Bioreactor Sparger

Idee tipică de proiectare a tubului sparge

Bioreactoarele mai mici pot distribui eficient oxigenul și pot elimina dioxidul de carbon fără nebulizatoare. Cu toate acestea, aceste măsuri nu se aplică bioreactoarelor mai mari, deoarece raportul dintre suprafața inferioară și volumul duce la acumularea de dioxid de carbon și previne pătrunderea oxigenului. Prin urmare, nebulizatoarele sunt necesare pentru introducerea oxigenului și îndepărtarea dioxidului de carbon.

Sistemele cu micronebulizatoare și nebulizatoare mari sunt adesea utile deoarece pot satisface diferite nevoi de proces. De exemplu, nebulizatoarele mari produc bule mai mari care elimină eficient CO 2 dizolvat din soluție, dar bulele mari necesită agitare puternică pentru a le descompune și a elibera oxigen.

Deși acest lucru poate funcționa bine pentru liniile celulare tolerante la frig, amestecarea poate deteriora celulele mai delicate de mamifere. În aceste cazuri, un macro-distribuitor de putere mai mică poate fi folosit mai întâi pentru a elimina CO 2 și apoi un micro-distribuitor în serie pentru a produce bule mai mici care furnizează oxigen mai eficient.

Produse sparger din metal poros sinterizat

Zona interfațală crește, dar dimensiunea bulelor scade

Provocarea: Caracteristicile bulelor determină transportul O2 și ratele de extracție a vaporilor de CO2

Formarea și dimensiunea bulelor afectează în mod semnificativ modul în care oxigenul este dispersat în bioreactor. Caracteristicile bulelor sunt influențate semnificativ de dimensiunea și distribuția porilor, materialul distribuitorului, debitul, proprietățile lichidului și gazului și presiunea. De exemplu, micropulverizatoarele produc bule mai mici, sferice, în timp ce pulverizatoarele mai mari produc bule puțin mai mari și mai puțin uniform.

Micro spargers produc bule de dimensiuni micron și sferice, iar tensiunea superficială este forța dominantă pe măsură ce trec prin bioreactor. Prin urmare, au un timp de rezidență lung în reactor, ceea ce îmbunătățește transferul de oxigen, dar nu este potrivit pentru îndepărtarea dioxidului de carbon din cultură.

Nebulizatoarele mari produc bule cu un diametru mediu de 1-4 mm, unde tensiunea superficială și flotabilitatea în bulion se combină pentru a influența forma și mișcarea acestora. Aceste bule au un timp de rezidență mai scurt, dar sunt mai puțin probabil să se dizolve decât bulele mai mici. Cu toate acestea, micro spargers pot produce, de asemenea, bule asimetrice mai mari, cu forțele inerțiale care guvernează comportamentul lor. Aceste bule se pot sparge cu ușurință fără a se dizolva sau elimina CO2.

Forma și dimensiunea bulelor determină cantitatea de efort de forfecare pe care o va experimenta celula, eficiența extragerii CO2 din sistem și rata transferului total de oxigen către celulă. Prin urmare, este important să se optimizeze nebulizatorul bioreactor pentru a se asigura că bulele de oxigen sunt uniforme ca dimensiune și distribuție și nu deteriorează celulele.

Soluție: Utilizați un control strict al calității producției pentru bioreactorul HENGKO Sparger

HENGKO are peste douăzeci de ani de experiență în dezvoltarea și producerea de sparger sinterizat. Spargerul nostru din oțel inoxidabil este rezultatul a zeci de ingineri care au îmbunătățit adesea metoda de producție pentru a produce acest produs de înaltă calitate, cu pori uniformi și, astfel, o dimensiune uniformă a bulelor eliberate în bioreactor. Distribuitoarele noastre poroase sunt recomandate pentru utilizare cu regulatoare de debit masic cu debit redus.

Cum se utilizează:Controlerul debitului masic cu debit scăzut introduce lent oxigen în spargerul poros. Barbotatoarele nu eliberează imediat gaz. În schimb, presiunea crește treptat până când se atinge un punct critic, moment în care bulele sunt eliberate ușor în bioreactor.

Folosind această metodă de barbotare, debitul masic de oxigen poate fi ajustat pentru a controla viteza de eliberare a bulelor în bioreactor. Găurile din sparger sunt suficient de mici încât să se formeze bule în mod previzibil. Prin urmare, această tehnologie de barbotare a bioreactorului este scalabilă pe dimensiunile vaselor, cu o rată de transfer de oxigen proporțională cu debitul de gaz.

Întrebări despre Bioreactor Sparger

1. Ce este un sparger în bioreactor?

Pe scurt, un sparger este un dispozitiv folosit într-un bioreactor pentru a introduce gaze, cum ar fi oxigenul sau aerul, în mediul lichid. Funcția principală a unui sparger este de a furniza oxigen microorganismelor din bioreactor, care este necesar pentru creșterea și metabolismul acestora.

Spargerul într-un bioreactor este utilizat pentru a adăuga gaze precum oxigen, aer sau alte gaze necesare pentru creșterea și metabolismul microorganismelor. Oxigenul este furnizat microorganismelor prin Sparger, care ajută la menținerea nivelurilor de oxigen dizolvat în mediul lichid. Nivelurile de oxigen dizolvat sunt un parametru important de monitorizat și controlat în timpul bioprocesului, deoarece afectează direct creșterea și metabolismul microorganismelor.

Spargerul este conceput pentru a introduce gazul în mediul lichid într-o manieră controlată, cum ar fi prin materiale sau tuburi poroase. Spargerul poate fi amplasat în partea de jos sau în partea de sus a bioreactorului, în funcție de designul bioreactorului și de tipul de microorganisme utilizate. Spargerul poate fi ajustat pentru a asigura rata de transfer de oxigen dorită și pentru a menține nivelul adecvat de oxigen dizolvat în mediu.

Spargerul joacă, de asemenea, un rol important în menținerea ratei de transfer de masă, care este viteza la care oxigenul este transferat din faza gazoasă în faza lichidă. Viteza de transfer de masă poate fi afectată de factori precum dimensiunea și forma bioreactorului, tipul și concentrația microorganismelor și temperatura și pH-ul mediului. Spargerul poate fi folosit pentru a controla acești factori și pentru a optimiza rata de transfer de masă, care este crucială pentru succesul bioprocesului.

În rezumat, funcția principală a unui sparger într-un bioreactor este de a furniza oxigen microorganismelor din mediul lichid, care este necesar pentru creșterea și metabolismul acestora, și de a menține nivelurile adecvate de oxigen dizolvat și rata de transfer de masă, care sunt esențiale pentru succesul bioprocesului.

Ce se înțelege prin Sparger?

Un sparger este un dispozitiv care este folosit pentru a introduce gaz într-un lichid. Este folosit în mod obișnuit în bioreactoare, care sunt vase specializate folosite pentru a cultiva microorganisme sau celule în condiții controlate.

Care este funcția lui Sparger?

Funcția spargerului este de a furniza oxigen sau alt gaz bioreactorului pentru a sprijini creșterea și metabolismul celulelor sau microorganismelor.

Care este utilizarea Spargerului în bioreactor Explicați tipurile sale?

Există mai multe tipuri de sparger care pot fi utilizate într-un bioreactor. Acestea includ pulverizatoarele cu bule, care creează un flux continuu de bule în lichid și pulverizatoarele, care dispersează gazul ca o ceață fină. Alte tipuri de sparger includ spargers poroși și spargers cu fibre goale.

Unde se află spargerul în bioreactor?

Spargerul este de obicei situat în partea de jos a bioreactorului, unde poate amesteca eficient gazul cu lichidul. În procesele de fermentație la scară largă, barbotatoarele cu bule sunt adesea folosite, deoarece sunt relativ simple și ieftin de operat.

Ce tip de sparger este folosit cel mai mult în fermentația la scară largă?

În procesele de fermentație la scară largă, barbotatoarele cu bule sunt adesea folosite, deoarece sunt relativ simple și ieftin de operat. Un sparger cu bule constă dintr-un tub sau o țeavă cu găuri sau fante mici prin care gazul este introdus în lichid. Gazul curge prin găuri sau fante și formează un flux continuu de bule în lichid. Barbotatoarele cu bule sunt eficiente în furnizarea unui volum mare de gaz bioreactorului și pot fi ușor ajustate pentru a controla debitul gazului. De asemenea, sunt relativ ușor de curățat și întreținut. Cu toate acestea, barbotatoarele cu bule pot crea bule relativ mari, care pot să nu fie la fel de eficiente pentru a oferi o suprafață mare pentru ca celulele sau microorganismele să intre în contact cu gazul. În unele cazuri, un pulverizator sau alt tip de pulverizator poate fi mai potrivit pentru un anumit proces de fermentație.

Ce trebuie să știți despre sistemul Sparger?

Există câteva lucruri pe care ar trebui să le luați în considerare atunci când utilizați un sistem de sparger într-un bioreactor. Acestea includ:

1. Calibrare:Este important să se calibreze corect debitul gazului introdus în bioreactor. Acest lucru va asigura că cantitatea corectă de gaz este furnizată celulelor sau microorganismelor și că concentrația de oxigen din bioreactor este în intervalul dorit.

2. Concentrația de oxigen:Concentrația de oxigen din bioreactor trebuie monitorizată în mod regulat pentru a se asigura că se află în intervalul dorit pentru celulele sau microorganismele cultivate. Dacă concentrația de oxigen este prea mare sau prea scăzută, aceasta poate afecta creșterea și metabolismul celulelor sau microorganismelor.

3. Prevenirea contaminării:Este important să vă asigurați că spargerul și zona înconjurătoare sunt curățate și întreținute corespunzător pentru a preveni contaminarea bioreactorului. Aceasta poate include înlocuirea regulată a filtrelor de gaz și curățarea sparger-ului și a zonelor înconjurătoare cu dezinfectanți corespunzători.

4. Debitul de gaz:Debitul de gaz trebuie ajustat după cum este necesar pentru a menține concentrația dorită de oxigen în bioreactor. Debitul poate fi necesar să fie mărit sau micșorat în funcție de necesarul de oxigen al celulelor sau microorganismelor și de rata consumului de gaz.

5. Întreţinere:Întreținerea regulată a sistemului de sparger este importantă pentru a vă asigura că funcționează corect și eficient. Aceasta poate include verificarea scurgerilor, înlocuirea pieselor uzate sau deteriorate și curățarea sparger-ului și a zonelor înconjurătoare, după cum este necesar.

2. Funcția principală a spargerului în bioreactor?

Funcția principală a unui sparger într-un bioreactor este de a introduce gaze, cum ar fi oxigenul sau aerul, în mediul lichid. Este necesar pentru creșterea și metabolismul microorganismelor din bioreactor, deoarece acestea necesită oxigen pentru respirație. Spargerul ajută la furnizarea microorganismelor cu oxigenul necesar și la menținerea unui nivel adecvat de oxigen în bioreactor pentru a susține creșterea și metabolismul acestora, ceea ce este esențial pentru succesul bioprocesului.

A: Introducerea gazelor:Funcția principală a unui sparger într-un bioreactor este de a introduce gaze, cum ar fi oxigenul sau aerul, în mediul lichid. Ajută la asigurarea microorganismelor cu oxigenul necesar pentru creștere și metabolism.

B: Menținerea nivelurilor de oxigen dizolvat:Spargerul ajută la menținerea nivelurilor de oxigen dizolvat în mediul lichid. Aceste niveluri sunt un parametru important de monitorizat și controlat în timpul bioprocesului, deoarece afectează direct creșterea și metabolismul microorganismelor.

C: Controlul vitezei de transfer al gazului:Spargerul este conceput pentru a introduce gazul în mediul lichid într-o manieră controlată. Spargerul poate fi ajustat pentru a asigura rata de transfer de oxigen dorită și pentru a menține nivelul adecvat de oxigen dizolvat în mediu.

D: Menținerea ratei de transfer de masă:Spargerul joacă, de asemenea, un rol important în menținerea ratei de transfer de masă, care este viteza la care oxigenul este transferat din faza gazoasă în faza lichidă.

E: Optimizarea bioprocesului:Spargerul poate fi utilizat pentru a controla factori precum dimensiunea și forma bioreactorului, tipul și concentrația de microorganisme, precum și temperatura și pH-ul mediului, pentru a optimiza bioprocesul.

F: Furnizarea de amestecare:Spargers ajută, de asemenea, la crearea unui amestec omogen de lichid și gaz, oferind acțiune de amestecare. Ajută la asigurarea microorganismelor cu un mediu uniform.

3. Tipuri de sparger în bioreactor?

Mai multe tipuri de barbotatoare includ pulverizatoarele de piatră poroasă realizate dintr-un material poros, cum ar fi ceramica sau metalul sinterizat și pulverizatoarele de coloană cu bule, care utilizează o serie de tuburi sau duze pentru a introduce gazul în lichid.

Mai multe tipuri de sparger pot fi utilizate într-un bioreactor, inclusiv:

1. Stropitori de piatră poroasă:Acestea sunt realizate dintr-un material poros precum ceramica sau metalul sinterizat și sunt plasate în partea de jos a bioreactorului. Acestea oferă o suprafață mare pentru transferul de gaz și sunt utilizate în mod obișnuit în bioreactoarele la scară mică.

2. Stropitori de coloană cu bule:Acestea folosesc o serie de tuburi sau duze pentru a introduce gazul în lichid. Ele pot fi plasate în partea de jos sau în partea de sus a bioreactorului și sunt utilizate în mod obișnuit în bioreactoarele la scară mai mare.

3. Inel sparger:Acestea sunt plasate în partea de jos a bioreactorului și utilizează o structură în formă de inel pentru a produce bule și pentru a asigura transferul de oxigen.

4. Sparger cu microbule:Acestea sunt concepute pentru a produce bule mici care oferă o eficiență ridicată a transferului de oxigen și sunt utilizate pe scară largă în bioreactoarele de mare densitate, la scară mare.

5. Jet sparger:Acestea folosesc un set de duze pentru a introduce gazul în lichid. Ele pot fi plasate în partea de jos sau în partea de sus a bioreactorului și sunt utilizate în mod obișnuit în bioreactoarele cu forfecare mare.

6. Roata cu palete:Acest tip de Sparger folosește o roată cu zbaturi rotativă pentru a crea bule și pentru a asigura transferul de oxigen. Este folosit în mod obișnuit în procesele de fermentație.

Acestea sunt câteva dintre tipurile de sparger utilizate în mod obișnuit în bioreactoare, iar alegerea lui Sparger depinde de dimensiunea, tipul și designul bioreactorului și de bioprocesul specific utilizat.

4. Cum să setați nivelurile de sparging în bioreactor?

Nivelul de barbotare într-un bioreactor este stabilit în mod obișnuit pe baza cererii de oxigen a microorganismelor, a vitezei de transfer al gazului și a debitului de gaz. Factorii care pot afecta nivelul de barbotare includ dimensiunea și forma bioreactorului, tipul și concentrația microorganismelor și temperatura și pH-ul mediului.

5. Rolul lui Sparger în bioreactor?

Rolul unui sparger într-un bioreactor este de a introduce gaze, cum ar fi oxigenul sau aerul, în mediul lichid pentru a satisface necesarul de oxigen al microorganismelor. Este esențială pentru creșterea și metabolismul microorganismelor și, în cele din urmă, pentru succesul bioprocesului.

Spargerul ajută la furnizarea microorganismelor cu oxigenul necesar pentru creștere și metabolism. Ajută la menținerea nivelurilor de oxigen dizolvat în mediul lichid, care sunt parametri importanți de monitorizat și controlat în timpul bioprocesului, deoarece afectează direct creșterea și metabolismul microorganismelor.

Spargerul este conceput pentru a introduce gazul în mediul lichid într-o manieră controlată, cum ar fi prin materiale sau tuburi poroase. Spargerul poate fi amplasat în partea de jos sau în partea de sus a bioreactorului, în funcție de designul bioreactorului și de tipul de microorganisme utilizate. Spargerul poate fi ajustat pentru a asigura rata de transfer de oxigen dorită și pentru a menține nivelul adecvat de oxigen dizolvat în mediu.

Spargerul joacă, de asemenea, un rol important în menținerea ratei de transfer de masă, care este viteza la care oxigenul este transferat din faza gazoasă în faza lichidă. Viteza de transfer de masă poate fi afectată de factori precum dimensiunea și forma bioreactorului, tipul și concentrația microorganismelor și temperatura și pH-ul mediului. Spargerul poate fi folosit pentru a controla acești factori și pentru a optimiza rata de transfer de masă, care este crucială pentru succesul bioprocesului.

Spargerul ajută, de asemenea, la crearea unui amestec omogen de lichid și gaz, oferind acțiune de amestecare. Ajută la asigurarea microorganismelor cu un mediu uniform.

În rezumat, rolul unui sparger într-un bioreactor este de a furniza oxigen microorganismelor din mediul lichid, care este necesar pentru creșterea și metabolismul lor, și de a menține nivelurile adecvate de oxigen dizolvat și rata de transfer de masă, care sunt esențiale pentru succesul bioprocesului. De asemenea, ajută la crearea unui amestec omogen și oferă acțiune de amestecare a mediului lichid.

Ce fel de Bioreactor Sparger sunteți interesat să utilizați sau să personalizați?

sunteți binevenit să ne contactați prin emialka@hengko.com, sau poate trimite o întrebare la

formularul de contact de jos, vă vom trimite înapoi în cel mai scurt timp în 24 de ore.