Bioreactor Sparger

Typisch Sparge Tube-ontwerpidee

Kleinere bioreactoren kunnen zuurstof efficiënt verdelen en kooldioxide verwijderen zonder vernevelaars. Deze maatregelen zijn echter niet van toepassing op grotere bioreactoren, omdat de lagere verhouding tussen oppervlak en volume leidt tot accumulatie van kooldioxide en het binnendringen van zuurstof voorkomt. Daarom zijn vernevelaars nodig voor de introductie van zuurstof en de verwijdering van kooldioxide.

Systemen met micro- en grote vernevelaars zijn vaak nuttig omdat ze aan verschillende procesbehoeften kunnen voldoen. Grote vernevelaars produceren bijvoorbeeld grotere bellen die effectief opgelost CO2 uit de oplossing verwijderen, maar grote bellen vereisen krachtig schudden om ze af te breken en zuurstof vrij te geven.

Hoewel dit goed kan werken voor cellijnen die bestand zijn tegen koude, kan roeren delicatere zoogdiercellen beschadigen. In deze gevallen kan eerst een macroverdeler met een lager vermogen worden gebruikt om CO 2 te verwijderen en vervolgens een microverdeler in serie om kleinere belletjes te produceren die zuurstof efficiënter leveren.

Gesinterde poreuze metalen Sparger maakt

Het grensvlakoppervlak wordt groter, maar de belgrootte neemt af

De uitdaging: Belkarakteristieken Bepaal de snelheid van O2-transport en CO2-dampextractie

De vorming en grootte van bellen hebben een aanzienlijke invloed op de manier waarop zuurstof door de bioreactor wordt verspreid. De belkarakteristieken worden aanzienlijk beïnvloed door de poriegrootte en -verdeling, het verdelermateriaal, de stroomsnelheid, vloeistof- en gaseigenschappen en druk. Microsproeiers produceren bijvoorbeeld kleinere, bolvormige bellen, terwijl grotere sproeiers iets grotere en minder uniform gevormde bellen produceren.

Micro-spargers produceren bolvormige belletjes ter grootte van een micrometer, en oppervlaktespanning is de dominante kracht wanneer ze door de bioreactor gaan. Ze hebben daardoor een lange verblijftijd in de reactor, wat de zuurstofoverdracht verbetert, maar niet geschikt is om kooldioxide uit de cultuur te verwijderen.

Grote vernevelaars produceren belletjes met een gemiddelde diameter van 1-4 mm, waarbij oppervlaktespanning en drijfvermogen in de bouillon samen hun vorm en beweging beïnvloeden. Deze belletjes hebben een kortere verblijftijd, maar lossen minder snel op dan kleinere belletjes. Micro-spargers kunnen echter ook grotere asymmetrische bellen produceren, waarbij traagheidskrachten hun gedrag bepalen. Deze bellen kunnen gemakkelijk barsten zonder CO2 op te lossen of te strippen.

De vorm en grootte van de belletjes bepalen de hoeveelheid schuifspanning die de cel zal ervaren, de effectiviteit van het strippen van CO 2 uit het systeem en de snelheid van de totale zuurstofoverdracht naar de cel. Daarom is het belangrijk om de bioreactorvernevelaar te optimaliseren om ervoor te zorgen dat de zuurstofbellen uniform van grootte en verdeling zijn en de cellen niet beschadigen.

Oplossing: Gebruik strikte productiekwaliteitscontrole van de HENGKO Bioreactor Sparger

HENGKO heeft meer dan twintig jaar ervaring met het ontwikkelen en produceren van gesinterde sparger. Onze roestvrijstalen sparger is het resultaat van tientallen ingenieurs die vaak de productiemethode hebben verbeterd om dit hoogwaardige product te produceren met uniforme poriën en dus een uniforme belgrootte die vrijkomt in de bioreactor. Onze poreuze spargers worden aanbevolen voor gebruik met massastroomregelaars met laag debiet.

Hoe te gebruiken:De massastroomregelaar met laag debiet introduceert langzaam zuurstof in de poreuze sparger. Bij de spargers komt niet direct gas vrij. In plaats daarvan neemt de druk geleidelijk toe totdat een kritisch punt wordt bereikt, waarna de bellen voorzichtig in de bioreactor worden vrijgegeven.

Met behulp van deze spoelmethode kan het zuurstofmassadebiet worden aangepast om de vrijgavesnelheid van de bellen in de bioreactor te regelen. De gaten in de besproeier zijn zo klein dat er voorspelbaar belletjes zullen ontstaan. Daarom is deze bioreactor-spoeltechnologie schaalbaar voor alle vatgroottes, met een zuurstofoverdrachtssnelheid die evenredig is aan de gasstroomsnelheid.

Vragen over Bioreactor Sparger

1. Wat is een Sparger in Bioreactor?

Kort gezegd is een sparger een apparaat dat in een bioreactor wordt gebruikt om gassen, zoals zuurstof of lucht, in het vloeibare medium te brengen. De belangrijkste functie van een sparger is het leveren van zuurstof aan de micro-organismen in de bioreactor, wat nodig is voor hun groei en metabolisme.

De Sparger in een bioreactor wordt gebruikt om gassen toe te voegen zoals zuurstof, lucht of andere gassen die nodig zijn voor de groei en het metabolisme van de micro-organismen. De zuurstof wordt via de Sparger aan de micro-organismen geleverd, wat helpt om het opgeloste zuurstofniveau in het vloeibare medium op peil te houden. De opgeloste zuurstofniveaus zijn een belangrijke parameter die tijdens het bioproces moet worden bewaakt en gecontroleerd, omdat deze rechtstreeks de groei en het metabolisme van de micro-organismen beïnvloedt.

De Sparger is ontworpen om het gas op een gecontroleerde manier in het vloeibare medium te brengen, bijvoorbeeld door poreuze materialen of buizen. De Sparger kan zich aan de onder- of bovenzijde van de bioreactor bevinden, afhankelijk van het ontwerp van de bioreactor en het type micro-organismen dat wordt gebruikt. De Sparger kan worden aangepast om de gewenste zuurstofoverdrachtssnelheid te bieden en om het juiste opgeloste zuurstofniveau in het medium te handhaven.

De Sparger speelt ook een belangrijke rol bij het handhaven van de massaoverdrachtssnelheid, de snelheid waarmee de zuurstof wordt overgedragen van de gasfase naar de vloeibare fase. De massaoverdrachtssnelheid kan worden beïnvloed door factoren zoals de grootte en vorm van de bioreactor, het type en de concentratie van micro-organismen, en de temperatuur en pH van het medium. De Sparger kan worden gebruikt om deze factoren te beheersen en de massaoverdrachtssnelheid te optimaliseren, wat cruciaal is voor het succes van het bioproces.

Samenvattend is de belangrijkste functie van een sparger in een bioreactor het leveren van zuurstof aan de micro-organismen in het vloeibare medium, wat nodig is voor hun groei en metabolisme, en het handhaven van de juiste niveaus van opgeloste zuurstof en massaoverdrachtssnelheid, die essentieel zijn voor het succes van het bioproces.

Wat wordt bedoeld met Sparger?

Een sparger is een apparaat dat wordt gebruikt om gas in een vloeistof te brengen. Het wordt vaak gebruikt in bioreactoren, dit zijn gespecialiseerde vaten die worden gebruikt om micro-organismen of cellen onder gecontroleerde omstandigheden te kweken.

Wat is de functie van Sparger?

De functie van de sparger is het leveren van zuurstof of een ander gas aan de bioreactor om de groei en het metabolisme van de cellen of micro-organismen te ondersteunen.

Wat is het gebruik van Sparger in de bioreactor? Leg de typen uit?

Er zijn verschillende soorten spargers die in een bioreactor kunnen worden gebruikt. Hiertoe behoren onder meer bellensproeiers, die een continue stroom bellen in de vloeistof creëren, en sproeisproeiers, die het gas als een fijne nevel verspreiden. Andere soorten spargers omvatten poreuze spargers en holle vezel spargers.

Waar bevindt de Sparger zich in de bioreactor?

De sparger bevindt zich doorgaans op de bodem van de bioreactor, waar hij het gas effectief met de vloeistof kan mengen. Bij grootschalige fermentatieprocessen worden vaak bellenblaasmachines gebruikt, omdat ze relatief eenvoudig en goedkoop te bedienen zijn.

Welk type Sparger wordt meestal gebruikt bij grootschalige fermentatie?

Bij grootschalige fermentatieprocessen worden vaak bellenblaasmachines gebruikt, omdat ze relatief eenvoudig en goedkoop te bedienen zijn. Een bellensproeier bestaat uit een buis of pijp met kleine gaatjes of sleuven waardoor het gas in de vloeistof wordt gebracht. Het gas stroomt door de gaten of sleuven en vormt een continue stroom bellen in de vloeistof. Bellenspargers zijn effectief in het leveren van een groot gasvolume aan de bioreactor en kunnen eenvoudig worden aangepast om de stroomsnelheid van het gas te regelen. Ze zijn ook relatief eenvoudig schoon te maken en te onderhouden. Bellenbesprenkelaars kunnen echter relatief grote bellen creëren, die mogelijk niet zo effectief zijn bij het verschaffen van een groot oppervlak voor de cellen of micro-organismen om in contact te komen met het gas. In sommige gevallen kan een sproeibesprenkeling of een ander type besprenkeling geschikter zijn voor een bepaald fermentatieproces.

Wat moet u weten over het Sparger-systeem?

Er zijn verschillende dingen waarmee u rekening moet houden bij het gebruik van een spargersysteem in een bioreactor. Deze omvatten:

1. Kalibratie:Het is belangrijk om de stroomsnelheid van het gas dat in de bioreactor wordt geïntroduceerd goed te kalibreren. Dit zorgt ervoor dat de juiste hoeveelheid gas aan de cellen of micro-organismen wordt geleverd en dat de zuurstofconcentratie in de bioreactor binnen het gewenste bereik ligt.

2. Zuurstofconcentratie:De zuurstofconcentratie in de bioreactor moet regelmatig worden gecontroleerd om er zeker van te zijn dat deze binnen het gewenste bereik ligt voor de cellen of micro-organismen die worden gekweekt. Als de zuurstofconcentratie te hoog of te laag is, kan dit de groei en het metabolisme van de cellen of micro-organismen beïnvloeden.

3. Besmettingspreventie:Het is belangrijk ervoor te zorgen dat de besprenkeling en het omliggende gebied goed worden gereinigd en onderhouden om verontreiniging van de bioreactor te voorkomen. Dit kan het regelmatig vervangen van gasfilters en het reinigen van de besproeiingsinstallatie en de omliggende gebieden met geschikte ontsmettingsmiddelen omvatten.

4. Gasdebiet:De stroomsnelheid van het gas moet indien nodig worden aangepast om de gewenste zuurstofconcentratie in de bioreactor te behouden. Het debiet moet mogelijk worden verhoogd of verlaagd op basis van de zuurstofbehoefte van de cellen of micro-organismen en de snelheid van het gasverbruik.

5. Onderhoud:Regelmatig onderhoud van het spargersysteem is belangrijk om ervoor te zorgen dat het goed en efficiënt werkt. Dit kan het controleren op lekken omvatten, het vervangen van versleten of beschadigde onderdelen en het indien nodig reinigen van de besproeier en de omliggende gebieden.

2. Hoofdfunctie van Sparger in de bioreactor?

De belangrijkste functie van een besprenkeling in een bioreactor is het inbrengen van gassen, zoals zuurstof of lucht, in het vloeibare medium. Het is noodzakelijk voor de groei en het metabolisme van de micro-organismen in de bioreactor, omdat ze zuurstof nodig hebben voor de ademhaling. De Sparger helpt de micro-organismen van de nodige zuurstof te voorzien en een passend zuurstofniveau in de bioreactor te handhaven om hun groei en metabolisme te ondersteunen, wat essentieel is voor het succes van het bioproces.

A: Gassen introduceren:De belangrijkste functie van een besprenkeling in een bioreactor is het inbrengen van gassen, zoals zuurstof of lucht, in het vloeibare medium. Het helpt de micro-organismen te voorzien van de noodzakelijke zuurstof voor groei en metabolisme.

B: Het handhaven van het opgeloste zuurstofniveau:De Sparger helpt het opgeloste zuurstofniveau in het vloeibare medium op peil te houden. Deze niveaus zijn een belangrijke parameter om te monitoren en te controleren tijdens het bioproces, omdat ze rechtstreeks de groei en het metabolisme van de micro-organismen beïnvloeden.

C: Controle van de gasoverdrachtsnelheid:De Sparger is ontworpen om het gas op een gecontroleerde manier in het vloeibare medium te brengen. De Sparger kan worden aangepast om de gewenste zuurstofoverdrachtssnelheid te bieden en om het juiste opgeloste zuurstofniveau in het medium te handhaven.

D: Handhaving van de massaoverdrachtssnelheid:De Sparger speelt ook een belangrijke rol bij het handhaven van de massaoverdrachtssnelheid, de snelheid waarmee de zuurstof wordt overgedragen van de gasfase naar de vloeibare fase.

E: Bioproces optimaliseren:De Sparger kan worden gebruikt om factoren zoals de grootte en vorm van de bioreactor, het type en de concentratie van micro-organismen, en de temperatuur en pH van het medium te controleren, om het bioproces te optimaliseren.

F: Mengen:Spargers helpen ook bij het creëren van een homogeen mengsel van de vloeistof en het gas door te zorgen voor mengwerking. Het helpt de micro-organismen een uniforme omgeving te bieden.

3. Soorten Sparger in bioreactor?

Verschillende soorten spargers zijn onder meer poreuze stenen spargers gemaakt van een poreus materiaal zoals keramiek of gesinterd metaal en bellenkolompargers, die een reeks buizen of mondstukken gebruiken om het gas in de vloeistof te brengen.

In een bioreactor kunnen verschillende soorten spargers worden gebruikt, waaronder:

1. Poreuze stenen spargers:Deze zijn gemaakt van een poreus materiaal zoals keramiek of gesinterd metaal en worden op de bodem van de bioreactor geplaatst. Ze bieden een groot oppervlak voor gasoverdracht en worden vaak gebruikt in kleinschalige bioreactoren.

2. Bellenkolom-spargers:Deze gebruiken een reeks buizen of mondstukken om het gas in de vloeistof te brengen. Ze kunnen aan de onder- of bovenkant van de bioreactor worden geplaatst en worden vaak gebruikt in bioreactoren op grotere schaal.

3. Ringsparger:Deze worden op de bodem van de bioreactor geplaatst en maken gebruik van een ringvormige structuur om bellen te produceren en voor zuurstofoverdracht te zorgen.

4. Microbellen-Sparger:Deze zijn ontworpen om kleine belletjes te produceren die zorgen voor een hoge zuurstofoverdrachtsefficiëntie en worden veel gebruikt in grootschalige bioreactoren met hoge dichtheid.

5. Jet-besprenkeler:Deze gebruiken een reeks mondstukken om het gas in de vloeistof te brengen. Ze kunnen aan de onder- of bovenkant van de bioreactor worden geplaatst en worden vaak gebruikt in bioreactoren met hoge afschuiving.

6. Schoepenwielbesproeier:Dit type Sparger maakt gebruik van een roterend schoepenwiel om bellen te creëren en voor zuurstofoverdracht te zorgen. Het wordt vaak gebruikt in fermentatieprocessen.

Dit zijn enkele van de veelgebruikte sparger-typen in bioreactoren, en de keuze voor Sparger hangt af van de grootte, het type en het ontwerp van de bioreactor en het specifieke bioproces dat wordt gebruikt.

4. Hoe stel ik de sproeiniveaus in de Bioreactor in?

Het spoelniveau in een bioreactor wordt doorgaans ingesteld op basis van de zuurstofbehoefte van de micro-organismen, de snelheid van de gasoverdracht en de gasstroomsnelheid. Factoren die het spoelniveau kunnen beïnvloeden zijn onder meer de grootte en vorm van de bioreactor, het type en de concentratie van micro-organismen, en de temperatuur en pH van het medium.

5. Rol van Sparger in de bioreactor?

De rol van een sparger in een bioreactor is het introduceren van gassen, zoals zuurstof of lucht, in het vloeibare medium om aan de zuurstofbehoefte van de micro-organismen te voldoen. Het is essentieel voor de groei en het metabolisme van de micro-organismen en uiteindelijk voor het succes van het bioproces.

De Sparger helpt de micro-organismen te voorzien van de noodzakelijke zuurstof voor groei en stofwisseling. Het helpt het opgeloste zuurstofniveau in het vloeibare medium op peil te houden, wat belangrijke parameters zijn om te monitoren en te controleren tijdens het bioproces, omdat ze de groei en het metabolisme van de micro-organismen rechtstreeks beïnvloeden.

De Sparger is ontworpen om het gas op een gecontroleerde manier in het vloeibare medium te brengen, bijvoorbeeld door poreuze materialen of buizen. De Sparger kan zich aan de onder- of bovenzijde van de bioreactor bevinden, afhankelijk van het ontwerp van de bioreactor en het type micro-organismen dat wordt gebruikt. De Sparger kan worden aangepast om de gewenste zuurstofoverdrachtssnelheid te bieden en om het juiste opgeloste zuurstofniveau in het medium te handhaven.

De Sparger speelt ook een belangrijke rol bij het handhaven van de massaoverdrachtssnelheid, de snelheid waarmee de zuurstof wordt overgedragen van de gasfase naar de vloeibare fase. De massaoverdrachtssnelheid kan worden beïnvloed door factoren zoals de grootte en vorm van de bioreactor, het type en de concentratie van micro-organismen, en de temperatuur en pH van het medium. De Sparger kan worden gebruikt om deze factoren te beheersen en de massaoverdrachtssnelheid te optimaliseren, wat cruciaal is voor het succes van het bioproces.

Sparger helpt ook bij het creëren van een homogeen mengsel van de vloeistof en het gas door mengwerking te bieden. Het helpt de micro-organismen een uniforme omgeving te bieden.

Samenvattend is de rol van een sparger in een bioreactor het leveren van zuurstof aan de micro-organismen in het vloeibare medium, wat nodig is voor hun groei en metabolisme, en het handhaven van de juiste niveaus van opgeloste zuurstof en massaoverdrachtssnelheid, die essentieel zijn voor de succes van het bioproces. Het helpt ook bij het creëren van een homogeen mengsel en zorgt voor mengwerking met het vloeibare medium.

Welk soort Bioreactor Sparger wilt u gebruiken of aanpassen?

U bent van harte welkom om per e-mail contact met ons op te nemenka@hengko.com, of kunt een aanvraag sturen naar de

onderste contactformulier, wij sturen u zo snel mogelijk binnen 24 uur een bericht terug.