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Ingeniería de biorreactores, Apuntes de Ingeniería de Procesos

Se describe detalladamente una serie de preguntas acerca de los biorreactores

Tipo: Apuntes

2019/2020

Subido el 06/04/2020

Andrés_056
Andrés_056 🇲🇽

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Cuestionario
Velázquez Martínez José Andrés
1.- ¿Qué es un fermentador?
R= Son equipos en los cuales se deben generar y mantener de forma estricta las
condiciones idóneas para que se produzca este proceso bioquímico llamado
fermentación y estos son de tipo tanque agitado.
2.- ¿Qué es un biorreactor?
R= Es un sistema empleado para hacer crecer células o tejidos en operaciones de
cultivo celular.
3.- Definición de fermentación.
R= Es un proceso bioquímico en el cual las bacterias y varios microorganismos no
utilizan moléculas de oxígeno como aceptor de electrones, sino que utilizan otros
compuestos de azufre y nitrógeno con productos como etanol y ácido láctico.
4.- Investigue los diferentes elementos de un fermentador de tanque agitado y la
función de cada uno de ellos.
Manómetro: Mide la presión dentro del biorreactor
Paletas: Esta parte de encarga de darle homogeneidad al medio
Mirilla: Su función es para inspeccionar el proceso algunos biorreactores cuentan
con 2
Camisa de refrigeración: Es una capa que se extiende dentro del biorreactor, por
lo general son de acero inoxidable, conectado a un baño maría externo el cual
permite que el usuario pueda controlar con precisión la temperatura, haciendo
circular agua fría o caliente
Entrada y salida de agua fría: Esta parte entra agua para enfriar el sistema o
calentar (dependiendo la acción que lleve a cabo) y sale para ser desechada, pero
esta agua puede reciclarse, es importante que estos no se tapen o puede ser
peligroso para el fermentador.
Motor: Es la parte en la que hace funcionar el biorreactor, transformando algún
tipo de energía en energía mecánica que es capaz de realizar un trabajo.
Controlador de pH: Es un microprocesador en el que compara el valor real del
pH con el preestablecido o prefijado.
Depósito de ácido-base: Ordena y regula la acción del motor que controla a las
bombas peristálticas que suministran el ácido y la base.
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¡Descarga Ingeniería de biorreactores y más Apuntes en PDF de Ingeniería de Procesos solo en Docsity!

Cuestionario

Velázquez Martínez José Andrés

1.- ¿Qué es un fermentador? R= Son equipos en los cuales se deben generar y mantener de forma estricta las condiciones idóneas para que se produzca este proceso bioquímico llamado fermentación y estos son de tipo tanque agitado. 2.- ¿Qué es un biorreactor? R= Es un sistema empleado para hacer crecer células o tejidos en operaciones de cultivo celular. 3.- Definición de fermentación. R= Es un proceso bioquímico en el cual las bacterias y varios microorganismos no utilizan moléculas de oxígeno como aceptor de electrones, sino que utilizan otros compuestos de azufre y nitrógeno con productos como etanol y ácido láctico. 4.- Investigue los diferentes elementos de un fermentador de tanque agitado y la función de cada uno de ellos. Manómetro: Mide la presión dentro del biorreactor Paletas: Esta parte de encarga de darle homogeneidad al medio Mirilla: Su función es para inspeccionar el proceso algunos biorreactores cuentan con 2 Camisa de refrigeración: Es una capa que se extiende dentro del biorreactor, por lo general son de acero inoxidable, conectado a un baño maría externo el cual permite que el usuario pueda controlar con precisión la temperatura, haciendo circular agua fría o caliente Entrada y salida de agua fría: Esta parte entra agua para enfriar el sistema o calentar (dependiendo la acción que lleve a cabo) y sale para ser desechada, pero esta agua puede reciclarse, es importante que estos no se tapen o puede ser peligroso para el fermentador. Motor: Es la parte en la que hace funcionar el biorreactor, transformando algún tipo de energía en energía mecánica que es capaz de realizar un trabajo. Controlador de pH: Es un microprocesador en el que compara el valor real del pH con el preestablecido o prefijado. Depósito de ácido-base: Ordena y regula la acción del motor que controla a las bombas peristálticas que suministran el ácido y la base.

Difusor de aire: Emite aire desde la parte inferior de la cuba de fermentación Entrada de aire estéril: Dispositivo por el cual entra aire que no tiene un microorganismo o contaminante. Válvulas: Permiten regular el flujo de líquidos Bomba peristáltica: Dispensa espuma y recibe la señal de medición del sensor de espuma Intercambiador de calor: Es un dispositivo por el cual el intercambio térmico que genera el calor o el calor en exceso es absorbido Serpentín: Es un medio físico por el cual el calor es absorbido o transmitido al fluido, este debe ser de acero inoxidable. Sensor de temperatura: Es una sonda la cual mide la temperatura Controlador de temperatura: Es un sistema en el que ordena y regula la acción del motor que controla las servo válvulas que regulan el flujo de líquido frío o caliente. 5.-Tipos de agitadores con ventajas y desventajas Agitador propulsor de 3 aspas: Uno de los más conocidos es el agitador de tres aspas de tipo marino, similar a la hélice de un motor fuera de borda para lanchas. Ventajas: ● Puede ser móvil para introducirlo lateralmente en el tanque o estar montado en la pared de un tanque abierto, en posición desplazada del centro. ● Giran a velocidades de 400 a 1 750 rpm. ● Son propios para líquidos de baja viscosidad. Desventajas: ● No pueden usarse con líquidos viscosos. Agitador de paletas : Para problemas sencillos, un agitador eficaz está formado por una paleta plana, que gira sobre un eje vertical. Ventajas: ● Giran a velocidades de 20 a 200 rpm. ● La longitud total del propulsor de paletas mide del 60 al 80% del diámetro del tanque y la anchura de la paleta es de 1/6 a 1/10 de su longitud. ● A bajas velocidades se consigue una agitación suave en un recipiente sin deflectores. ● Se emplea con líquidos viscosos que pueden generar depósitos en las paredes y para mejorar la transferencia de calor hacia las mismas,

6.- ¿Cuál es la importancia del suministro del oxígeno en una fermentación aerobia? R= Porque es el principal aceptor de electrones, este influye en la cinética de crecimiento microbiano, ya que su velocidad de transferencia de oxígeno definirá el crecimiento de estos. 7.- Elabore un diagrama de un fermentado de tanque agitado estándar rotulando adecuadamente las dimensiones más importantes de los elementos del fermentado. 8.- Elaborar una tabla resumiendo las relaciones geométricas de un tanque agitado estándar. La parte superior del tanque puede estar abierta al aire; pero generalmente está cerrada. Las proporciones del tanque varían bastante, dependiendo de la naturaleza del problema de agitación. Sin embargo, en muchas situaciones se utiliza un diseño estandarizado como el que se muestra en la figura 9.1.

Figura 9. Turbinas: En la figura 9.2 se representan cuatro tipos de agitadores de turbina. En la figura 9.2b se muestra la turbina sencilla de palas rectas, que empuja al líquido en forma radial y tangencial, casi sin movimiento vertical al agitador. Diseño estándar de turbina: El diseñador de un tanque agitado dispone de un gran e inusual número de elecciones sobre el tipo y localización del agitador, las proporciones del tanque, el número y las proporciones de los deflectores y otros factores.