img073 (31)

I cchme/nt* podstawy hodowli drohnonsiro|Ow w moriMKior.un

d u

cr = a₀ + n_P ——    I' ' •

dx

gdzie: er₀ jest granicą płynięcia, ju_p - lepkością plastyczną.

Płyny Binghama poruszają się, jeżeli naprężenia przekroczą pewim malną wielkość. Niektóre pasty wykazują właściwości cieczy Binghama ¹ czas przepływu w przewodzie jedynie część takiej pasty jest płynna i m pierścień wokół niepłynnego rdzenia.

Wiele płynów wykorzystywanych w biotechnologii spełnia równani walda-de Waele

_v dx _y

gdzie: Ajest współczynnikiem konsystencji, n - indeksem płynięcia.

Indeks płynięcia płynów pseudoplastycznych ma wartości ninn i . jedności i pozorna lepkość płynu, liczona jako stosunek naprężeń ścinam' szybkości ścinania, maleje ze wzrostem gradientu prędkości. Oznac/a i wraz ze zwiększeniem szybkości mieszania takiego płynu lub natężenia p. pływu jego pozorna lepkość maleje.

Media używane do hodowli drobnoustrojów mogą wykazywm /l> właściwości reologiczne, które ulegają zmianie podczas hodowli. Podli•    ¹

dowlane zawierające skrobię wykazują właściwości cieczy Binghama. W n • ' hodowli, w wyniku zużywania skrobi przez rosnące drobnoustroje, lepki■ zoma brzeczki maleje i płyn może przyjmować charakterystykę płynu mul' skiego. Z kolei, w wyniku wzrostu grzybów strzępkowych wzrasta lepki• zorna brzeczki w czasie hodowli, zaś płyn ma charakterystykę pseudopla a • .

Napowietrzanie hodowli związane jest z dwoma aspektami: zapnii waniem na tlen przez drobnoustroje oraz szybkością dostarczania tlenu / ¹ gazowej (powietrza) do ciekłej pożywki. Zagadnienia określania zapoli/* l> nia drobnoustrojów na tlen zostały przedstawione w p. 3.1. Obecnie /<• 1 • > omówione wnikanie tlenu z pęcherzyków gazowych do cieczy.

Na rysunku 3.19 przedstawiono schematycznie rozkład stężeń tlenu • szarze powierzchni międzyfazowej gaz-ciecz dla modelu dyfuzyjnych ' u granicznych. Opory wnikania masy do i od powierzchni międzyfazowei 1 •, sane jako proces dyfuzji w warstwie granicznej.

Strumień masy (na jednostkę powierzchni międzyfazowej) tlenu wml >u cego z fazy gazowej do powierzchni międzyfazowej jest równy

J -kg(po₂ ~ Po₂,i)    < ^ł I ’

gdzie jest współczynnikiem wnikania masy po stronie fazy gazowej.

iimmcń masy tlenu po stronie cieczy jest równy

I k_c(Co₂,i~Co₂)    (3.122)

t i. ' współczynnik wnikania masy po stronie fazy ciekłej.

(Nadając, że na powierzchni międzyfazowej panuje równowaga opisana *> ni I lcnry’ego

< Upo₂j    (3.123)

(3.124)

(3.125)

(3.126)

i "i- ię następujące wyrażenie na szybkość przenikania masy: / Kc(Co₂,g ~ Co₂)

¹ Hpo₂

' .półczynnik przenikania masy jest równy

¹    L ₊ JL

K (    kę ką

pi p nikli słabej rozpuszczalności absorbowanego składnika gazowego (np. mu i iccz można w przybliżeniu przyjąć, że

(3.127)

Powierzchnia międzyfazowa

Rysunek 3.19.

Schemat przenikania masy z pęcherzyka gazowego do cieczy

k i kc

• ■" •• a. że o przenikaniu masy decydują opory po stronie fazy ciekłej.

171