Metoda projektowania warunków hydrodynamicznych hybrydowego bioreaktora fluidyzacyjnego

• Autorzy: Tabiś B. , Stryjewski W. S. , Zaręba-Boroń D.

Identyfikatory

DOI

dx.medra.org/10.12916/przemchem.2014.1379

Warianty tytułu

EN

Method for designing the hydrodynamic conditions of a hybrid fluidized-bed air-lift bioreactor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono sposób wyznaczania podstawowych wielkości hydrodynamicznych fluidyzacyjnego bioreaktora hybrydowego. Aparat składa się z dwóch części. Jedna z nich pracuje jako dwufazowy bioreaktor air-lift z zewnętrzną cyrkulacją cieczy, podczas gdy druga jego część jest dwufazowym bioreaktorem fluidyzacyjnym ciecz-ciało stałe. Cyrkulacja cieczy wymuszona wskutek nagazowania środowiska w części air-lift jest użyta do fluidyzacji ziaren ciała stałego w części fluidalnej. Zaletą takich bioreaktorów są mniejsze siły ścinające działające na biofilm immobilizowany na ziarnach materiału drobnoziarnistego w porównaniu z trójfazowymi bioreaktorami fluidyzacyjnymi. Pokazano sposób obliczania stopnia zatrzymania gazu w części air-lift oraz prędkości gazu i cieczy w obydwu strefach bioreaktora.

EN

Hydrodynamic properties of a hybrid fluidized-bed air-lift bioreactor were detd. The analyzed apparatus consisted of a 2-phase air-lift bioreactor with external circulation tube and a 2-phase liq.-solid fluidized-bed bioreactor. The circulation of a liq. was used to maintain the fluidization of solid particles in fluidized-bed part. The main advantage of the bioreactor is a lower shear force acting on the biofilm immobilized on fine particles in comparison to 3-phase fluidized-bed bioreactors. The way of calcn. of gas hold-up in the air-lift part and gas and liq. velocities in all zones of analyzed hybrid bioreactor was presented.

Słowa kluczowe

PL

hybrydowy bioreaktor fluidyzacyjny; hydrodynamika; biotechnologia przemysłowa

EN

hybrid fluidized-bed air-lift bioreactor; hydrodynamics; industrial biotechnology

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 93, nr 8
• Strony: 1379--1382
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., wykr.

Twórcy

autor

Tabiś B.

• Instytut Inżynierii Chemicznej i Procesowej, Politechnika Krakowska, ul. Warszawska 24, 31-155 Kraków

autor

Stryjewski W. S.

• Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki

autor

Zaręba-Boroń D.

• Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki

Bibliografia

• 1. W.T. Tang, L.S. Fan, AICHE J. 1987, 33, 239.
• 2. D. Mowla, M. Ahmadi, Biochem. Eng. J. 2007, 36, 147.
• 3. B. Tabiś, W. Stryjewski, Inż. Ap. Chem. 2013, 52, 487.
• 4. O. Nore, C. Briens, A. Margaritis, G. Wild, Chem. Eng. Sci. 1992, 47, 3573.
• 5. G. Vunjak-Novakovic, G. Jovanovic, L. Kundakovic, B. Obradovic, Chem. Eng. Sci. 1992, 47, 3451.
• 6. T. Miyahara, O. Kawate, Chem. Eng. Sci. 1993, 48, 127.
• 7. W.J. Lu, S.J. Hwang, C.M. Chang, Chem. Eng. Sci. 1995, 50, 1301.
• 8. J.J. Heijnen, J. Hols, R.G.J.M. Van der Lans, H.L.J.M. Van Leeuwen, A. Mulder, R. Weltevrede, Chem. Eng. Sci. 1997, 52, 2527.
• 9. K.D. Wisecarver, L.S. Fan, Biotechnol. Bioeng. 1989, 33, 1028.
• 10. A.G. Livingston, Biotechnol. Bioeng. 1991, 38, 260.
• 11. Y.L. Huang, C.H. Shu, S.T. Yang, Biotechnol. Bioeng. 1997, 53, 470.
• 12. M. Sarra, C. Casas, F. Godia, Biotechnol. Bioeng. 1997, 53, 601.
• 13. K.A. Onysko, C.W. Robinson, H.M. Budman, Can. J. Chem. Eng. 2002, 80, 239.
• 14. I.J. Dunn, E. Heinzle, J. Ingham, J.E. Prenosil, Biological reaction engineering. Dynamic modelling fundamentals with simulation examples, Wiley-VCH Verlag, Weinhem 2003.
• 15. B. Tabiś, A. Georgiou, Chem. Proc. Eng. 2003, 24, 551.
• 16. S. Ledakowicz, Inżynieria biochemiczna, WNT, Warszawa 2012.
• 17. Y.X. Guo, M.N. Rathor, H.C. Ti, Chem. Eng. J. 1997, 67, 205.
• 18. G. Olivieri, A. Marzocchella, P. Salatino, Can. J. Chem. Eng. 2010, 88, 574.
• 19. I.M. Razumow, Fluidyzacja i transport pneumatyczny materiałów sypkich, WNT, Warszawa 1975.
• 20. R. Di Felice, Chem. Eng. Sci. 1995, 50, 1213.
• 21. A. Tripathy, A.K. Sahu, S.K. Biswal, B.K. Mishra, Particuology 2013, 11, 789.
• 22. A. Kmieć, Ekspansja złoża fluidalnego oraz wymiana ciepła i masy w układach fluidalnych, Wyd. Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1980.
• 23. B. Tabiś, W. Stryjewski, D. Zaręba-Boroń, Badania ekspansji złóż fluidalnych ciecz-ciało stałe, Prace Katedry Inżynierii Chemicznej i Procesowej, Kraków 2014.