Determinacion Del Parámetro Kla Por El Método Dinámico de Humphrey

1. DETERMINA DETERMINACION CION DEL DEL PARÁMET PARÁMETRO RO

 K  L a

 POR EL MÉTODO DINÁMICO DE HUMPHREY [Grupo “B”]



Método dinámico de HUMPHREY 110 100 90 80 Oxígeno Disuelto (% O2)

70 60 50 40 30 0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

tiempo (segundos)

La medición del KLa es muy importante en el cultivo microbiano aerobio dentro de un biorreactor, donde se analiza la transferencia de O2 de las burbujas de aire provenientes de un aireador a las células bacteriana en las condiciones de

cultivo, geometría del fermentador, diseño del agitador, etc !ste método de medida de K La se basa en un balance de materia en estado no estacionario para el o"ígeno y consta de 2 pasos# De!"#$#%"%#&' ( G"#$#%"%#&' Condiiones! de  Flujo Litro/min

aire :

1

&orte del suministro de o"ígeno

 N  A =

−µX 

Y O

Re/"ur"%#&' 0e4 "#re

Pe'0#e'/e

2

Gr)$#%" N* 1+ !s$uema del procedimiento de la determinación de ,L" por el método de desgasificación din%mica -M/o0o 0e Hup2re(3.

1. DE5GA5I6ICACI7N -G" Ou/3 !l suministro de aire se suspende repentinamente y, por lo tanto, el valor del KLa es igual a '(, y la pendiente lineal es una medida de la velocidad de respiración del cultivo &on esto )allamos la velocidad de consumo de o"ígeno [NA] en el biorreactor

Gas Out (Sin aire) 110

100 !"#$ % & 0'# ( 8'48 R) % 0'8

0

Oxigeno Disuelto (%OD) 80

70

60

0

5

10

15

20

25

30

35

tiempo ("egundos )

Gr)$#%o N* 8+ *eterminación de la velocidad de consumo de o"ígeno +-. en la curva de desgasificación, tomando la pendiente lineal m%s pronunciada y asumiendo $ue ,L" 9 :.

De 4" e%u"%#&'+

/endiente ' NA 9 :.;

8.

GA5I6ICACI7N

La aireación se reinicia y la concentración de o"ígeno disuelto aumenta )asta alcanzar  el valor inicial !l incremento en la concentración de o"ígeno disuelto observado es la diferencia entre la transferencia de o"ígeno )aca la solución y la demanda de o"ígeno por la respiración del cultivo

 De 4" !r)$#%"+ E%u"%#&' po4#'&#%"+ 3

2

f  ( y )=−0.0036  x + 1.721 x −269.02  x + 13845

Der#?"'0o+

f  ( y )=−0.0108  x + 3.442  x −269.02 ' 

2

Gas in (Con aire) 100 90

#(x) $  0x&3 ' 172x&2  26902x ' 1394457 * $ 099

80 70 Oxígeno Disuelto (%OD)

60 50 40 30 140

145

150

155

160

tiempo ("egundos)

165

170

175

Gr)$#%" N* @+ representación es$uem%tica del comportamiento matem%tico del crecimiento e"ponencial de la concentración de o"ígeno al momento de suministrar nuevamente o"ígeno

Lue!o+ Gr"$#%"'0o C4 ? [NA  $-(3]+ 0omando la pendiente de la ecuación lineal $ue describe esta curva1 podemos determinar el coeficiente volumétrico de transferencia de O"ígeno [,L"]. 110 100

!"#$ % & 0'38# ( 44'7 R) % 0'8

0 80

Conent+,ion de Oxígeno C70 60 50

&160

&140

&120

&100

&80

&60

&40

40 &20

Gr)$#%" N* >+ epresentación es$uem%tica de la determinación del &oeficiente volumétrico de 0ransferencia de O"ígeno 3KLa4, por el método din%mico

 y =−0.35756  x + 44.7

E%u"%#&'+ Pe'0#e'/e+ :.@= ,L" 9 -pe'0#e'/e31

,L" 9 25526 seg 78

64uFo 0e "#re"%#&' -L#/ro#'3 1 ,L" 9 1.