanie komputerowe wybranych układów przepływowych

Flow parameters as a criterion for the selection of a waste incineration facilities

W zaleŝności od charakteru i ilości cząstek wyróŝniamy: a. opadanie cząstek ziarnistych, b. opadanie cząstek kłaczkowatych.

Oczyszczanie Ścieków

Załącznik Nr 5 do Zarz. Nr 33/11/12

DYSPERSYJNY MODEL TRANSPORTU MEDIÓW W RADIOZNACZNIKOWYCH BADANIACH PRACY WYBRANYCH INSTALACJI PRZEMYSŁOWYCH. Edward filer illinium PL

OPADANIE CZĄSTEK CIAŁ STAŁYCH W PŁYNACH

TECHNICAL TRANSACTIONS 3/2017 CZASOPISMO TECHNICZNE 3/2017 ENVIRONMENTAL ENGINEERING

WIROWANIE. 1. Wprowadzenie

, (2.1) A powierzchnia przekroju zbiornika, Równanie bilansu masy cieczy w zbiorniku ma postać. , gdzie: q i dopływ,

Procesy mechaniczne: przepływy cieczy i gazów, opadanie cząstek w płynach

4. WYZNACZENIE IZOTERMY ADSORPCJI METODĄ ECP

Jan A. Szantyr tel

Prof. dr hab. inż. Jerzy Bałdyga Warszawa, Wydział Inżynierii Chemicznej i Procesowej Politechniki Warszawskiej

Hydrodynamika warstwy fluidalnej trójczynnikowej

Zasady dynamiki Newtona. WPROWADZENIE DO MECHANIKI PŁYNÓW

4 Ogólna technologia żywności

14. CZYNNOŚCI SERWISOWE

Efektywność pracy dwufazowego reaktora z membraną enzymatyczną w oparciu o model sieciowy

Ćwiczenie 3: Wyznaczanie gęstości pozornej i porowatości złoża, przepływ gazu przez złoże suche, opory przepływu.

Henryk Bieszk. Odstojnik. Dane wyjściowe i materiały pomocnicze do wykonania zadania projektowego. Gdańsk H. Bieszk, Odstojnik; projekt 1

Typy bioreaktorów najczęściej stosowanych w biotechnologii farmaceutycznej

Bioreaktory. Sterylizacja Pomiary Regulacja i sterowanie. M. Kamiński. Gdańsk 2016

PL B1. Zakłady Chemiczne ZACHEM S.A., Bydgoszcz,PL Instytut Chemii Przemysłowej im.prof.i.mościckiego,warszawa,pl

TECHNOLOGIA EW-COMP BIOCOMP

Wpływ dodatku biowęgla na emisje w procesie kompostowania odpadów organicznych

ANALITYKA PROCESOWA ANALITYKA W KONTROLI JAKOŚCI WYKŁAD SYSTEMY ANALITYKI PROCESOWEJ

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych - ćwiczenie nr 1. przedmiot: Metody Analizy Technicznej kierunek studiów: Technologia Chemiczna, 3-ci rok

Badanie procesów dyfuzji i rozpuszczania się gazu ziemnego w strefie kontaktu z ropą naftową

Destylacja z parą wodną

S Y L A B U S P R Z E D M I O T U

Przydomowe oczyszczalnie biologiczne

BIOTECHNOLOGIA OGÓLNA

METODY PRZECHOWYWANIA I UTRWALANIA BIOPRODUKTÓW METODY ODWADNIANIA

Krzysztof Gosiewski, Anna Pawlaczyk-Kurek

Wykład 1. Anna Ptaszek. 5 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Chemia fizyczna - wykład 1. Anna Ptaszek 1 / 36

LABORATORIUM PODSTAW BUDOWY URZĄDZEŃ DLA PROCESÓW MECHANICZNYCH

Dynamiczne operacje i techniki rozdzielania fazy stałej oraz fazy stałej od ciekłej i granulometria

SPIS TREŚCI Obliczenia zwężek znormalizowanych Pomiary w warunkach wykraczających poza warunki stosowania znormalizowanych

Techniki Rozdzielania Mieszanin

1. Część teoretyczna. Przepływ jednofazowy przez złoże nieruchome i ruchome

Procesy bioinżynieryjne. w biotechnologii

Laboratorium Inżynierii Bioreaktorów

Modele matematyczne procesów, podobieństwo i zmiana skali

Synteza inżynierii procesu oczyszczania ścieków według REWOŚ z rysem ekonomicznym.

Badanie uwalniania paracetamolu z tabletki. Mgr farm. Piotr Podsadni

Synteza Nanoproszków Metody Chemiczne II

Klimatyzacja 1. dr inż. Maciej Mijakowski

Zadanie 1. Zadanie 2.

RECENZJA. Kraków, dnia r.

J. Szantyr Wykład nr 19 Warstwy przyścienne i ślady 1

AKADEMIA GÓRNICZO HUTNICZA INSTRUKCJE DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH: TECHNIKA PROCESÓW SPALANIA

Wykład 2. Anna Ptaszek. 7 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Chemia fizyczna - wykład 2. Anna Ptaszek 1 / 1

Laboratorium Inżynierii Bioreaktorów

Inżynieria procesów przetwórstwa węgla, zima 15/16

ĆWICZENIE NR 11 WNIKANIE MASY

ABSORPCJA - DESORPCJA

Spis treści. Symbole i oznaczenia 13. Przedmowa 19. Część I. Podstawy dynamiki płynów 23

Oczyszczanie Ścieków

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ

Spis treści. Przedmowa do wydania trzeciego /11 CZĘŚĆ I. WPROWADZENIE / Procesy podstawowe w technologii żywności /14

Metody wytwarzania elementów półprzewodnikowych

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

Oferta zajęć dla młodzieży ponadgimnazjalnej. na Zachodniopomorskim Uniwersytecie Technologicznym w Szczecinie

Rys.1. Zwężki znormalizowane: a) kryza, b) dysza, c) dysza Venturiego [2].

Nowoczesne narzędzia obliczeniowe do projektowania i optymalizacji kotłów

TEORIA OBWODÓW I SYGNAŁÓW LABORATORIUM

KARTA PRZEDMIOTU. 10. WYMAGANIA WSTĘPNE: 1. Ma podstawową wiedzę i umiejętności z zakresu matematyki, fizyki, mechaniki i termodynamiki.

Aparatura i Instalacje. Przemysł owe

GRAWITACYJNE ZAGĘSZCZANIE OSADÓW

Kinetyka procesu suszenia w suszarce fontannowej

AIRE-O 2 Triton Przegląd technologii

Adsorpcyjne oczyszczanie gazów z zanieczyszczeń związkami organicznymi

WSPÓŁCZYNNIK PRZEJMOWANIA CIEPŁA PRZEZ KONWEKCJĘ

SEDYMENTACJA ODŚRODKOWA

Transkrypt:

BIOREAKTORY W - 4 Dynamika bioreaktorów czas przebywania / dyspersja masy - - Zbiornikowych z mieszaniem okresowych - Zbiornikowych z mieszaniem półciągłych - Rurowych / komorowych przepływowych - Przepływowych z immobilizowanym osadem czynnym - Typu air lift z przepływem zawiesiny osadu czynnego wymuszonym napowietrzaniem

Rodzaje bioreaktorów Reaktor zbiornikowy Reaktor rurowy Reaktor wielodziałowy Reaktory air lift WCh PG prof. M. Kamiński r. ak. 2016-17

Badanie dynamiki obiektu, w tym bioreaktora, to określenie odpowiedzi na skokowe / impulsowe / prostokątne wymuszenie metoda matematycznego przewidywania / doświadczalnego opisu czasu zatrzymania, dyspersji, efektywnej dyfuzji Zbiornikowy z mieszaniem okresowy Zbiornikowy z mieszaniem półciągły

W rzeczywistych reaktorach zbiornikowych nie mamy do czynienia z idealnym mieszaniem. Czasem ma też miejsce przepływ segregacyjny. Wówczas w sposób doświadczalny określa się funkcję odpowiedzi dozując prostokątną porcję trasera i badając przebieg funkcji odpowiedzi. Określa się rząd kaskady idealnych mieszalników o objętości V oraz opóźnienie transportowe. Opóźnienie transportowe należy też konieczne określić w przypadku reaktora rurowego albo reaktora ze złożem porowatym. W przypadku tego typu reaktorów konieczne jest też wyznaczenie współczynnika efektywnej dyfuzji (D eff ) w funkcji liczby Peckleta (Pe=udp/Dm), albo wartości HETP (H) w funkcji prędkości (u) przepływu płynu dla warstwy porowatej.

Reaktory rurowe niewypełnione / z wypełnieniem ziarnistym i immobilizowanym enzymem lub osadem czynnym,

Rozkład czasów przebywania w reaktorach przepływowych Iwona Hołowacz

Czas przebywania w reaktorach przepływowych a) Model idealnego wymieszania b) Model przepływu tłokowego 0 m

Funkcje rozkładu czasu przebywania E() funkcja gęstości prawdopodobieństwa czasu przebywania; widmo rozkładu czasu przebywania F() - funkcja rozkładu/dystrybuanta czasu przebywania; F E 0 d F0 0 F 1 0 1 E d m 0 Ed 0 df

Rozkład czasu przebywania residence time distribution RTD Metody znacznikowe: - skokowa - impulsowa

Metoda skokowa J. Szarawara - Podstawy inżynierii reaktorów chemicznych, WNT 1991 m Idealne wymieszanie F exp F 1 Przepływ tłokowy F F c c A A0 0dla 1dla m m

Metoda impulsowa J. Szarawara - Podstawy inżynierii reaktorów chemicznych, WNT 1991 Idealne wymieszanie exp E me Przepływ tłokowy E E m c c A A0 1 0dla m dla m

Przebieg zmian stężenia znacznika w strumieniu opuszczającym reaktor przepływowy rzeczywisty: a) metoda skokowa b) metoda impulsowa m J. Szarawara - Podstawy inżynierii reaktorów chemicznych, WNT 1991

Model dyspersyjny Pe 1 u L D L 2 Pe Pe 0 Idealne Pe Wymieszanie Przepływ tłokowy J. Szarawara - Podstawy inżynierii reaktorów chemicznych, WNT 1991

Bioreaktory airlift reaktory airlift z cyrkulacją wewnętrzną reaktory airlift z cyrkulacją zewnętrzną odprowadzenie gazu strefa separacji top zone odprowadzenie gazu strefa separacji top zone strefa wznoszenia riser strefa opadania downcomer strefa wznoszenia riser strefa opadania downcomer strefa przydenna bottom zone strefa przydenna bottom zone doprowadzenie gazu doprowadzenie gazu

Bioreaktory airlift mieszanie w fazie ciekłej M.Y. Chisti - Airlift bioreactors, Elsevier Applied Science, 1989

C L L L t D L D L u Bo 2 t ti R c c c C i t t C L t L u L l Z i C t i R Z i Bo exp Bo C 4 4 2 Bioreaktory airlift mieszanie w fazie ciekłej

Bioreaktory airlift mieszanie w fazie ciekłej Mieszanie wzdłużne w fazie ciekłej w układzie barbotażowym: 1. Ślady fazy zdyspergowanej 2. Cyrkulacja cieczy 3. Burzliwość przepływu fazy ciekłej

A. Pinto, J. Campos, Coalescence of two gas slugs rising in a vertical column of fluid. Chem.Eng.Sci. 51(1)1996 D. Bhaga, M. Weber, In-line interaction of a pair of bubbles in a viscous liquid. Chem.Eng.Sci. 35,1980

1 2 3 3 2 1 V V V 3 2 1 R R R u u u 3 2 1 R R R D D D 3 2 1 R R R u u u 1 2 3 P. Weiland, Influence of draft tube diameter on operation behaviour of airlift loop reactors. Ger.Chem.Eng. 7, 1984

ε = V 0 V c = V 0 πdc 2 4 L c u = L c τ o = V m πdc 2 [ 4 ε s ]