Karıştırmalı bir biyoreaktörde oksijen transferini etkileyen parametrelerin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada karıştırmalı bir biyoreaktör içinde proses değişkenlerinin, oksijen transfer katsayısı, kı,a, üzerine etkileri gazın uzaklaştırılması yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Proses değişkenleri, karıştırıcı hızı, hava debisi, sıcaklık, viskozite ve tutuklayıcı malzemenin % yükleme miktarı olarak seçilmiştir. Biyoreaktör içerisinde dört ayrı ortam kullanılmış olup, bunlar sırası ile destile su, gliserin+destile su, tutuklayıcı malzeme+destile su ve tutuklayıcı malzeme+gliserin+destile su'dur. Gliserin ilavesi çözeltinin viskozitesinin artırılması için yapılmış olup, tutuklayıcı malzeme olarak ise Scotch Brite parçacıkları kullanılmıştır. 300 rpm karıştırıcı hızı, 0.3 l.dak"1 hava debisi, 37 °C sıcaklık ve pH 7 deney şartlarında destile su ile yapılan çalışmada elde edilen kı,a değeri 2.766 dak^'dir. Aynı şartlar sabit tutulduğunda, gliserin (%50)+destile su için kı,a değeri 1.383 dak"1, tutuklayıcı malzeme (%25 yükleme, 0.1625 cm3 parçacık hacmi)+destile su için kı,a değeri 0.933 dak"1 ve tutuklayıcı malzeme (%25 yükleme, 0.1625 cm3 parçacık hacmi)+gliserin (%50)+destile su için kı# değeri 0.450 dak"1 olarak bulunmuştur. Deney sonuçlarına göre, destile suya gliserin ve tutuklayıcı malzeme ilavesi ile elde edilen kLa değerleri, aym proses şartlarında destile su için elde edilen kı,a değerlerinden daha düşüktür. Destile su referans alındığında kı,a değerlerindeki azalmaların, gliserin+destile su için % 50, tutuklayıcı malzeme+destile su için % 66.3, tutuklayıcı malzeme+gliserin+destile su için % 83.7 oranlarında olduğu görülmüştür. Çalışmalardan elde edilen kı,a değerleri, proses değişkenlerinin fonksiyonu olarak incelenmiş ve yapılan korelasyonlar sonucunda üssel değerler elde edilmiştir. Yukarıda bahsedilen dört ayrı ortam için elde edilen üssel değerler literatürde belirtilen üssel değerler ile karşılaştırılmıştır