Aula 10 E 11 Dimensionamento E Extrapola O De Escala

Dimensionamento
Prof. Dr. Marcelo Fossa da Paz

Fatores que influenciam no dimensionamento de Biorreatores
1 – Balanços molares;
2 – Taxa de conversão;
3 – Transferência de calor e massa;
4 – Projeto do Biorreator;

Fatores que influenciam no dimensionamento de Biorreatores
1 – Balanços molares;
Relacionado à formação de produtos ou eliminação de substratos. Segue fielmente à estequiometria da reação química e define o 100% de rendimento.
O estudo é realizado na forma teórica considerando-se o Biorreator como ideal.
O desempenho leva em conta de fatores como temperatura ideal, pH ideal, viscosidade e fluidez ideais.

Fatores que influenciam no dimensionamento de Biorreatores
2 – Taxa de conversão;
O desempenho também depende de fatores como temperatura, pH, viscosidade ou fluidez todos esses previamente definidos.
A taxa é calculada à partir da relação produto formado ou substrato degradado pelo balanço molar. A relação corresponde ao rendimento prático.
Quanto mais próximo de 100% for rendimento, mais perfeito é o biorreator para aquela reação.

Fatores que influenciam no dimensionamento de Biorreatores
3 – Transferência de calor e massa;

Depende da energia cinética (potência, velocidade, forma) , viscosidade, dimensões e temperatura.

Fatores que influenciam no dimensionamento de Biorreatores
4 – Projeto do Biorreator;

Depende da relação entre a reologia e as características termodinâmicas dor reator sobretudo quanto à:
Tamanho ;

Presença ou ausência de chicanas;
Tipo de turbina;
Forma de dispersão de gases.

Homogeneização do sobrenadante

Ampliação de escala

Fatores que influenciam na ampliação de escala de Biorreatores
Manutenção da escala reológica da dorna;

Manutenção dos parâmetros:
Transferência de oxigênio (KLa) – na prática através da medida de oxigênio dissolvido;
Agitação e mistura (Velocidade na extremidade -vtip; tempo de mistura – tm).
*Todos os parâmetros relacionados ao projeto devem seguir essas variáveis pois são elas, as