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Università degli Studi di Perugia - Dipartimento di Ingegneria IndustrialeProf. Francesco Castellani - Email: [email protected]

PROGETTAZIONE DEI BIOREATTORI

N.B. LA SCELTA DELLA CONFIGURAZIONE E DELLE SOLUZIONI TECNICHE VIENE SEMPRE EFFETTUATA SULLA BASE DI CONSIDERAZIONI TECNICO-ECONOMICHE

Nella progettazione va scelto:1.Il tipo di bioreattore2.Il tipo di alimentazione3.Il tipo di controllo4.Il sistema di agitazione5.Il sistema di scambio termico6.Il sistema di gestione dei flussi gassosi……….


BIOREATTORI AD AGITAZIONE MECCANICA

1) 70-80% del volume è liquido

2) La forma più semplice e meno costosa è con

AR=1 (minima superficie per volume) ma spesso

ci vogliono AR più alti per esigenze legate al

trasferimento di massa

3) Spesso inducono la formazione di schiuma


BIOREATTORI AD AGITAZIONE MECCANICA

0 2 4 6 8 105

6

7

8

9

Andamento della superficie laterale a parità di volume

Fattore di Forma

Sup

erfi

cie

late

rale

S V AR( ) AR4 V

AR

2

3

2

4 V AR

2

3


BIOREATTORI A COLONNA DI BOLLE

uG = velocità gasuL =velocità liquidoD = diametroH = altezza

N.B. Questa tipologia realizza gradienti di velocità (shear-rate) più bassi


BIOREATTORI A COLONNA DI BOLLE: OMOGENEITA’ DEL FLUSSO


BIOREATTORI AIRLIFT

•Grazie ai bassi gradienti di velocità (shear-rate) possono essere impiegati per colture di piante e cellule animali

•Sono molto sensibili alla geometria del sistema


BIOREATTORI A LETTO FLUIDO

BIOREATTORI A LETTO SOLIDO

Sconsigliati per colture con produzione di gas importante in quanto c’è il rischio che il volume gassoso rimanga intrappolato.


BIOREATTORI A LETTO SOLIDO CON RICIRCOLAZIONE

La ricircolazione è utile per pulire il brodo dai detriti ed evitare il bloccaggio del pacco

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