Recomendados
Más contenido relacionado
Similar a CLASE 7_034425.pptx
Similar a CLASE 7_034425.pptx (20)
Último
Último (20)
CLASE 7_034425.pptx
- 1. CLASE #7 PRQ 3217 DISEÑO DE REACTORES III FERMENTACION MICROBIANA LIMITADA POR EL SUSTRATO ECUACIÓN RENDIMIENTO FRACCIONAL 𝑨 𝑪 𝑪 + 𝑹 𝐶𝐶 − 𝐶𝐶𝑂 = 𝐶 𝐴 𝐶𝐴𝑂 − 𝐶𝐴 𝑪 𝑨 = −𝒓𝑨 = 𝒓𝑹 𝑪 𝑹 = 𝒓𝑪 = 𝑲 𝑪𝑪 𝑪𝑨 𝑪𝑨 + 𝑪𝑴 𝐶𝑅 − 𝐶𝑅𝑂 = 𝑅 𝐴 𝐶𝐴𝑂 − 𝐶𝐴 𝐶𝑅 − 𝐶𝑅𝑂 = 𝑅 𝐶 𝐶𝐶 − 𝐶𝐶𝑂
- 2. CONCENTRACIÓN DEL SUSTRATO A VELOCIDAD MÁXIMA. 𝐶𝐴(𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑀𝑎𝑥𝑖𝑚𝑎) = 𝐶𝑀 2 + 𝐶𝑀 𝐶𝐴𝑂 + 𝐴 𝐶 𝐶𝐶𝑂 − 𝐶𝑀 𝑑𝒓𝑪 𝑑𝐶𝐴 = 0 FERMENTADOR DE FLUJO PISTON O DE CARGA 𝑘𝑡𝑃 = 𝑘𝜏𝑃 = 𝐶𝑀 𝐶𝐴𝑂 + 𝐴 𝐶 𝐶𝐶𝑂 + 1 𝐿𝑛 𝐶𝐶 𝐶𝐶𝑂 − 𝐶𝑀 𝐶𝐴𝑂 + 𝐴 𝐶 𝐶𝐶𝑂 𝐿𝑛 𝐶𝐴 𝐶𝐴𝑂 EVALUACION DE LAS CONSTANTES DE MONOD 𝑡𝑃 𝐿𝑛 𝐶𝐶 𝐶𝐶𝑂 = 𝑀 + 1 𝑘 + 𝑀 𝑘 𝐿𝑛 𝐶𝐴 𝐶𝐴𝑂 𝐿𝑛 𝐶𝐶 𝐶𝐶𝑂 𝑀 = 𝐶𝑀 𝐶𝐴𝑂 + 𝐴 𝐶 𝐶𝐶𝑂
- 3. EVALUACION DE LAS CONSTANTES DE MONOD 𝑟𝑐 = 𝑑𝐶 𝑑𝑡 = ∆𝐶 ∆𝑡 𝐶𝑐 𝑟𝐶 = 1 𝑘 + 𝐶𝑀 𝑘 1 𝐶𝐴 FERMENTADOR DE FLUJO MEZCLADO 𝜏m = ∆𝐶𝑖 𝑟𝑖 −𝒓𝑨 = 𝒓𝑪 = 𝑲 𝑪𝑪 𝑪𝑨 𝑪𝑨 + 𝑪𝑴 𝑘𝜏m = 𝐶𝑀 + 𝐶𝐴 𝐶𝐴 𝐶𝐴 = 𝐶𝑀 𝑘𝜏m − 1 EVALUACION DE LAS CONSTANTES DE MONOD 1 𝐶𝐴 = 𝑘 𝐶𝑀 𝜏𝑚 − 1 𝐶𝑀
- 4. EN FUNCION DE Cc 𝑘𝜏m = 𝐶 𝐴 𝐶𝐴𝑂 + 𝐶𝑀 − 𝐶𝐶 𝐶 𝐴 𝐶𝐴𝑂 − 𝐶𝐶 EN FUNCION DE Cc 𝑘𝜏m = 𝑅 𝐴 𝐶𝐴𝑂 + 𝐶𝑀 − 𝐶𝑅 𝑅 𝐴 𝐶𝐴𝑂 − 𝐶𝑅
- 5. PROBLEMA 1 E-Coli era producido de manera continua en un fermentador de CRTS con un volumen de 1 Litro. La alimentación contenedora es 4 g/L de glucosa que entra al fermentador con un flujo constante de 0,5 L/h y la concentración de glucosa en la corriente de salida es 0,2 g/L, el rendimiento celular con respecto a la glucosa es 0,42. (g de celulas/g de glucosa). Determine la concentración de las células en la corriente de salida. Datos 𝑹𝑴𝑪 𝑉 = 1 𝐿 𝐶𝐴𝑂 = 4 𝑔/𝐿 𝑣𝑂 = 0,5 𝐿/ℎ 𝐶𝐴 = 0,2 𝑔/𝐿 𝐶 𝐴 = 0,42 𝑔 𝑑𝑒 𝑐𝑒𝑙𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑔 𝑑𝑒 𝑔𝑙𝑢𝑐𝑜𝑠𝑎 𝑆𝑢𝑠𝑡𝑟𝑎𝑡𝑜 𝐺𝑙𝑢𝑐𝑜𝑠𝑎 𝐶𝐴𝑂 𝐶𝐶𝑂 𝐶𝑅𝑂 𝐶𝐴 𝐶𝐶 𝐶𝑅 𝐶𝐶 − 𝐶𝐶𝑂 = 𝐶 𝐴 𝐶𝐴𝑂 − 𝐶𝐴 𝐶𝐶 = 0,42 𝑔 𝑑𝑒 𝑐𝑒𝑙𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑔 𝑑𝑒 𝑔𝑙𝑢𝑐𝑜𝑠𝑎 4 𝑔/𝐿 − 0,2 𝑔/𝐿 𝐶𝐶 = 1,596 𝑔/𝐿
- 6. Datos 𝑹𝑴𝑪 𝑉 = 1 𝐿 𝐶𝐴𝑂 = 4 𝑔/𝐿 𝑣𝑂 = 0,5 𝐿/ℎ 𝐶𝐴 = 0,2 𝑔/𝐿 𝐶 𝐴 = 0,42 𝑔 𝑑𝑒 𝑐𝑒𝑙𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑔 𝑑𝑒 𝑔𝑙𝑢𝑐𝑜𝑠𝑎 𝜏m = ∆𝐶𝐴 −𝑟𝐴 𝜏m = 𝑉 𝑣𝑂 −𝑟𝐴= 4 𝑔 𝐿 − 0,2 𝑔 𝐿 1𝐿 0,5 𝐿 ℎ −𝑟𝐴= 1,9 𝑔 𝐿 − ℎ 𝑆𝑢𝑠𝑡𝑟𝑎𝑡𝑜 𝐺𝑙𝑢𝑐𝑜𝑠𝑎 −𝑟𝐴 𝐴 = 𝑟𝐶 𝐶 𝑟𝐶 = 𝐶 𝐴 (−𝑟𝐴) 𝑟𝐶 = 0,42 ∗ 1,9 = 0,798 𝑔 𝐿 − ℎ rC = 𝐶𝐶 − 𝐶𝐶𝑂 𝜏m 𝐶𝐶 = 𝜏m ∗ 𝑟𝐶 𝐶𝐶 = 1,596 𝑔 𝐿
- 7. PROBLEMA 2 El crecimiento de un cultivo E-Coli sobre un sustrato de manitol puede representarse por la siguiente ecuación. 𝑟𝑐 = 1,2𝐶𝐶𝐶𝐴 𝐶𝐴 + 2 𝐶 𝐴 = 0,1 𝑔𝑟 𝑐𝑒𝑙𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑔𝑟 𝑚𝑎𝑛𝑖𝑡𝑜𝑙 Hallar la concentración de salida de células producidas al alimentar un reactor de flujo mezclado con una corriente de 1 𝑚3 ℎ de solución de manitol 𝐶𝐴𝑂 = 6 𝑔 𝑚3 que tiene por volumen de 5 𝑚3 Datos 𝑹𝑴𝑪 𝑉 = 5 𝐿 𝐶𝐴𝑂 = 6 𝑔 𝑚3 𝑣𝑂 = 1 𝐿/ℎ 𝐶𝐶 =? 𝐶 𝐴 = 0,1 𝑔 𝑑𝑒 𝑐𝑒𝑙𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑔 𝑑𝑒 𝑔𝑙𝑢𝑐𝑜𝑠𝑎 𝐶𝐶 − 𝐶𝐶𝑂 = 𝐶 𝐴 𝐶𝐴𝑂 − 𝐶𝐴 𝜏m = 𝑉 𝑣𝑂 𝑘𝜏m = 𝐶𝑀 + 𝐶𝐴 𝐶𝐴 𝐶𝐴 = 𝐶𝑀 𝑘𝜏m − 1
- 8. 𝐶𝐴 = 𝐶𝑀 𝑘𝜏m − 1 𝐶𝐴 = 2 1,2 ∗ 5 1 − 1 𝑟𝑐 = 1,2𝐶𝐶𝐶𝐴 𝐶𝐴 + 2 𝑹𝑴𝑪 𝑉 = 5 𝐿 𝐶𝐴𝑂 = 6 𝑔 𝑚3 𝑣𝑂 = 1 𝐿/ℎ 𝐶𝐴 = 0,4 𝑔/𝑚3 𝐶𝐶 − 𝐶𝐶𝑂 = 𝐶 𝐴 𝐶𝐴𝑂 − 𝐶𝐴 𝐶𝐶 = 0,1 6 − 0,4 𝐶𝐶 = 0,56 𝑔/𝑚3
- 9. 𝐶𝐴 = 𝐶𝑀 𝑘𝜏m − 1 𝐶𝐴 = 2 1,2 ∗ 5 1 − 1 𝑟𝑐 = 1,2𝐶𝐶𝐶𝐴 𝐶𝐴 + 2 𝒔𝒆𝒈𝒖𝒏𝒅𝒐 𝒎𝒆𝒕𝒐𝒅𝒐 𝑉 = 5 𝐿 𝐶𝐴𝑂 = 6 𝑔 𝑚3 𝑣𝑂 = 1 𝐿/ℎ 𝐶𝐴 = 0,4 𝑔/𝑚3 𝜏m = ∆𝐶𝐴 −𝑟𝐴 −𝑟𝐴 = 𝐶𝐴0 − 𝐶𝐴 𝜏m −𝑟𝐴= 6 − 0,4 5/1 −𝑟𝐴= 1,12 𝑔 𝑚3 − ℎ −𝑟𝐴 𝐴 = 𝑟𝐶 𝐶 𝑟𝐶 = 𝐶 𝐴 (−𝑟𝐴) 𝑟𝐶 = 0,1 ∗ 1,12 = 0,112 𝑔 𝑚3 − ℎ rC = 𝐶𝐶 − 𝐶𝐶𝑂 𝜏m 𝐶𝐶 = 𝜏m ∗ 𝑟𝐶 𝐶𝐶 = 0,56 𝑔/𝑚3