Біореактор Sparger

Типова ідея дизайну газорозбірної трубки

Менші біореактори можуть ефективно розподіляти кисень і видаляти вуглекислий газ без небулайзерів. Однак ці заходи не застосовуються до більших біореакторів, оскільки нижче співвідношення площі поверхні до об’єму призводить до накопичення вуглекислого газу та перешкоджає проникненню кисню. Тому для введення кисню і видалення вуглекислого газу необхідні небулайзери.

Системи з мікро- та великими небулайзерами часто корисні, оскільки вони можуть задовольнити потреби різних процесів. Наприклад, великі небулайзери утворюють більші бульбашки, які ефективно видаляють розчинений CO 2 із розчину, але великі бульбашки потребують енергійного перемішування, щоб розбити їх і вивільнити кисень.

Хоча це може добре працювати для холодостійких клітинних ліній, перемішування може пошкодити делікатніші клітини ссавців. У цих випадках спочатку можна використовувати макророзподільник меншої потужності для видалення CO 2 , а потім мікророзподільник послідовно для створення менших бульбашок, які доставляють кисень більш ефективно.

Розпилювач із спеченого пористого металу

Міжфазна площа збільшується, але розмір бульбашки зменшується

Завдання: характеристики бульбашок визначають транспорт O2 і швидкість вилучення парів CO 2

Утворення та розмір бульбашок суттєво впливають на розподіл кисню в біореакторі. На характеристики бульбашок істотно впливають розмір і розподіл пор, матеріал розподільника, швидкість потоку, властивості рідини та газу та тиск. Наприклад, мікророзпилювачі виробляють менші сферичні бульбашки, тоді як більші розпилювачі виробляють трохи більші бульбашки менш однорідної форми.

Мікророзпилювачі утворюють сферичні бульбашки мікронного розміру, а поверхневий натяг є домінуючою силою, коли вони проходять через біореактор. Тому вони мають тривалий час перебування в реакторі, що покращує перенесення кисню, але не підходить для видалення вуглекислого газу з культури.

Великі небулайзери виробляють бульбашки із середнім діаметром 1-4 мм, де поверхневий натяг і плавучість у бульйоні разом впливають на їхню форму та рух. Ці бульбашки мають менший час перебування, але менш імовірно розчиняються, ніж менші бульбашки. Однак мікророзпилювачі також можуть утворювати більші асиметричні бульбашки, поведінкою яких керують сили інерції. Ці бульбашки можуть легко лопнути без розчинення або видалення CO2.

Форма та розмір бульбашок визначають величину напруги зсуву, яку зазнає клітина, ефективність видалення CO 2 із системи та швидкість загального перенесення кисню до клітини. Тому важливо оптимізувати небулайзер біореактора, щоб бульбашки кисню були рівномірними за розміром і розподілом і не пошкоджували клітини.

Рішення: використовуйте строгий контроль якості виробництва біореакторного розпилювача HENGKO

HENGKO має більш ніж двадцятирічний досвід розробки та виробництва спеченого розпилювача. Наш розпилювач з нержавіючої сталі є результатом роботи десятків інженерів, які часто вдосконалювали виробничий метод, щоб виробляти цей високоякісний продукт з рівномірними порами та, таким чином, рівномірним розміром бульбашок, що випускаються в біореактор. Наші пористі розпилювачі рекомендуються для використання з контролерами масової витрати з низьким потоком.

Як використовувати:Контролер масової витрати з низьким потоком повільно вводить кисень у пористий барботер. Розпилювачі не виділяють відразу газ. Натомість тиск поступово зростає, доки не буде досягнуто критичної точки, після якої бульбашки обережно вивільняються в біореактор.

Використовуючи цей метод барботування, можна регулювати масову швидкість потоку кисню, щоб контролювати швидкість випуску бульбашок у біореактор. Отвори в розпилювачі достатньо малі, щоб передбачувано утворювалися бульбашки. Таким чином, ця технологія розбризкування біореакторів масштабується за розміром посудини, зі швидкістю передачі кисню, пропорційною швидкості потоку газу.

Питання про біореактор Sparger

1. Що таке розпилювач у біореакторі?

Коротше кажучи, барботер - це пристрій, який використовується в біореакторі для введення газів, таких як кисень або повітря, в рідке середовище. Основною функцією барботера є забезпечення мікроорганізмів у біореакторі киснем, необхідним для їх росту та метаболізму.

Розпилювач у біореакторі використовується для додавання газів, таких як кисень, повітря чи інших газів, необхідних для росту та метаболізму мікроорганізмів. Кисень надходить до мікроорганізмів через розпилювач, який допомагає підтримувати рівень розчиненого кисню в рідкому середовищі. Рівень розчиненого кисню є важливим параметром для моніторингу та контролю під час біопроцесу, оскільки він безпосередньо впливає на ріст і метаболізм мікроорганізмів.

Розпилювач призначений для контрольованого введення газу в рідке середовище, наприклад через пористі матеріали або труби. Розпилювач може бути розташований у нижній або верхній частині біореактора, залежно від конструкції біореактора та типу використовуваних мікроорганізмів. Розпилювач можна налаштувати для забезпечення бажаної швидкості передачі кисню та підтримки відповідного рівня розчиненого кисню в середовищі.

Розпилювач також відіграє важливу роль у підтримці швидкості масообміну, тобто швидкості, з якою кисень переходить із газової фази в рідку. На швидкість масообміну можуть впливати такі фактори, як розмір і форма біореактора, тип і концентрація мікроорганізмів, а також температура і pH середовища. Sparger можна використовувати для контролю цих факторів і оптимізації швидкості масообміну, що є вирішальним для успіху біопроцесу.

Таким чином, основна функція барботера в біореакторі полягає в забезпеченні киснем мікроорганізмів у рідкому середовищі, який необхідний для їх росту та метаболізму, а також у підтримці відповідних рівнів розчиненого кисню та швидкості масообміну, які є важливими для успішність біопроцесу.

Що означає Sparger?

Барботер - це пристрій, який використовується для введення газу в рідину. Він зазвичай використовується в біореакторах, які є спеціалізованими судинами, що використовуються для культивування мікроорганізмів або клітин у контрольованих умовах.

Яка функція Sparger?

Функція барботера полягає в постачанні кисню або іншого газу в біореактор для підтримки росту та метаболізму клітин або мікроорганізмів.

Яке використання розпилювача в біореакторі. Поясніть його типи?

Є кілька типів розпилювачів, які можна використовувати в біореакторі. До них відносяться бульбашкові розпилювачі, які створюють безперервний потік бульбашок у рідині, і розпилювачі, які розсіюють газ у вигляді дрібного туману. Інші типи розпилювачів включають пористі розпилювачі та розпилювачі з порожнистими волокнами.

Де знаходиться Sparger у біореакторі?

Розпилювач зазвичай розташований у нижній частині біореактора, де він може ефективно змішувати газ із рідиною. У великомасштабних процесах бродіння часто використовуються бульбашкові барботери, оскільки вони відносно прості та недорогі в експлуатації.

Який тип шпаргера здебільшого використовується у великомасштабній ферментації?

У великомасштабних процесах бродіння часто використовуються бульбашкові барботери, оскільки вони відносно прості та недорогі в експлуатації. Бульбашковий барботер складається з труби або труби з невеликими отворами або прорізами, через які газ вводиться в рідину. Газ протікає через отвори або прорізи та утворює безперервний потік бульбашок у рідині. Бульбашкові розпилювачі ефективні для подачі великого об’єму газу в біореактор і можуть бути легко налаштовані для контролю швидкості потоку газу. Їх також відносно легко чистити та обслуговувати. Однак бульбашкові розпилювачі можуть створювати відносно великі бульбашки, які можуть бути не настільки ефективними для забезпечення високої площі поверхні для контакту клітин або мікроорганізмів із газом. У деяких випадках розпилювач або інший тип розпилювача може бути більш придатним для конкретного процесу бродіння.

Що вам потрібно знати про систему Sparger?

Використовуючи систему розпилювача в біореакторі, слід враховувати кілька речей. До них належать:

1. Калібрування:Важливо правильно відкалібрувати швидкість потоку газу, що вводиться в біореактор. Це гарантує, що правильна кількість газу надходить до клітин або мікроорганізмів і що концентрація кисню в біореакторі знаходиться в межах бажаного діапазону.

2. Концентрація кисню:Слід регулярно контролювати концентрацію кисню в біореакторі, щоб переконатися, що вона знаходиться в межах бажаного діапазону для клітин або мікроорганізмів, що культивуються. Якщо концентрація кисню занадто висока або занадто низька, це може вплинути на ріст і метаболізм клітин або мікроорганізмів.

3. Запобігання забрудненню:Важливо переконатися, що розпилювач і територія навколо нього належним чином очищені та доглядають, щоб запобігти забрудненню біореактора. Це може включати регулярну заміну газових фільтрів і очищення розпилювача та прилеглих територій відповідними дезінфікуючими засобами.

4. Витрата газу:Швидкість потоку газу необхідно регулювати, щоб підтримувати бажану концентрацію кисню в біореакторі. Швидкість потоку може знадобитися збільшити або зменшити залежно від потреби клітин або мікроорганізмів у кисні та швидкості споживання газу.

5. Технічне обслуговування:Регулярне технічне обслуговування системи барботерів є важливим для забезпечення її належної та ефективної роботи. Це може включати перевірку на наявність витоків, заміну зношених або пошкоджених частин, а також очищення розпилювача та прилеглих ділянок за потреби.

2. Основна функція розпилювача в біореакторі?

Основною функцією барботера в біореакторі є введення газів, таких як кисень або повітря, в рідке середовище. Він необхідний для росту та метаболізму мікроорганізмів у біореакторі, оскільки їм потрібен кисень для дихання. Sparger допомагає забезпечити мікроорганізми необхідним киснем і підтримувати належний рівень кисню в біореакторі для підтримки їх росту та метаболізму, що є важливим для успіху біопроцесу.

A: Введення газів:Основною функцією барботера в біореакторі є введення газів, таких як кисень або повітря, в рідке середовище. Це допомагає забезпечити мікроорганізми необхідним киснем для росту та метаболізму.

B: Підтримка рівня розчиненого кисню:Розпилювач допомагає підтримувати рівень розчиненого кисню в рідкому середовищі. Ці рівні є важливим параметром для моніторингу та контролю під час біопроцесу, оскільки вони безпосередньо впливають на ріст і метаболізм мікроорганізмів.

C: Контроль швидкості передачі газу:Розпилювач призначений для контрольованого введення газу в рідке середовище. Розпилювач можна налаштувати для забезпечення бажаної швидкості передачі кисню та підтримки відповідного рівня розчиненого кисню в середовищі.

D: Підтримка швидкості масопередачі:Розпилювач також відіграє важливу роль у підтримці швидкості масообміну, тобто швидкості, з якою кисень переходить із газової фази в рідку.

E: Оптимізація біопроцесу:Sparger можна використовувати для контролю таких факторів, як розмір і форма біореактора, тип і концентрація мікроорганізмів, а також температура і pH середовища, щоб оптимізувати біопроцес.

F: Забезпечення змішування:Розпилювачі також допомагають створити однорідну суміш рідини та газу, забезпечуючи дію змішування. Це допомагає забезпечити мікроорганізмам однорідне середовище.

3. Типи розпилювачів у біореакторі?

Кілька типів розпилювачів включають пористі кам’яні розпилювачі, виготовлені з пористого матеріалу, такого як кераміка або спечений метал, і розпилювачі з бульбашковими колонками, які використовують серію трубок або сопел для введення газу в рідину.

У біореакторі можна використовувати кілька типів розпилювачів, зокрема:

1. Розпилювачі з пористого каменю:Вони виготовляються з пористого матеріалу, такого як кераміка або спечений метал, і розміщуються на дні біореактора. Вони забезпечують велику площу поверхні для передачі газу і зазвичай використовуються в невеликих біореакторах.

2. Розпилювачі бульбашкової колони:Вони використовують ряд трубок або сопел для введення газу в рідину. Вони можуть бути розміщені на дні або нагорі біореактора і зазвичай використовуються у великих біореакторах.

3. Кільцевий розпилювач:Вони розміщені на дні біореактора та використовують кільцеподібну структуру для створення бульбашок і забезпечення передачі кисню.

4. Розпилювач мікропузирів:Вони призначені для виробництва маленьких бульбашок, які забезпечують високу ефективність перенесення кисню, і широко використовуються у великомасштабних біореакторах високої щільності.

5. Струминний розпилювач:Вони використовують набір сопел для введення газу в рідину. Вони можуть бути розміщені в нижній або верхній частині біореактора і зазвичай використовуються в біореакторах із високим зсувом.

6. Розпилювач гребного колеса:Цей тип Sparger використовує обертове гребне колесо для створення бульбашок і забезпечення передачі кисню. Його зазвичай використовують у процесах бродіння.

Це деякі з типів розпилювачів, які зазвичай використовуються в біореакторах, і вибір розпилювачів залежить від розміру, типу та конструкції біореактора та конкретного біопроцесу, який використовується.

4. Як встановити рівні барботування в біореакторі?

Рівень барботування в біореакторі зазвичай встановлюється на основі потреби мікроорганізмів у кисні, швидкості переміщення газу та швидкості потоку газу. Фактори, які можуть впливати на рівень барботування, включають розмір і форму біореактора, тип і концентрацію мікроорганізмів, а також температуру і рН середовища.

5. Роль розпилювача в біореакторі?

Роль барботера в біореакторі полягає у введенні газів, таких як кисень або повітря, у рідке середовище для задоволення потреби мікроорганізмів у кисні. Це необхідно для росту та метаболізму мікроорганізмів і, зрештою, для успіху біопроцесу.

Sparger допомагає забезпечити мікроорганізми необхідним киснем для росту та метаболізму. Це допомагає підтримувати рівні розчиненого кисню в рідкому середовищі, які є важливими параметрами для моніторингу та контролю під час біопроцесу, оскільки вони безпосередньо впливають на ріст і метаболізм мікроорганізмів.

Розпилювач призначений для контрольованого введення газу в рідке середовище, наприклад через пористі матеріали або труби. Розпилювач може бути розташований у нижній або верхній частині біореактора, залежно від конструкції біореактора та типу використовуваних мікроорганізмів. Розпилювач можна налаштувати для забезпечення бажаної швидкості передачі кисню та підтримки відповідного рівня розчиненого кисню в середовищі.

Розпилювач також відіграє важливу роль у підтримці швидкості масообміну, тобто швидкості, з якою кисень переходить із газової фази в рідку. На швидкість масообміну можуть впливати такі фактори, як розмір і форма біореактора, тип і концентрація мікроорганізмів, а також температура і pH середовища. Sparger можна використовувати для контролю цих факторів і оптимізації швидкості масообміну, що є вирішальним для успіху біопроцесу.

Розпилювач також допомагає створити однорідну суміш рідини та газу, забезпечуючи дію змішування. Це допомагає забезпечити мікроорганізмам однорідне середовище.

Підсумовуючи, роль барботера в біореакторі полягає в забезпеченні киснем мікроорганізмів у рідкому середовищі, який необхідний для їх росту та метаболізму, а також у підтримці відповідних рівнів розчиненого кисню та швидкості масообміну, які є важливими для успішність біопроцесу. Це також допомагає створити однорідну суміш і забезпечує перемішування рідкого середовища.

Який тип біореактора Sparger ви хочете використовувати або налаштувати?

Ви можете зв'язатися з нами через emialka@hengko.com, або можете надіслати запит на

нижню контактну форму, ми надішлемо вам якнайшвидше протягом 24 годин.