Prognozowanie przebiegu rozkładu H₂O₂ w reaktorze rurowym ze stałym złożem katalazy Termitiox Ultra. Cz. II, Przepływ tłokowy

• Autorzy: Grubecki I.

Warianty tytułu

EN

Prediction of hydrogen peroxide decomposition course in a tubular reactor packed with Terminox Ultra catalase. Part II, Plug flow case

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeanalizowano zachowanie izotermicznego reaktora rurowego z przepływem tłokowym do rozkładu nadtlenku wodoru przez immobilizowaną katalazę Terminox Ultra. Analizę oparto o parametry kinetyczne i transportu masy wyznaczone w reaktorze modelowym dla rozważanego procesu uwzględniając przy tym opory dyfuzyjne. Oszacowano przeciętny stopień przemiany na wylocie z reaktora dla różnych natężeń przepływu oraz różnych temperatur. Wykazano, że zewnętrzne opory dyfuzyjne nie powinny być pomijane i globalny współczynnik efektywności powinien być zastosowany w celu ich określenia. Pokazano ponadto, że w każdym przypadku można wskazać takie natężenie przepływu oraz taką, że w każdym przypadku można wskazać takie natężenie przepływu oraz taką temperaturę procesu, które będą maksymalizowały przeciętny wylotowy stopień przemiany.

EN

The behavior of isothermal plug flow reactor performing hydrogen peroxide decomposition by immobilized Terminox Ultra catalase is studied. A model was based on kinetic, hydrodynamic and mass transfer parameters previously obtained for the analyzed process. The average H₂O₂ conversion at the bioreactor outlet was calculated for various temperatures and feed flow rates. The diffusive resistance was taken into account. It was shown that in the process under considerations the external diffusive resistance should not be ignored compared to internal one and the global effectiveness factor should be employed. Furthermore, it was shown that in all cases the feed flow rate and process temperature maximizing the average hydrogen peroxide conversion at the bioreactor outlet can be indicated.

Słowa kluczowe

PL

rozkład nadtlenku wodoru; immobilizowana katalaza Terminox Ultra; reaktor ze złożem stałym; reaktor z przepływem tłokowym

EN

hydrogen peroxide decomposition; immobilized Terminox Ultra catalase; packed-bed reactor; plug flow reactor

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Inżynieria i Aparatura Chemiczna
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 4
• Strony: 118--119
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Grubecki I.

• Zakład Inżynierii Chemicznej i Bioprocesowej, Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej, Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy, Bydgoszcz

Bibliografia

• 1. Altomare R.E., Kohler J., Greenfield P.F., Kittrell J.R., (1974). Deactivation of immobilized beef liver catalase by hydrogen peroxide. Biotechnol. Bioeng., 16(12), 1659-1673. DOI: 10.1002/bit.260161208
• 2. Grubecki I., (2017). Prognozowanie przebiegu rozkładu H2O2 w reaktorze rurowym ze stałym złożem katalazy Terminox Ultra. Cz. I. Ocena oporów dyfuzyjnych Int. Ap. Chem., 56(3), 74-75
• 3. Grubecki I., (2016a). Rozkład nadtlenku wodoru w reaktorze ze stałym złożem immobilizowanej katalazy Terminox Ultra: Ocena kinetycznych parametrów biotransformacji. Inż. Ap. Chem., 55(5), 180-181
• 4. Grubecki I., (2016b). Ocena zewnętrznych oporów dyfuzyjnych w procesie rozkładu H2O2 prowadzonym w bioreaktorze ze złożem stałym. Inż. Ap. Chem., 55(4), 134-135
• 5. Illanes A., Wilson L., Vera C., (2013). Problem solving in enzyme biocatalysis. Chap. 5. Enzyme reactor design and operation under mass - transfer limitations. J. Wiley, Chichester, United Kingdom, 181-202
• 6. Maria G., Crisan M., (2015). Evaluation of optimal operation alternatives of reactors used for d-glucose oxidation in a bi-enzymatic system with a complex deactivation kinetics. Asia-Pacific J. Chem. Eng., 10(1), 22-44. DOI: 10.1002/apj.1825
• 7. Palazzi E., Converti A., (2001). Evaluation of diffusional resistances in the process of glucose isomerization to fructose by immobilized glucose isomerase. Enzyme Microb. Technol., 28(2-3), 246-252. DOI: 10.1016/SO 141-0229(00)00323-9
• 8. Sendin J.-O.H., Otero-Muras I., Alonso A.A., Banga J.R., (2006). Improved optimization methods for the multiobjective design of bioprocesses. Ind. Eng. Chem. Res., 45(25), 8594-8603. DOI: 10.1021/ie0605433
• 9. Vasudevan P.T., Weiland R.H., (1990). Deactivation of catalase by hydrogen peroxide. Biotechnol. Bioeng., 36(8), 783-789. DOI: 10.1002/bit. 260360805

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).