Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đặc điểm và cải thiện truyền oxy trong lò phản ứng sinh học nâng không khí bên ngoài quy mô pilot để sản xuất khối lượng nấm mốc
Tóm tắt
Động lực học truyền oxy trong lò phản ứng sinh học nâng không khí bên ngoài (EALB) quy mô pilot trong quá trình nuôi cấy khối lượng nấm mốc đã được đặc trưng dựa trên các thông số động lực học như tỷ lệ giữ khí (ε), hệ số truyền oxy (KLa) và vận tốc khí bề mặt (U
g), cùng với oxy hòa tan (DO). Một lưu lượng cung cấp không khí gia tăng là cần thiết để đáp ứng nhu cầu oxy tăng lên cùng với sự phát triển của khối lượng nấm mốc. Do đó, một gia tăng trong lưu lượng không khí dẫn đến sự gia tăng của ε, KLa và mức độ DO. Tuy nhiên, sự gia tăng tốc độ truyền oxy trong hệ dịch nuôi cấy bị hạn chế bởi độ nhớt cao của dung dịch nấm mốc. Việc tăng lưu lượng không khí từ 1,25 đến 2,00 v/v/m dẫn đến một sự gia tăng nhỏ trong truyền oxy. Lò phản ứng sinh học EALB quy mô pilot mới được thiết kế với hai vòi phun khí đã cải thiện đáng kể độ tin cậy của quá trình, tỷ lệ cung cấp khí và KLa. Quy trình EALB quy mô pilot hoạt động dưới áp suất tối đa từ 0 đến 1,0 bar cũng cho thấy sự cải thiện đáng kể về hiệu suất oxy hóa với hơn 20% ở DO và KLa. Hiệu suất của quy trình EALB với hai vòi phun khí dưới áp suất tối đa đã chứng minh một hệ thống kỵ khí hiệu quả và kinh tế với sự phát triển nhanh chóng của nấm mốc và năng suất khối lượng cao trong sản xuất khối lượng nấm mốc và xử lý nước thải.
Từ khóa
#truyền oxy #lò phản ứng sinh học nâng không khí bên ngoài #khối lượng nấm mốc #động lực học #oxy hòa tanTài liệu tham khảo
Barker, J.W. & Worgan, J.T. 1981 The application of air-lift fermentor to the cultivation of filamentous fungi. European Journal of Applied Microbiology and Biotechnology 13, 77–83.
Bello, R.A., Robinson, C.W. & Moo-Young, M. 1985 Gas holdup and overall volumetric oxygen transfer coefficient in airlift contactors. Biotechnology and Bioengineering 27, 369–381.
Bugarski, B., King, G., Jovanovic, G., Daugulis, A. & Goosen, M. 1989 Performance of an external loop air-lift bioreactor for the production of monoclonal antibodies by immobilized hybridoma cells. Applied Microbiology and Biotechnology 30, 264–269.
Chisti, M.Y., Fujimoto, K. & Moo-Young, M. 1986 Hydrodynamic and oxygen mass transfer studies in a bubble column and airlift bioreactor. Paper 117a presented at the AIChE Annual Meeting, Maimi Beach, pp. 2–7.
Chisti, M.Y. & Moo-Young, M. 1987 Airlift reactors: characteristics, applications and design considerations. Chemical Engineering Communications 60, 195–242.
Frohlich, S., Lotz, B., Larson, B. & Seekamp, M. 1990 Characterization of a pilot plant tower loop reactor: III. Evaluation of local properties of the dispersed gas phase during yeast cultivation and in model media. Biotechnology and Bioengineering 38, 56–64.
Gluszcz, P. & Michalski, H. 1994 Cultivation of Aspergillus niger in a pilot plant external-loop air-lift bioreactor. FEMS Microbiology Reviews 14, 83–88.
Jin, Bo, van Leeuwen, J., Doelle, H. & Yu, Q. 1999 The influence of geometry on hydrodynamic and mass transfer characteristics in an external airlift reactor for the cultivation of filamentous fungi. World Journal of Microbiology and Biotechnology 15, 73–79.
Jones, A.G. 1984 Liquid circulation in a draft tube bubble column. Chemical Engineering Science 40, 449–462.
Kawase, Y. & Moo-Young, M. 1986 Influence of non-Newtonian flow behaviour on mass transfer in bubble columns with and without draft tubes. Chemical Engineering Communications 40, 67–83.
Kennard, H. & Janekeh, M. 1991 Two-and three-phase mixing in a concentric draft tube gas-lift fermentor. Biotechnology and Bioengineering 38, 1261–1270.
Kiese, S., Ebner, H.G. & Onker, U. 1980 A simple laboratory airlift fermentor. Biotechnology and Bioengineering 2, 345–350.
Konig, B. & Schugerl, K. 1982 Strategies for penicillin fermentation in tower loop reactors. Biotechnology and Bioengineering 14, 259–280.
Liefke, E., Kaiser, D. & Onken, U. 1990 Growth and product formation of antinomycetes cultivated an increased total pressure and oxygen partial pressure. Applied Microbiology and Biotechnology 32, 674–679.
Malfait, J.L., Wilcox, D.J., Mercer, D.G. & Barker, L.D. 1981 Cultivation of a filamentous mould in a glass pilot scale airlift fermentor. Biotechnology and Bioengineering 23, 863–877.
McManamey, W.J., Wase, D.A., Raymahasay, S. & Thayanithy, K. 1984 The influence of gas inlet design on gas holdup values for water and various solutions in a loop-type air-lift fermenter. Journal of Chemical Technology and Biotechnology 34B, 151–164.
Merchuk, J.C. & Siegel, M.H. 1988 Airlift reactor in chemical and biological technology. Journal of Chemical Technology and Biotechnology 41, 105–120.
Merchuk, J.C., Ladwa, N., Cameron, A., Bulmer, M. & Pickett, A. 1994 Concentric-tube airlift reactors: effects of geometrical design on performance. AIChE 40, 1105–1117.
Merchuk, J., Ladwa, N., Cameron, A., Bulmer, M., Berzin, I. & Pickett, M. 1996 Liquid flow and mixing in concentric tube air-lift reactor. Journal of Chemical Technology and Biotechnology 66, 174–182.
Onken, U. & Weiland, P. 1983 Airlift fermenters: construction, behaviour and uses. Advances in Biotechnological Processes 1, 67.
Paca, J., Ettler, P. & Greger, V. 1976 Hydrodynamic behaviour and oxygen transfer in a pilot plant fermentor. Journal of Applied Chemistry and Biotechnology 26, 309–317.
Russell, A.B., Thomass, C.R. & Lilly, M.D. 1994 The influence of vessel height and top-section size on the hydrodynamic characteristics of airlift fermentor. Biotechnology and Bioengineering 43, 69–76.
Weiland, P. 1984 Influence of draft tube diameter on operation behavior of airlift loop reactor. German Chemical Engineering 7, 374–385.
Yoshinori, K. & Moo-Young, M. 1986 Mixing and mass transfer in concentric-tube airlift fermentors: Newtonian and non-Newtonian media. Journal of Chemical Technology and Biotechnology 36, 527–538.