Kesikli bir biyoreaktörde aktif karbonun oksijen transfer katsayısı üzerindeki etkisinin 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. Çözeltinin viskozitesi gliserin ilavesi ile arttırılmış olup, tutuklayıcı malzeme olarak ise aktif karbon 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 kLa değeri 2.361 dak_1'dir. Aynı şartlar sabit tutulduğunda, gliserin (%50)+destile su için kı,a değeri 1.305 dak"1, tutuklayıcı malzeme (%25 yükleme miktarı, 0-0.2 mm parçacık boyutu)+destile su için kı,a değeri 1.115 dak"1 ve tutuklayıcı malzeme (%25 yükleme miktarı, 0-0.2 mm parçacık boyutu)+gliserin (%50)+destile su için kua. değeri 0.581 dak"1 olarak bulunmuştur. Deney sonuçlarına göre, destile suya gliserin ve tutuklayıcı malzeme ilavesi ile elde edilen kua. değerleri, aynı proses şartlarında destile su için elde edilen kLa değerlerinden daha düşüktür. Destile su referans alındığında kı^a değerlerindeki azalmaların, gliserin+destile su için %44.7, tutuklayıcı malzeme+destile su için %52.7, tutuklayıcı malzeme+gliserin+destile su için %75.3 oranlarında olduğu görülmüştür. Çalışmalardan elde edilen kLa 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.