ZADANIE 1.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Obliczyć zużycie tlenu na jednostkę asymilowanego etanolu w hodowli drożdży S.cerevisiae, jeżeli wartość współczynnika wydajności biomasy względem substratu wynosi 0,56 g sm/gEt. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Obliczyć ilość wydzielanego ciepła na 1 g asymilowanego etanolu podczas tlenowego wzrostu S.cerevisiae. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rozwiązanie |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dane: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
masowy współczynnik wydajności biomasy względem substratu |
|
|
|
|
|
|
|
|
0.56 |
g sm/g Et |
|
|
|
|
|
|
Szukane: |
|
|
|
|
|
|
|
Zużycie tlenu na jednostkę biomasy (ogólnie) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Trzeba więc obliczyć współczynnik wydajności biomasy względem substratu yxs, oraz współćzynniki redukcji: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. współczynnik wydajności biomasy względem substratu |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
bo |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wzór węglomola biomasy dla Saccharomyces Cerevisiae |
|
|
|
|
|
|
|
Wzór etanolu |
|
|
|
|
|
|
Wzór węglomola etanolu |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
masa cząsteczkowa węglomola biomasy |
|
|
X=12+1.83+16*0.54+14*0.1= |
|
|
23.87 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
masa cząsteczkowa węglomola etanolu |
|
|
|
MC,S=12+3+16/2= |
|
|
23 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.54 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Współczynniki redukcji |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
a |
b |
c |
G |
g |
|
|
Etanol |
1.00 |
3.00 |
0.50 |
0.00 |
6 |
6 |
S |
|
Biomasa |
X |
|
1.00 |
1.83 |
0.54 |
0.10 |
4.75 |
4.45 |
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Zużycie tlenu na jednostkę produktu yos |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
możemy obliczyć na podstawie współćzynnika zużycia tlenu (względem biomasy bo taki jest wzór) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
wsółczynnik zużycia tlenu obliczamy ze wzoru |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
zakładamy żę nie ma produktu |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
1.66739130434783 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
zużycie tlenu na jednostkę etanolu (substratu) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.899706744868035 |
mol O/Cmol Et= |
|
1.79941348973607 |
mol O/mol Et= |
|
2.50353181180671 |
gO2/gEt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ilość ciepła podczas wzrostu mikroorganizmów można wyznaczyć z bilansu entalpowego biorąc pod uwagę entalpie spalania: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
po uproszczeniach : brak produktu, brak źródła azotu, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
467 |
|
471.578947368421 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
840.326099706745 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|