Біореакторний розпилювач

Типова ідея конструкції розпилювальної трубки

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

Системи з мікро- та великими небулайзерами часто корисні, оскільки вони можуть задовольнити різні потреби процесу. Наприклад, великі небулайзери виробляють більші бульбашки, які ефективно видаляють розчинений CO2 з розчину, але великі бульбашки потребують енергійного перемішування, щоб розщепити їх та вивільнити кисень.

Хоча це може добре працювати для холодостійких клітинних ліній, перемішування може пошкодити більш делікатні клітини ссавців. У цих випадках спочатку можна використовувати макророзподільник меншої потужності для видалення CO2, а потім послідовно використовувати мікророзподільник для створення менших бульбашок, які ефективніше доставляють кисень.

Типи барботерів у біореакторах?

Типи барботажа у ферментері?

Типи барботерів у біореакторах / ферментерах

Барботери класифікуються за їхньою структурою та методом розподілу газу.

Осьтри основні типи:

1.Пористий розпилювач

*МатеріалЗазвичай виготовляються зі спеченої нержавіючої сталі або кераміки.

*ОсобливістьМістить багато крихітних пор, які виробляютьдрібні бульбашки.

*ПеревагаВелика площа поверхні → Краща ефективність переносу кисню.

*Використовується дляБіореактори лабораторного та пілотного масштабу, що потребують точного контролю кисню.

2.Розпилювач отвору (або розпилювач сопла)

*СтруктураТруба або трубка зодин або кілька отворів(отвори).

*Вхід газуГаз витікає безпосередньо з отворів у рідину.

*Розмір бульбашкиЗазвичай більші за пористі розпилювачі.

*ПеревагаПростий дизайн,легко чистити, низька вартість.

*Використовується дляПромислові ферментери з механічним перемішуванням.

3.Кільцевий розпилювач

*ФормаКругла або кільцеподібна труба з кількома отворами.

*ФункціяРівномірно розподіляє газ на дні резервуара.

*ПеревагаРівномірний розподіл бульбашок, добре підходить для великомасштабних систем.

*Використовується вФерментатори з великим об'ємом та високим рівнем перемішування.

Додатковий тип:

4.Мікророзпилювач / Мікробульбашковий розпилювач

*ФункціяГенеруєультратонкі бульбашкидля дуже високого масопереносу.

*Використовується вВисокотехнологічні біопроцеси, такі як культура клітин ссавців.

Зведена таблиця:

Спечений пористий металевий барботер робить

Площа межі розділу збільшується, але розмір бульбашок зменшується

Завдання: характеристики бульбашок визначають швидкість транспортування O2 та екстракції парів CO2

Утворення та розмір бульбашок суттєво впливають на те, як кисень розподіляється по всьому біореактору. На характеристики бульбашок суттєво впливають розмір та розподіл пор, матеріал розподільника, швидкість потоку, властивості рідини та газу, а також тиск. Наприклад, мікророзпилювачі створюють менші, сферичні бульбашки, тоді як більші розпилювачі створюють трохи більші та менш однорідної форми бульбашки.

Мікророзпилювачі утворюють мікронні та сферичні бульбашки, а поверхневий натяг є домінуючою силою під час їх проходження 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 утворюють бульбашки із середнім діаметром 1-4 мм, де поверхневий натяг і плавучість бульйону поєднуються, впливаючи на їхню форму та рух. Ці бульбашки мають коротший час перебування, але менш схильні до розчинення, ніж менші бульбашки. Однак мікророзпилювачі також можуть утворювати більші асиметричні бульбашки, поведінка яких залежить від інерційних сил. Ці бульбашки можуть легко лопатися, не розчиняючи та не видаляючи CO2.

Форма та розмір бульбашок визначають величину напруги зсуву, яку зазнаватиме клітина, ефективність видалення CO2 із системи та швидкість загального перенесення кисню до клітини. Тому важливо оптимізувати небулайзер біореактора, щоб забезпечити однорідність бульбашок кисню за розміром та розподілом і не пошкоджувати клітини.

Рішення: Використовуйте суворий контроль якості виробництва біореакторного барботажу HENGKO

Компанія HENGKO має понад двадцять років досвіду в розробці та виробництві спечених барботерів. Наші барботери з нержавіючої сталі є результатом роботи десятків інженерів, які неодноразово вдосконалювали метод виробництва, щоб отримати цей високоякісний продукт з рівномірними порами та, таким чином, рівномірним розміром бульбашок, що потрапляють у біореактор. Наші пористі барботери рекомендуються для використання з контролерами масової витрати низької витрати.

Як використовувати:Контролер масової витрати з низьким потоком повільно вводить кисень у пористий барботер. Барботери не випускають газ негайно. Натомість тиск поступово зростає, доки не буде досягнуто критичної точки, після чого бульбашки м'яко випускаються в біореактор.

За допомогою цього методу барботажу можна регулювати масову витрату кисню для контролю швидкості вивільнення бульбашок у біореактор. Отвори в барботажі достатньо малі, щоб бульбашки утворювалися передбачувано. Таким чином, ця технологія барботажу біореактора масштабована в залежності від розміру резервуарів, зі швидкістю перенесення кисню, пропорційною швидкості потоку газу.

Запитання щодо біореакторного розпилювача

1. Що таке розпилювач у біореакторі?

Коротко кажучи, барботер – це пристрій, що використовується в біореакторі для введення газів, таких як кисень або повітря, у рідке середовище.

Основна функція барботажа полягає в забезпеченні мікроорганізмів у біореакторі киснем, що необхідно...

для їхнього росту та метаболізму.

Основні функції розпилювача:

1. Введення газу

*Подає в біореактор гази, такі як кисень, повітря, азот або вуглекислий газ.
*Забезпечує належну аерацію для підтримки росту мікробів або клітин.

2. Постачання кисню для мікроорганізмів

*Постачає кисень для задоволення метаболічних потреб аеробних мікроорганізмів.
*Підтримує достатній рівеньрозчинений кисень (РК)рівнів у культуральному середовищі.

3. Контрольований розподіл газу

*Газ вивільняється черезпористі матеріали, металеві трубиабофорсунки, часто утворюючи невеликі бульбашки для збільшення площі контакту.
*Розміщення може бути за адресоюзнизу або зверхуреактора, залежно від конструкції.

4. Підвищує швидкість масопереносу

*Покращуєшвидкість переносу киснюз газової фази в рідку фазу.
*Впливаєшвидкість росту мікробівівихід продуктубезпосередньо.

5. Оптимізує ефективність біопроцесів

*Допомагає контролювати параметри процесу, такі якРівень DO, температура, pH, ташвидкість потоку газу.
*Необхідно длямасштабованістьінадійністьпромислової ферментації.

WhЩо мається на увазі під Спарджером? 

Барботер – це пристрій, який використовується для введення газу в рідину. Він зазвичай використовується в біореакторах,

що являють собою спеціалізовані посудини, що використовуються для культивування мікроорганізмів або клітин у контрольованих умовах.

Яка функція Sparger?

Функція барботажа полягає в поданні кисню або іншого газу до біореактора для підтримки росту.

та метаболізм клітин або мікроорганізмів.

Арозбризкувачу біореакторі служить одній основній меті:

Він впорскує газ у рідину, щоб допомогти мікроорганізмам рости.

Що саме воно робить?

*Додає кисень або повітряу культуральне середовище.

*Утворює дрібні бульбашкищоб газ розподілився рівномірно.

*Допомагає клітинам «дихати»підтримуючи стабільний рівень кисню.

*Покращує контакт газ-рідина, що полегшує засвоєння кисню.

*Сприяє здоровому ростута краще виробництво під час ферментації.

Яке використання барботера в біореакторі? Поясніть його типи?

Існує кілька типів барботерів, які можна використовувати в біореакторі. До них належать бульбашкові барботери, які створюють безперервний потік бульбашок у рідині, та розпилювальні барботери, які розсіюють газ у вигляді дрібного туману. Інші типи барботерів включають пористі барботери та барботери з порожнистим волокном.

Де в біореакторі розташований розпилювач?

Барботер зазвичай розташований внизу біореактора, де він може ефективно змішувати газ з рідиною. У великомасштабних процесах ферментації часто використовуються барботерні барботери, оскільки вони відносно прості та недорогі в експлуатації.

Який тип барботера найчастіше використовується у великомасштабній ферментації?

У великомасштабних процесах ферментації часто використовуються барботерні розпилювачі, оскільки вони відносно прості та недорогі в експлуатації.

Барбатрирскладається з трубки або трубки з невеликими отворами або щілинами, через які газ вводиться в рідину.

Газ проходить через отвори або щілини та утворює безперервний потік бульбашок у рідині. Барботери є ефективними.

при забезпеченні великого об'єму газу в біореакторі та може бути легко регульований для контролю швидкості потоку газу.

Їх також відносно легко чистити та обслуговувати.

Однак, розпилювачі бульбашок можуть створювати відносно великі бульбашки, які можутьне бути настільки ефективним для забезпечення великої площі поверхні

для контакту клітин або мікроорганізмів з газом.

У деяких випадках може використовуватися розпилювач або інший тип розпилювачабути більш підходящим для конкретного процесу ферментації.

Що потрібно знати про систему розпилювача?

Є кілька речей, які слід враховувати під час використання системи розпилення в біореакторі.

До них належать:

1. Калібрування:

Важливо правильно відкалібрувати швидкість потоку газу, що вводиться в біореактор.

Це забезпечить подачу правильної кількості газу до клітин або мікроорганізмів і

що концентрація кисню в біореакторі знаходиться в межах бажаного діапазону.

2. Концентрація кисню:

Концентрацію кисню в біореакторі слід регулярно контролювати, щоб переконатися, що вона знаходиться в межах

бажаний діапазон для клітин або мікроорганізмів, що культивуються. Якщо концентрація кисню занадто висока або

занадто низький, це може вплинути на ріст і метаболізм клітин або мікроорганізмів.

3. Запобігання забрудненню:

Важливо забезпечити належне очищення та обслуговування розпилювача та навколишньої зони, щоб запобігти

забруднення біореактора. Це може включати регулярну заміну газових фільтрів та очищення розпилювача й

навколишні території відповідними дезінфікуючими засобами.

4. Витрата газу:

Швидкість потоку газу слід регулювати за потреби для підтримки бажаної концентрації кисню в біореакторі.

Швидкість потоку може потребувати збільшення або зменшення залежно від потреби клітин або мікроорганізмів у кисні.

і швидкість споживання газу.

5. Технічне обслуговування:

Регулярне технічне обслуговування системи розпилювача важливе для забезпечення її належної та ефективної роботи.

Це може включати перевірку на наявність витоків, заміну зношених або пошкоджених деталей та очищення розпилювача та

навколишні території за потреби.

2. Основна функція барботажа в біореакторі?

Основна функція барботажа в біореакторі полягає у введенні газів, таких як кисень або повітря,

у рідке середовище. Це необхідно для росту та метаболізму мікроорганізмів у

біореактор, оскільки їм потрібен кисень для дихання.

Розпилювач допомагає забезпечити мікроорганізми необхідним киснем і підтримувати

відповідний рівень кисню в біореакторі для підтримки їхнього росту та метаболізму, що є важливим для

успіх біопроцесу.

A: Введення газів:

Основна функція барботажа в біореакторі полягає у введенні газів, таких як кисень або повітря, в

рідке середовище. Воно допомагає забезпечити мікроорганізми необхідним киснем для росту та метаболізму.

B: Підтримка рівня розчиненого кисню:

Розпилювач допомагає підтримувати рівень розчиненого кисню в рідкому середовищі. Цей рівень є важливим

параметр для моніторингу та контролю під час біопроцесу, оскільки вони безпосередньо впливають на ріст та метаболізм мікроорганізмів.

C: Контроль швидкості передачі газу:

Розпилювач призначений для введення газу в рідке середовище вконтрольованим чином.

Розпилювач можна регулювати для забезпечення бажаної швидкості перенесення кисню та підтримки

відповідний рівень розчиненого кисню в середовищі.

D: Підтримка швидкості масопереносу:

Розпилювач також відіграє важливу роль у підтримці швидкості масопередачі, яка є швидкістю

при якому кисень переходить з газової фази в рідку.

E: Оптимізація біопроцесу:

Розпилювач можна використовувати для контролю таких факторів, як розмір і форма біореактора, тип,

і концентрацію мікроорганізмів, а також температуру та pH середовища для оптимізації біопроцесу.

F: Забезпечення змішування:

Барботери також допомагають створити однорідну суміш рідини та газу

шляхом перемішування. Це допомагає забезпечити однорідне середовище для мікроорганізмів.

3. Типи барботера в біореакторі?

Кілька типів розпилювачів включають розпилювачі з пористого каменю, виготовлені з пористого матеріалу, такого як кераміка.

або спечений метал та барботери з барботерною колоною, які використовують серію трубок або сопел для введення

газ у рідину.

У біореакторі можна використовувати кілька типів барботерів, зокрема:

1. Розпилювачі пористого каменю: 

Вони виготовлені з пористого матеріалу, такого як кераміка або спечений метал, і розміщуються на дні біореактора.

Вони забезпечують велику площу поверхні для передачі газу та зазвичай використовуються в біореакторах малого масштабу.

2. Барботери колони з барботажем: 

Вони використовують серію трубок або сопел для введення газу в рідину.

Їх можна розміщувати внизу або зверху біореактора та вони зазвичай використовуються

у біореакторах більшого масштабу.

3. Кільцевий розпилювач: 

Вони розміщуються на дні біореактора та використовують кільцеподібну структуру для

утворюють бульбашки та забезпечують перенесення кисню.

4. Мікробульбашковий розпилювач: 

Вони призначені для створення дрібних бульбашок, що забезпечують високу ефективність перенесення кисню.

і широко використовуються у великомасштабних біореакторах високої щільності.

5. Струменевий розпилювач: 

Вони використовують набір форсунок для введення газу в рідину.

Їх можна розміщувати внизу або зверху біореактора і зазвичай...

використовується в біореакторах з високим зсувом.

6. Лопатевий розпилювач: 

Цей тип барботажу використовує обертове лопатеве колесо для створення бульбашок та забезпечення переносу кисню.

Його зазвичай використовують у процесах ферментації.

Ось деякі з поширених типів розпилювачів у біореакторах, і вибір розпилювача залежить

від розміру, типу та конструкції біореактора, а також конкретного біопроцесу, що використовується.

4. Як встановити рівні барботажу в біореакторі?

Рівень барботажу в біореакторі зазвичай встановлюється на основі потреби мікроорганізмів у кисні,

швидкість передачі газу та швидкість потоку газу. Фактори, які можуть впливати на рівень барботажу, включають розмір

та форму біореактора, тип та концентрацію мікроорганізмів, а також температуру та pH середовища.

5. Роль розпилювача в біореакторі?

Роль барботажа в біореакторі полягає у введенні газів, таких як кисень або повітря, у рідке середовище для...

задовольнити потреби мікроорганізмів у кисні.

Це необхідно для росту та метаболізму мікроорганізмів і, зрештою, для успіху біопроцесу.

Розпилювач допомагає забезпечити мікроорганізми необхідним киснем для росту та метаболізму.

Iдопомагає підтримувати рівень розчиненого кисню в рідкому середовищі, що є важливими параметрами для контролю

та контроль під час біопроцесу, оскільки вони безпосередньо впливають на ріст та метаболізм мікроорганізмів.

Барботер призначений для контрольованого введення газу в рідке середовище, наприклад, через

пористі матеріали або трубки. Розпилювач може бути розташований внизу або зверху біореактора, залежно від

конструкція біореактора та тип використовуваних мікроорганізмів. Розпилювач можна регулювати для забезпечення

бажаної швидкості перенесення кисню та підтримки відповідного рівня розчиненого кисню в середовищі.

Розпилювач також відіграє важливу роль у підтримці швидкості масопереносу, тобто швидкості, з якою

кисень переходить з газової фази в рідку фазу. На швидкість масопереносу можуть впливати різні фактори

такі як розмір і форма біореактора, тип і концентрація мікроорганізмів, а також температура

і pH середовища. Барботер можна використовувати для контролю цих факторів та оптимізації швидкості масопередачі,

що є вирішальним для успіху біопроцесу.

Барботер також допомагає створити однорідну суміш рідини та газу, забезпечуючи перемішувальну дію.

Це допомагає забезпечити мікроорганізмам однорідне середовище.

Підсумовуючи, роль барботера в біореакторі полягає в забезпеченні киснем мікроорганізмів у рідкому середовищі,

що необхідно для їхнього росту та метаболізму, а також для підтримки належного рівня розчиненого кисню та

швидкість масопереносу, які є важливими для успіху біопроцесу.

Це також допомагає створити однорідну суміш і забезпечує перемішування рідкого середовища.

Який тип біореакторного барботажу вас цікавить?

Ви можете зв'язатися з нами електронною поштоюka@hengko.comабо можете надіслати запит на

нижню контактну форму, ми надішлемо вам відповідь якомога швидше протягом 24 годин.