فایل ویکی فایل ویکی دروس تخصصی موفقیت پاورپوینت ارسال ارتباط با ما دانلود

دانلود پروژه طراحی بیورآکتورهای Air lift

دانلود پروژه طراحی بیورآکتورهای Air lift

بیورآکتورهای غیر اتمی بطور دقیق مورد مطالعه در بسیاری از آزمایشگاههای مهندسی بیوشیمی قرار نمی گیرند. از اینرو ، موفقیت یک فرآیند ناآرام ( پر جنب و جوش ) به شدت به کارآیی رآکتوربستگی دارد . بویژه انتقال اکسیژن و ورودی انرژی برای رفع اکسیژن مورد نیاز ضروری است اکسیژنی که به شدت در هزینه های تولید تأثیر گذار است . رآکتورهای هواپل (هوای ) بطور پنوماتیک به حرکت در آمده و جریان در یک الگوی سیکلی مشخص از طریق یک حلقه رخ می دهد ، حلقه ای که رآکتور را به دو محدوده تقسیم می کند : یک محدودۀ جریان رو به بالا و یک محدودۀ جریان رو به پایین. محدوده گازی sparge  یا بالا برنده ، دارای وقفه گازی بالاتر است از محدوده گاز –آزاد بطور نسبی ، در اینجا جریان رو به پایین است.

امکان رفع نیازهای متلاطم و حرکت هوایی در طول فرآیند غلیان با ورودی انرژی پایین منحصر به رشد علاقه در استفاده از بیورآکتورهای هوایی در فرآیندهای صنعتی می شود.

سادگی طرح و ساختار آنها در الگوها یا طرحهای جریان ، ورودی نیروی پایین ، زمینه های فشار پایین ، عملیات ترکیبی درست و ضد عفونی شده گسترده به خوبی مشخص می شود.

سادگی طرح و ساختار آنها در الگوها یا طرحهای جریان ، ورودی نیروی پایین ، زمینه های فشار پایین ، عملیات ترکیبی درست و ضد عفونی شده گسترده به خوبی مشخص می شود.

امکان آن با وجود دودکشهای ( ستونهای ) تحریک کننده ، بستها و رابطها ، دارای امتیازات مهمی از رآکتورهای هوایی در کاربردهای غلیانی یا متلاطم دارد.

در بیو رآکتورهای هوایی دارای لوله های متحدالمرکز ، بعضی پارامترهای هندسی وقفه گازی گردش مایع ، ترکیب زمان و ضریب انتقال اکسیژن اندازه گیری شده را تحت تاثیر قرار می دهند . بررسی گسترده هیدرودینامیکهای رآکتور و شکل هندسی رآکتور اهمیت پارامترهای هندسی در طرح و درجه بندی بالای بیورآکتورهای هوایی با تیوب متحدالمرکز را تقویت می کند.

بویژه در بررسی اخیر ، نحوۀ اجرای رآکتورهای هوایی در مراحل قابلیت انتقال اکسیژن برای بهره گیری بیشتر در پرورش مجموعه – تغذیه و در تقویت و اصلاحات با رشد میکروارگانیسم از نوع گلوله ای یا حبه ای ( قرص ) مورد مطالعه و آزمایش قرار گرفته است . نویسندگان بعدی ذکر می کنند که نتایج در متن برای انتقال توده در رآکتورهای هوایی بطور عمده یا وسیع متفاوت هستند و مغایر با ضد ونقیض ، از اینرو رآکتورها و فرآیندهای آزمایشی همه مختلف می باشند. از سوی دیگر جدول یا برنامه ( درجه ) کاری (1 تا 10 لیتر ) رآکتورها بیشترین سود را برای توسعه بیوفرآیندها دارند بویژه آنان که در رابطه با متابولیتهای با ارزش و بهره گیری از بعضی ترکیبات پر هزینه هستند. این موردی است در تولید مواد فعال از لحاظ بیولوژیکی با میکروارگانیسم های رشته ای یا سلولهای هیبری دوما که خیلی حساس هستند برای شکستن در برابر فشار ، در حالیکه نیازمند تأمین یا ذخیرۀ مناسب اکسیژن هستند. بنابراین ، بررسی و مطالعۀ کمی روی هیدرودینامیکها و نحوۀ اجرای انتقال توده ، از رآکتورهای هوایی با درجه کم در بررسی ایجاد شرایط عملی برای مجموعه ، مجموعه تغذیه و حتی پرورش یا کشت مداوم سلولها صورت می گیرد.

در کار یا بررسی اخیر روی اثرات عوامل هندسی روی وقفه گاز و سرعت مایع و نتیجتاً روی ترکیب و ضریب انتقال توده  ، در یک بیورآکتور هوایی با تیوپ – متحدالمرکز با ظرفیت کاری 6 لیتر برای استفاده بیشتر در توسعه بیوفرآیند ، مطالعاتی صورت گرفته است ترکیب زمان و ضریب انتقال اکسیژن اندازه گیری شده  تحت شرایط مختلف با تغییر سرعت هوای سطحی در  مقایسه می شود.

یا فاصلۀ ایمن انتهایی  و فاصله قسمت فوقانی  در سیستم آب – هوا.

موضوعات و روشها :

تجهیزات : یک جدول از رآکتور هوایی دارای لوله – متحد المرکز در این کار با ابعاد ارائه شده در جدول 1 و تصویر 1 مورد استفاده قرار می گیرد.

  1. قطر بالا برنده یا رایزر ، ، یک قطر مشابه یا یکسان است که بصورت محاسبه می شود ، در اینجا  کل محدوده سطحی و  محدوده سطحی پایین برنده  است. این بخش از شیشه ساخته شده با صفحات ابتدائی و انتهایی که از نایلون سفت t و محکم ساخته شده اند . اسپارگر هوا یا اسپارژر آن و لوله های دیگر از استیل یا فولاد ضد زنگ ساخته شده اند. فاصله از رآکتور پایه تا لولۀ تنظیم (   ) است و فاصله قسمت d بالایی لولۀ طرح یا تنظیم و سطح مایع  است که در طول محدودۀ 0.025 تا 0.045m و از 0 تا 0.040mبه ترتیب تغییر کرده بود.

برای  تعیین  ، آزمایشاتی با محلول نیمه سولفات ( آبی ) و هوا بعنوان فاز گازی به انجام رسیده بود . هوای پخش شده در میان حلقۀ 0.114m با 35 حفره با قطر 0.0007m و سرعت گاز سطحی در مجموعه رایزر (   ( در حدود   تا   به حرکت در می آید.

سرعت یا میزان جریان هوا با یک جریان سنج توده از کل پارمر ( سری 33116-42) مقایسه می شود . همۀ پیشرفتهای آزمایشی و تجربی در فشار اتمسفری حاکم و دمای  انجام گرفته شد.

تصویر 1 : بررسی برنامه ریزی شده رآکتور هوایی با تیوپ ، متحدالمرکز .

وقفه گاز :

کل وقفه گاز  با روش انبساط ظرفیت مشخص می شود ، در حالیکه برای محدوده های بالا رونده  و پایین برنده  روش مانومتر مورد استفاده قرار گرفت .

کسیتی ( نام فرد ) در سال 1989 هر دو روش را با جزئیات کامل تعریف و تشریح کرد . یک مدل فشار سنج الکترونیکی SC990 از T&S – تجهیزات الکترونیکی ، اس کارلس ، SP ( برزیل ) برای مقایسه کاهش فشار بین بالا رونده و پایین برنده در هر مجموعه از آزمایشات به کار برده می شود. فاصله بین دو نقطه کسب داده ها ( d ) حدود0.13m ( تصویر 1 ) بوده میانگین سه ارزش ثبت شده برای محاسبه وقفه طبق معادلۀ زیر به کار برده می شود.

در  اینجا ثبت " i " برای D پایین رونده ) یا R ( بالا برنده ) است.

مشخصۀ فاز مایع : محلول اسید بعنوان یک ردیاب برای ارزیابی زمان ترکیب  ، زمان چرخش  و سرعت مایع طولی یا درونی  با بررسی PH در حال فشار به عملکرد واکنش یا پاسخ داده ها به کار برده می شود. زمان ترکیب  بعنوان زمان مورد نیاز برای کسب 95% از ارزش PH نهائی بعد از افزودن ردیاب یا tracer  مشخص می شود . بطور اولیه ، رآکتور هوایی با 6 لیتر از آب شیر و هوا پر می شود.

و روی نقطۀ حداکثر میزان یا سرعت جریان برای ترکیب آب و اکسیژن روشن می شود. بعد از 5 دقیقه ، ترکیب هوا دار با ارزش مطلوب جمع بندی شده و PH با محلول HCL2N تا  تنظیم می شود. تنظیم ردیاب ، یک حفاظ ( حائل ) سیترات 10ml ( PH.3.4 ) 1M ، داخل رآکتور دقیقاً در مرکز سطح مایع ، در رأس محدوده پایین رونده تزریق می شود. در این فاصله ، یک جدول ثبت کننده برای نظارت و کنترل PH در بیو رآکتور از طریق برون اسویک جدید ( NBS,EdisonNJ,USA ) به کار می افتد ، با کنترل گر / سنجش PH با یک میله مدرج غیر طلا . از زمان وقفه بین دو اوج اثر گذاری ، زمان گردش (  ) مقایسه یا ارزیابی می شود.

رآکتور دو پورت ( درگاه ) در طرفین با شیب بالا 45o   در مقابل یکدیگر بطور کامل دارد. که در یک نقطه مربوط به یک سوم از فاصله انتها تا ابتدای لولۀ داخلی قرار گرفته اند. لولۀ مدرج PH غیر طلا داخل یکی از آنها نصب شده و Mettler Toledo  ، میله مدرج DO مدل Inpro6000 ( اکسیژن غیر محلول ) داخل دیگری نصب می گردد. میله های مدرج در چنین روشی نصب شده بودند که تنها قسمت نوک رآکتور در تماس با مایع در محدوده بالا رونده بود.

سرعت خطی یا طولی مایع در بخش بالا رونده  می تواند از زمان گردش  با فرآیند زیر محاسبه شود. میانگین سرعت طولی مایع  از زمان چرخش یا نوسان  محاسبه شده و با این معادله مطرح می شود 

زمان جریان ( گردش ) (  ) مـقدار زمانی است که در بالا رونده  سپری می شود و همینطور زمانی که در پایین برنده سپری می شود.

به این صورت مشخص می شوند

علاوه بر این معیار پیوستۀ (  ) می تواند برای نشان دادن وجود رابطۀ زیر بین سرعتهای طولی مایع در بالا رونده  و پایین برنده  به کار برده شود.

با جایگزین کردن معادلات ( 3 ) ، ( 4 ) ، ( 5 ) داخل معادله های ( 2 ) ، ما به دست می آوریم .

به این ترتیب ، با مقایسه زمان جریان  ، سرعتهای طولی مایع در بالا رونده  و در پایین برنده  می تواند بصورت زیر محاسبه شود.

مقایسه یا ارزیابی ضریب انتقال اکسیژن اندازه گیری شده :

ضریب انتقال اکسیژن ظرفیت سنجی شده  با یک روش سولفایت یا سولفیت اصلاح شده ، مشخص شد ( ویلاکا و همکاران 2000 ) . در ابتدا آب تقطیر شده به رآکتور افزوده می شود. هوا به جریان افتاده و اندازه یا سرعت جریان هوا با ارزش مطلوب تنظیم می شود. کاتالیزور کریستال یا متبلور سولفات مس کافی با دادن  افزوده شده و حل می شود. بلورهای سولفیت سدیم کافی به اندازه  به رآکتور افزوده شده و ثبت کنندۀ متصل به یک تجزیه گر اکسیژن محلول روشن می شود. تجزیه گر DO به میلۀ مدرج DO که در بالا رونده قرار دارد وصل می شود ، همانطور که در بالا توصیف شد . عملکرد واکنش بین سولفیت ( سولفاید ) سدیم و اکسیژن در فاز مایع با معادلۀ استوی کیومتریک مطرح می شود.

مقدار سولفاید سدیم افزوده شده برای نشان دادن تجمع اکسیژن محلول حدود صفر در طول دورۀ طولانی مدت ، با افزایش دقت در روش ، کافی است . زمان لازم برای مصرف تمام سولفید سدیم با بالا رفتن در سطح اکسیژن حلال تعیین می شود. زمان وقفه از حدود 30 دقیقه تا 3 ساعت متفاوت است. اکسیژن محلول یا حل شده ، DO ، به سرعت به صفر می رسد ( در عرض چند ثانیه ) و این واقعیت به راحتی شناسایی می شود. از اینرو شیب منحنی DO خیلی تند است ، ناگهان سطح آن به صفر یا نزدیک صفر می رسد. همچنین بالا رفتن در منحنی DO شدید بوده و می تواند به راحتی مشاهده شود. خطا باید حدود چند ثانیه تا 30 دقیقه در اکثر مواقع باشد. واقعاً این روش با مؤسسۀ جدید برانسویک مورد بهره برداری قرار می گیرد. برای بررسی قابلیتهای انتقال اکسیژن از فعال کننده هایشان به کار می رود . این روش ( اصلاح اکسید سولفید ) با یک مرجع استاندارد برای مقایسه با مخمرها یا فعال کننده های تجاری به کار می رود. تحت این شرایط ، سرعت عملیات بیشتر از بخش یا انتشار از طریق ارتباط یا نقطه اتصال گاز – مایع است و فرآیند کنترل کننده پخش و انتشار می باشد. بنابراین اندازه انتقال اکسیژن اندازه گیری شده  ، می تواند از طریق معادلۀ ( 10 ) به دست آید و منجر به معادلۀ ( 11 ) شود.

در اینجا n تعداد مولکولهای  است که در عملیات به کار می رود. و V کل حجم مایع در رآکتور است.

ضریب انتقال اکسیژن ظرفیت سنجی شده می تواند با معادلۀ 12 تعیین شود.

در اینجا  ضریب انتقال توده است ، a نیز محدودۀ انتقال در هر ظرفیت دستگاه می باشد ، C* تجمع اکسیژن اشباع شده ( از آب ) است و C تجمع اکسیژن محلول می باشد ؛ در طول

برای هر مقیاس ، محتوای رآکتور با آب تقطیر شده کامل می شود و فرآیند بالا تکرار می گردد.

بحث و نتیجه گیری :

مجموعه از آزمایشات ، با استفاده از سه ارزش  و سه ارزش از  و 6 ارزش  بیان می شود.

نسبت بین محدوده های بالا برنده و پایین رونده به این صورت بود  تصویر 2 نتایج به دست آمده برای وقفه گاز در بالا رونده  و در محدوده های پایین برنده  نشان می دهد. مشاهده می شود که وقفه گاز در هر دو محدوده با کاهش در فاصلۀ معین انتهایی افزایش می یابد. (  ) این

شامل 101 صفحه فایل word قابل ویرایش


اشتراک بگذارید:


پرداخت اینترنتی - دانلود سریع - اطمینان از خرید

پرداخت و دانلود

مبلغ قابل پرداخت 5,700 تومان
عملیات پرداخت با همکاری بانک انجام می شود

درصورتیکه برای خرید اینترنتی نیاز به راهنمایی دارید اینجا کلیک کنید


فایل هایی که پس از پرداخت می توانید دانلود کنید

نام فایلحجم فایل
progeh_678519_8319.zip8.5 MB





آخرین محصولات فروشگاه