IQ753 Diseño de Reactores Químicos Auxiliar 5: Reactores Biológicos
Introducción Dentro de los últimos años, el tema de la producción de productos químicos mediante técnicas biológicas ha tomado un importante papel, tanto en la rama de la biotecnología como en el campo de la ingeniería ambiental.
Introducción En las reacciones bioquímicas, las células o microorganismos (dependiendo del caso en estudio) , denominadas Biomasa, consumen nutrientes para crecer, además de producir más células y productos de desecho. Estos últimos compuestos pueden ser de interés para fines industriales y/o comerciales.
Introducción En general, el crecimiento de la biomasa en un sistema aeróbico se puede representar mediante la reacción química general:
Introducción Existen varios modelos cinéticos que explican la acción bacteriana, entre los cuales destacan: Modelo Monod.(y Monod con inhibición del Producto) Modelo Tessier. Modelo Moser
Modelo Monod
Monod Con Inhibición de Producto
Tessier
Moser
Ecuaciones de diseño para biorreactores Estequeometría de la reacción:
Ecuaciones de diseño para biorreactores Balances de masa
Ejemplo 1 MATLAB Biorreactor Batch: La fermentación de la glucosa a etanol es llevada a cabo en un reactor batch usando la especie Saccharomyces cerevisiae. La concentración inicial del microorganismo es de 1 gramo/litro y la concentración del sustrato es de 200 gramos/litro.
Ejemplo 1 MATLAB Datos extras: Pextremo: 93 gr/litro n: 0.52 mmax: 0.33 1/hora Ks: 1.7 gr/litro Yx/s: 0.08 gr/gr Yp/s: 0.45 gr/gr Yp/x: 5.6 gr/gr Kd: 0.01 1/hora
Ejemplo 1 MATLAB Balances de masa Expresiones cinéticas
Ejemplo 1 MATLAB Resultados:
Gracias por su atención FIN Gracias por su atención