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Università degli Studi di Perugia - Dipartimento di Ingegneria Industriale Prof. Francesco Castellani - Email: [email protected] PROGETTAZIONE DEI BIOREATTORI N.B. LA SCELTA DELLA CONFIGURAZIONE E DELLE SOLUZIONI TECNICHE VIENE SEMPRE EFFETTUATA SULLA BASE DI CONSIDERAZIONI TECNICO- ECONOMICHE Nella progettazione va scelto: 1.Il tipo di bioreattore 2.Il tipo di alimentazione 3.Il tipo di controllo 4.Il sistema di agitazione 5.Il sistema di scambio termico 6.Il sistema di gestione dei flussi gassosi ……….
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Università degli Studi di Perugia - Dipartimento di Ingegneria IndustrialeProf. Francesco Castellani - Email: [email protected]
PROGETTAZIONE DEI BIOREATTORI
N.B. LA SCELTA DELLA CONFIGURAZIONE E DELLE SOLUZIONI TECNICHE VIENE SEMPRE EFFETTUATA SULLA BASE DI CONSIDERAZIONI TECNICO-ECONOMICHE
Nella progettazione va scelto:1.Il tipo di bioreattore2.Il tipo di alimentazione3.Il tipo di controllo4.Il sistema di agitazione5.Il sistema di scambio termico6.Il sistema di gestione dei flussi gassosi……….
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BIOREATTORI AD AGITAZIONE MECCANICA
1) 70-80% del volume è liquido
2) La forma più semplice e meno costosa è con
AR=1 (minima superficie per volume) ma spesso
ci vogliono AR più alti per esigenze legate al
trasferimento di massa
3) Spesso inducono la formazione di schiuma
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BIOREATTORI AD AGITAZIONE MECCANICA
0 2 4 6 8 105
6
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9
Andamento della superficie laterale a parità di volume
Fattore di Forma
Sup
erfi
cie
late
rale
S V AR( ) AR4 V
AR
2
3
2
4 V AR
2
3
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BIOREATTORI A COLONNA DI BOLLE
uG = velocità gasuL =velocità liquidoD = diametroH = altezza
N.B. Questa tipologia realizza gradienti di velocità (shear-rate) più bassi
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BIOREATTORI A COLONNA DI BOLLE: OMOGENEITA’ DEL FLUSSO
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BIOREATTORI AIRLIFT
•Grazie ai bassi gradienti di velocità (shear-rate) possono essere impiegati per colture di piante e cellule animali
•Sono molto sensibili alla geometria del sistema
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BIOREATTORI A LETTO FLUIDO
BIOREATTORI A LETTO SOLIDO
Sconsigliati per colture con produzione di gas importante in quanto c’è il rischio che il volume gassoso rimanga intrappolato.
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BIOREATTORI A LETTO SOLIDO CON RICIRCOLAZIONE
La ricircolazione è utile per pulire il brodo dai detriti ed evitare il bloccaggio del pacco
