28630 img074 (31)

I

Na rysunku 3.20 przedstawiono zależność rozpuszczalności tlenu w vs•* dzie od temperatury. Dla typowego dla hodowli wgłębnych zakresu tempcralun 25-35°C wartość stałej Henry’ego wynosi 0,5- 10 ⁴-10 ⁴ mol/(m³ • Pa) jest wl> bardzo mała. Można zatem w przypadku absorpcji tlenu w wodzie stosu u ■ przybliżenie (3.127).

I

Rysunek 3.20.

Rozpuszczalność tlenu w wodzie w zależności od temperatury

Szybkość absorpcji tlenu zależy od szybkości przenikania masy, powici , i ni międzyfazowej oraz różnicy stężeń

(3 I

Ro₂=VK_ca(C'o₂ -Co,)

gdzie a jest właściwą powierzchnią międzyfazową (powierzchnia międzyl'a.-odniesiona do jednostki objętości cieczy).

Zwiększenie szybkości absorpcji tlenu jest możliwe dzięki:

•    zmniejszeniu oporów wnikania po stronie cieczy, np. w wyniku zwięk nia burzliwości fazy ciekłej;

•    zwiększeniu właściwej powierzchni międzyfazowej, co można u/\ i „ przez zmniejszanie średnicy pęcherzyków gazowych i zwiększenie ud ., ,i fazy gazowej w mieszaninie ciecz-gaz;

•    zwiększenie stężenia tlenu w fazie gazowej.

Najczęściej oblicza się wartość objętościowego współczynnika wnd > masy z korelacji wiążących go z zużyciem energii na jednostkę objętości

k_ca = f

( AJ \

UJ

i Mn przykładu, dla mieszadeł turbinowych korelacja taka ma postać

A, (i

0,06

U

0,5

0,6

S

(3.130)

i- .1 pozorną prędkością liniową gazu w bioreaktorze.

'■i' cnie rozpuszczonego tlenu w cieczy zależy od równowagi między i.| absorpcji tlenu a szybkością jego zużywania przez rosnące drobno-

p

l,iv    Kca(C*o₂-C_0l)    (3.131)

(l t

¹ , l.oi /ystując model Tsao-Haldena do opisu szybkości wzrostu drobno-

, u/yskuje się

I „ »IA ~^C*    ~^C°' - K_ca(C'o,-Co,)    (3.132)

As + 0-5 Ao₂ + Co₂

.. ,, i.I iim- absorpcji tlenu jest niedostateczna, powoduje to zmniejszenie ....... ni i w cieczy i odpowiednie hamowanie wzrostu drobnoustrojów.

Likwidacja piany

^ , i Iow występujących w pożywkach lub wytwarzanych przez drobno-l, 1111 * białka, glikolipidy) sprzyja powstawaniu piany. Nadmierne groma-,.    , |H.iity w górnej części bioreaktora może być przyczyną wielu trudno-

I 1.1 iniii hodowli. Do najważniejszych należą:

| ./cnie objętości czynnej bioreaktora,

,,, ,, ,In*nudność środowiska hodowli,

.....nic /, pianą cząstek stałych (flotacja),

_ł(, i,, /picczeństwo zawilgocenia filtra odpływowego powietrza i kontami-M.u |i hodowli.

/ ,. u zjdędu stosuje się różnorodne techniki służące bądź zapobieganiu

,, ......u piany, bądź destrukcji powstałej. Zapobieganie nadmiernemu pie-

i! p₍.|. ,m na dodawaniu odpowiednich związków powierzchniowo czyn-| M ii i,m icj stosowane są długołańcuchowe alkohole alifatyczne, kwasy i i. h pochodne, związki silikonowe, glikol polietylenowy. Środki . powodują zmniejszenie lepkości cieczy w lamelach piany. W efek-lijllłi |"i|* ••/.ybsze ociekanie piany. Środki antypieniące mogą wpływać nie-hihi mi pi/ebieg hodowli, zanieczyszczać produkty procesu, zmniejszać , „liMoipcji tlenu.

.

173