Biorreactor Sparger

Idea típica de deseño de tubos sparge

Os biorreactores máis pequenos poden distribuír de forma eficiente o osíxeno e eliminar o dióxido de carbono sen nebulizadores. Non obstante, estas medidas non se aplican aos biorreactores máis grandes, xa que a menor proporción entre superficie e volume conduce á acumulación de dióxido de carbono e impide a penetración de osíxeno. Polo tanto, os nebulizadores son necesarios para a introdución de osíxeno e a eliminación de dióxido de carbono.

Os sistemas con micronebulizadores e grandes nebulizadores adoitan ser útiles porque poden satisfacer diferentes necesidades do proceso. Por exemplo, os nebulizadores grandes producen burbullas máis grandes que eliminan eficazmente o CO 2 disolto da solución, pero as burbullas grandes requiren unha axitación vigorosa para rompelas e liberar osíxeno.

Aínda que isto pode funcionar ben para liñas celulares tolerantes ao frío, a axitación pode danar as células de mamíferos máis delicadas. Nestes casos, pódese usar primeiro un macro-distribuidor de menor potencia para eliminar o CO 2 e despois un micro-distribuidor en serie para producir burbullas máis pequenas que suministren osíxeno de forma máis eficiente.

Fabricas de metal poroso sinterizado

A área da interface aumenta pero o tamaño da burbulla diminúe

O reto: as características da burbulla determinan as taxas de transporte de O2 e de extracción de vapor de CO 2

A formación e o tamaño das burbullas afectan significativamente a forma en que se dispersa o osíxeno polo biorreactor. As características da burbulla están influenciadas significativamente polo tamaño e distribución dos poros, o material do distribuidor, o caudal, as propiedades do líquido e do gas e a presión. Por exemplo, os micropulverizadores producen burbullas esféricas máis pequenas, mentres que os pulverizadores máis grandes producen burbullas lixeiramente máis grandes e de forma menos uniforme.

Os microspergers producen burbullas esféricas e do tamaño de micras, e a tensión superficial é a forza dominante cando pasan polo biorreactor. Polo tanto, teñen un longo tempo de residencia no reactor, o que mellora a transferencia de osíxeno, pero non é axeitado para eliminar o dióxido de carbono do cultivo.

Os grandes nebulizadores producen burbullas cun diámetro medio de 1-4 mm, onde a tensión superficial e a flotabilidade do caldo se combinan para influír na súa forma e movemento. Estas burbullas teñen un tempo de residencia máis curto pero teñen menos probabilidades de disolverse que as pequenas. Non obstante, os microspragers tamén poden producir burbullas asimétricas máis grandes, con forzas de inercia que rexen o seu comportamento. Estas burbullas poden estourar facilmente sen disolver nin eliminar o CO2.

A forma e o tamaño das burbullas determinan a cantidade de esforzo cortante que experimentará a célula, a eficacia da eliminación do CO 2 do sistema e a taxa de transferencia total de osíxeno á célula. Polo tanto, é importante optimizar o nebulizador do biorreactor para garantir que as burbullas de osíxeno sexan uniformes en tamaño e distribución e non danen as células.

Solución: use un estrito control de calidade da produción do biorreactor HENGKO Sparger

HENGKO ten máis de vinte anos de experiencia desenvolvendo e producindo burbujeadores sinterizados. O noso pulverizador de aceiro inoxidable é o resultado de decenas de enxeñeiros que moitas veces melloraron o método de produción para producir este produto de alta calidade con poros uniformes e, polo tanto, un tamaño de burbulla uniforme liberado no biorreactor. Os nosos pulverizadores porosos recoméndanse para usar con controladores de fluxo de masa de baixo fluxo.

Como usar:O controlador de fluxo de masa de baixo fluxo introduce lentamente osíxeno no pulverizador poroso. Os spargers non liberan gas inmediatamente. Pola contra, a presión aumenta gradualmente ata alcanzar un punto crítico, momento no que as burbullas son liberadas suavemente no biorreactor.

Usando este método de pulverización, pódese axustar o caudal másico de osíxeno para controlar a taxa de liberación das burbullas no biorreactor. Os buracos do barro son o suficientemente pequenos como para que se formen burbullas de forma previsible. Polo tanto, esta tecnoloxía de pulverización do biorreactor é escalable en todos os tamaños dos vasos, cunha taxa de transferencia de osíxeno proporcional ao caudal de gas.

Preguntas sobre Bioreactor Sparger

1. Que é un Sparger en Biorreactor?

En resumo, un sparger é un dispositivo que se utiliza nun biorreactor para introducir gases, como osíxeno ou aire, no medio líquido. A función principal dun sparger é proporcionar osíxeno aos microorganismos do biorreactor, o que é necesario para o seu crecemento e metabolismo.

O Sparger nun biorreactor úsase para engadir gases como osíxeno, aire ou outros gases necesarios para o crecemento e metabolismo dos microorganismos. O osíxeno é subministrado aos microorganismos a través do Sparger, que axuda a manter os niveis de osíxeno disolto no medio líquido. Os niveis de osíxeno disolto son un parámetro importante a monitorizar e controlar durante o bioproceso xa que afecta directamente ao crecemento e ao metabolismo dos microorganismos.

O Sparger está deseñado para introducir o gas no medio líquido de forma controlada, como a través de materiais ou tubos porosos. O Sparger pódese situar na parte inferior ou superior do biorreactor, dependendo do deseño do biorreactor e do tipo de microorganismos utilizados. O Sparger pódese axustar para proporcionar a velocidade de transferencia de osíxeno desexada e para manter o nivel de osíxeno disolto axeitado no medio.

O Sparger tamén xoga un papel importante no mantemento da velocidade de transferencia de masa, que é a velocidade á que se transfire o osíxeno da fase gaseosa á fase líquida. A velocidade de transferencia de masa pode verse afectada por factores como o tamaño e a forma do biorreactor, o tipo e concentración de microorganismos e a temperatura e o pH do medio. O Sparger pódese usar para controlar estes factores e optimizar a taxa de transferencia de masa, que é crucial para o éxito do bioproceso.

En resumo, a función principal dun pulverizador nun biorreactor é proporcionar osíxeno aos microorganismos no medio líquido, necesario para o seu crecemento e metabolismo, e manter os niveis de osíxeno disolto e a velocidade de transferencia de masa adecuadas, que son esenciais para o éxito do bioproceso.

Que se entende por Sparger?

Un sparger é un dispositivo que se utiliza para introducir gas nun líquido. Úsase habitualmente nos biorreactores, que son recipientes especializados que se utilizan para cultivar microorganismos ou células en condicións controladas.

Cal é a función de Sparger?

A función do pulverizador é proporcionar osíxeno ou outro gas ao biorreactor para apoiar o crecemento e o metabolismo das células ou dos microorganismos.

Cal é o uso de Sparger no biorreactor Explica os seus tipos?

Hai varios tipos de burbujeadores que se poden usar nun biorreactor. Estes inclúen burbullas, que crean un fluxo continuo de burbullas no líquido, e pulverizadores, que dispersan o gas como unha fina néboa. Outros tipos de spargers inclúen spargers porosos e de fibra oca.

Onde está o Sparger no Bioreactor?

O pulverizador adoita estar situado na parte inferior do biorreactor, onde pode mesturar eficazmente o gas co líquido. Nos procesos de fermentación a gran escala, úsanse a miúdo burbullas xa que son relativamente sinxelos e económicos de operar.

Que tipo de sparger se usa principalmente na fermentación a gran escala?

Nos procesos de fermentación a gran escala, úsanse a miúdo burbullas xa que son relativamente sinxelos e económicos de operar. Un pulverizador de burbullas consiste nun tubo ou tubo con pequenos orificios ou ranuras polos que se introduce o gas no líquido. O gas flúe polos buracos ou ranuras e forma unha corrente continua de burbullas no líquido. Os burbulladores son eficaces para proporcionar un gran volume de gas ao biorreactor e pódense axustar facilmente para controlar o caudal do gas. Tamén son relativamente fáciles de limpar e manter. Non obstante, os burbulladores poden crear burbullas relativamente grandes que poden non ser tan eficaces para proporcionar unha gran superficie para que as células ou os microorganismos entren en contacto co gas. Nalgúns casos, un pulverizador ou outro tipo de pulverizador pode ser máis apropiado para un proceso de fermentación particular.

Que necesitas saber sobre o sistema Sparger?

Hai varias cousas que debes ter en conta ao usar un sistema de pulverización nun biorreactor. Estes inclúen:

1. Calibración:É importante calibrar correctamente o caudal do gas que se introduce no biorreactor. Isto garantirá que a cantidade correcta de gas está sendo subministrada ás células ou microorganismos e que a concentración de osíxeno no biorreactor está dentro do intervalo desexado.

2. Concentración de osíxeno:A concentración de osíxeno no biorreactor debe controlarse regularmente para asegurarse de que está dentro do intervalo desexado para as células ou microorganismos que se cultivan. Se a concentración de osíxeno é demasiado alta ou moi baixa, pode afectar o crecemento e o metabolismo das células ou dos microorganismos.

3. Prevención da contaminación:É importante asegurarse de que o pulverizador e a zona circundante estean limpas e mantidas adecuadamente para evitar a contaminación do biorreactor. Isto pode incluír a substitución regular dos filtros de gas e a limpeza do rociador e as áreas circundantes con desinfectantes axeitados.

4. Caudal de gas:O caudal do gas debe axustarse segundo sexa necesario para manter a concentración de osíxeno desexada no biorreactor. Pode ser necesario aumentar ou diminuír o caudal en función da demanda de osíxeno das células ou dos microorganismos e da taxa de consumo de gas.

5. Mantemento:O mantemento regular do sistema de barbo é importante para garantir que funciona correctamente e de forma eficiente. Isto pode incluír a comprobación de fugas, a substitución de pezas desgastadas ou danadas e a limpeza do pulverizador e das áreas circundantes segundo sexa necesario.

2. Función principal do Sparger no biorreactor?

A función principal dun pulverizador nun biorreactor é introducir gases, como osíxeno ou aire, no medio líquido. É necesario para o crecemento e metabolismo dos microorganismos no biorreactor, xa que necesitan osíxeno para respirar. O Sparger axuda a proporcionar aos microorganismos o osíxeno necesario e manter un nivel de osíxeno axeitado no biorreactor para apoiar o seu crecemento e metabolismo, o que é esencial para o éxito do bioproceso.

A: Introdución de gases:A función principal dun pulverizador nun biorreactor é introducir gases, como osíxeno ou aire, no medio líquido. Axuda a proporcionar aos microorganismos o osíxeno necesario para o crecemento e o metabolismo.

B: Manter os niveis de osíxeno disolto:O Sparger axuda a manter os niveis de osíxeno disolto no medio líquido. Estes niveis son un parámetro importante a monitorizar e controlar durante o bioproceso xa que afectan directamente ao crecemento e ao metabolismo dos microorganismos.

C: Control da taxa de transferencia de gas:O Sparger está deseñado para introducir o gas no medio líquido de forma controlada. O Sparger pódese axustar para proporcionar a velocidade de transferencia de osíxeno desexada e para manter o nivel de osíxeno disolto axeitado no medio.

D: Manter a velocidade de transferencia de masa:O Sparger tamén xoga un papel importante no mantemento da velocidade de transferencia de masa, que é a velocidade á que se transfire o osíxeno da fase gaseosa á fase líquida.

E: Optimización de bioprocesos:O Sparger pódese usar para controlar factores como o tamaño e a forma do biorreactor, o tipo e concentración de microorganismos, e a temperatura e o pH do medio, para optimizar o bioproceso.

F: subministración de mestura:Os spargers tamén axudan a crear unha mestura homoxénea do líquido e do gas proporcionando acción de mestura. Axuda a proporcionar aos microorganismos un ambiente uniforme.

3. Tipos de Sparger en biorreactor?

Varios tipos de pulverizadores inclúen pulverizadores de pedra porosa feitos dun material poroso como cerámica ou metal sinterizado e pulverizadores de columna de burbullas, que utilizan unha serie de tubos ou boquillas para introducir o gas no líquido.

Nun biorreactor pódense usar varios tipos de spargers, incluíndo:

1. Barbeiros de pedra porosa:Estes están feitos dun material poroso como cerámica ou metal sinterizado e colócanse na parte inferior do biorreactor. Proporcionan unha gran superficie para a transferencia de gas e úsanse habitualmente en biorreactores a pequena escala.

2. Columnas de burbullas:Estes utilizan unha serie de tubos ou boquillas para introducir o gas no líquido. Pódense colocar na parte inferior ou superior do biorreactor e úsanse habitualmente en biorreactores de maior escala.

3. Anel sparger:Estes colócanse na parte inferior do biorreactor e utilizan unha estrutura en forma de anel para producir burbullas e proporcionar transferencia de osíxeno.

4. Micro-bubble Sparger:Estes están deseñados para producir pequenas burbullas que proporcionan unha alta eficiencia de transferencia de osíxeno e son amplamente utilizados en biorreactores a gran escala e de alta densidade.

5. Pulverizador a chorro:Estes utilizan un conxunto de boquillas para introducir o gas no líquido. Pódense colocar na parte inferior ou superior do biorreactor e úsanse habitualmente en biorreactores de alto cizallamento.

6. Pulverizador de paletas:Este tipo de Sparger usa unha roda de paletas xiratoria para crear burbullas e proporcionar transferencia de osíxeno. Úsase habitualmente en procesos de fermentación.

Estes son algúns dos tipos de sparger que se usan habitualmente nos biorreactores, e a elección do sparger depende do tamaño, tipo e deseño do biorreactor e do bioproceso específico que se utilice.

4. Como establecer os niveis de sparging no biorreactor?

O nivel de pulverización nun biorreactor adoita establecerse en función da demanda de osíxeno dos microorganismos, a velocidade de transferencia de gas e o caudal de gas. Os factores que poden afectar o nivel de burbulla inclúen o tamaño e a forma do biorreactor, o tipo e concentración de microorganismos e a temperatura e o pH do medio.

5. Papel de Sparger no biorreactor?

A función dun burbujeador nun biorreactor é introducir gases, como osíxeno ou aire, no medio líquido para satisfacer a demanda de osíxeno dos microorganismos. É esencial para o crecemento e metabolismo dos microorganismos e, en definitiva, para o éxito do bioproceso.

O Sparger axuda a proporcionar aos microorganismos o osíxeno necesario para o crecemento e o metabolismo. Axuda a manter os niveis de osíxeno disolto no medio líquido, que son parámetros importantes a monitorizar e controlar durante o bioproceso xa que afectan directamente ao crecemento e metabolismo dos microorganismos.

O Sparger está deseñado para introducir o gas no medio líquido de forma controlada, como a través de materiais ou tubos porosos. O Sparger pódese situar na parte inferior ou superior do biorreactor, dependendo do deseño do biorreactor e do tipo de microorganismos utilizados. O Sparger pódese axustar para proporcionar a velocidade de transferencia de osíxeno desexada e para manter o nivel de osíxeno disolto axeitado no medio.

O Sparger tamén xoga un papel importante no mantemento da velocidade de transferencia de masa, que é a velocidade á que se transfire o osíxeno da fase gaseosa á fase líquida. A velocidade de transferencia de masa pode verse afectada por factores como o tamaño e a forma do biorreactor, o tipo e concentración de microorganismos e a temperatura e o pH do medio. O Sparger pódese usar para controlar estes factores e optimizar a taxa de transferencia de masa, que é crucial para o éxito do bioproceso.

O Sparger tamén axuda a crear unha mestura homoxénea do líquido e do gas proporcionando acción de mestura. Axuda a proporcionar aos microorganismos un ambiente uniforme.

En resumo, o papel dun burbujeador nun biorreactor é proporcionar osíxeno aos microorganismos no medio líquido, que é necesario para o seu crecemento e metabolismo, e manter os niveis de osíxeno disolto e a velocidade de transferencia de masa adecuados, que son esenciais para o seu crecemento e metabolismo. éxito do bioproceso. Tamén axuda a crear unha mestura homoxénea e proporciona acción de mestura ao medio líquido.

Que tipo de Biorreactor Sparger che interesa usar ou personalizar?

podes contactar connosco por emialka@hengko.com, ou pode enviar a consulta ao

formulario de contacto inferior, enviarémosche de volta dentro de 24 horas.