Diseño de los CSTR

Diseño de los CSTR

Del balance de masa de la biomasa:

[pic 1]

Con KD = <<< µ, luego

[pic 2]

Suponiendo estado estacionario y alimentación estéril

[pic 3]

[pic 4]

Con D = F/V (factor de dilución).

De la cinética de consumo de sustrato:

[pic 5]

[pic 6]

Considerando una buena descripción por la ecuación de Monod (crecimiento balanceado):

[pic 7]

De (4) y (5):

[pic 8]

(8) en (6)

[pic 9]

De la ecuación anterior, si D🡪0 🡺 x🡪0

Además, si D🡪∞🡺x🡪0 (vaciado condición de vaciado o lavado celular).

Se debe evitar la ocurrencia del vaciado, es decir, que la velocidad de extracción celular en la corriente de salida no sea mayor a la velocidad de generación por crecimiento. Para garantizar que esto no ocurra, la velocidad de dilución debe estar por debajo de un valor crítico. Este valor se calcula mediante la ecuación:

[pic 10]

Donde si es la concentración de sustrato limitante en el medio de cultivo SF900II, en este caso glutamina (10.26mM). Las constantes µmax y Ks se obtienen de la literatura. Con estos valores Dcrit=0.023h-1.

De la gráfica de la ecuación (tales) (véase la figura(tales)) se observa cómo la densidad celular aumenta hasta cierto punto y luego de este disminuyemuy rápidamente. Se escoge un Dopt correspondiente al domo de 0.0155h-1 con una densidad celular en estado estacionario de 2.76x106 células/mL.

Diseño del reactor Wave

La cinética de crecimiento de la biomasa tiene un comportamiento de muerte neta debido a la infección

[pic 11]

Por medio del protocolo de infección  el control de las variables de operación garantizamos una disminución del 80% de la población de células de insecto. Además KD <<< KD,inf

[pic 12]

En la literatura se encuentra un KD,inf = 0.02h-1. Con esto estimamos un tiempo de residencia de 80h. Este es consistente con lo reportado en la literatura (en figura tales, se observa que para alcanzar una concentración de biomasa del 20% del inicial, deben transcurrir 85h).

...