Bioreaktor Sparger

Typisk Sparge Tube-designidé

Mindre bioreaktorer kan effektivt distribuere oksygen og fjerne karbondioksid uten forstøvere. Disse tiltakene gjelder imidlertid ikke for større bioreaktorer, da det lavere forhold mellom overflateareal og volum fører til karbondioksidakkumulering og hindrer oksygeninntrengning. Derfor er forstøvere nødvendig for innføring av oksygen og fjerning av karbondioksid.

Systemer med mikro- og store forstøvere er ofte nyttige fordi de kan møte ulike prosessbehov. For eksempel produserer store forstøvere større bobler som effektivt fjerner oppløst CO 2 fra løsningen, men store bobler krever kraftig omrøring for å bryte dem ned og frigjøre oksygen.

Selv om dette kan fungere bra for kuldetolerante cellelinjer, kan omrøring skade mer delikate pattedyrceller. I disse tilfellene kan en makrofordeler med lav effekt først brukes til å fjerne CO 2 og deretter en mikrofordeler i serie for å produsere mindre bobler som leverer oksygen mer effektivt.

Sintret porøst metall Sparger gjør

Grensesnittområdet øker, men boblestørrelsen reduseres

Utfordringen: Bobleegenskaper bestemmer O2-transport og utvinningshastigheter for CO 2 -damp

Bobledannelse og størrelse påvirker i betydelig grad hvordan oksygen spres gjennom bioreaktoren. Bobleegenskaper påvirkes betydelig av porestørrelse og fordeling, fordelermateriale, strømningshastighet, væske- og gassegenskaper og trykk. For eksempel produserer mikrosprøyter mindre, sfæriske bobler, mens større sprøyter produserer litt større og mindre jevnt formede bobler.

Mikrospredere produserer mikronstore og sfæriske bobler, og overflatespenning er den dominerende kraften når de passerer gjennom bioreaktoren. De har derfor lang oppholdstid i reaktoren, noe som forbedrer oksygenoverføringen, men er ikke egnet for å fjerne karbondioksid fra kulturen.

Store forstøvere produserer bobler med en gjennomsnittlig diameter på 1-4 mm, der overflatespenning og oppdrift i buljongen kombineres for å påvirke deres form og bevegelse. Disse boblene har kortere oppholdstid, men det er mindre sannsynlig at de løses opp enn mindre bobler. Imidlertid kan mikrospargere også produsere større asymmetriske bobler, med treghetskrefter som styrer oppførselen deres. Disse boblene kan lett sprekke uten å løse opp eller fjerne CO2.

Formen og størrelsen på boblene bestemmer mengden skjærspenning cellen vil oppleve, effektiviteten av å fjerne CO 2 fra systemet og hastigheten på total oksygenoverføring til cellen. Derfor er det viktig å optimalisere bioreaktorforstøveren for å sikre at oksygenboblene er jevne i størrelse og fordeling og ikke skader cellene.

Løsning: Bruk streng produksjonskvalitetskontroll av HENGKO Bioreactor Sparger

HENGKO har mer enn tjue års erfaring med å utvikle og produsere sintret spredere. Våre spredere i rustfritt stål er resultatet av dusinvis av ingeniører som ofte har forbedret produksjonsmetoden for å produsere dette høykvalitetsproduktet med jevne porer og dermed jevn boblestørrelse som slippes ut i bioreaktoren. Våre porøse spredere anbefales for bruk med lavstrøms massestrømsregulatorer.

Slik bruker du:Lavstrøms massestrømskontrolleren introduserer sakte oksygen i den porøse sprederen. Spredere slipper ikke gass umiddelbart. I stedet øker trykket gradvis til et kritisk punkt er nådd, hvorpå boblene slippes forsiktig ut i bioreaktoren.

Ved å bruke denne spylemetoden kan oksygenmassestrømningshastigheten justeres for å kontrollere frigjøringshastigheten til boblene inn i bioreaktoren. Hullene i sprederen er små nok til at det vil dannes bobler forutsigbart. Derfor er denne bioreaktorsparging-teknologien skalerbar på tvers av karstørrelser, med en oksygenoverføringshastighet proporsjonal med gassstrømningshastigheten.

Spørsmål om Bioreactor Sparger

1. Hva er en Sparger i Bioreactor?

Kort sagt er en spreder en enhet som brukes i en bioreaktor for å introdusere gasser, som oksygen eller luft, i det flytende mediet. Hovedfunksjonen til en spreder er å gi oksygen til mikroorganismene i bioreaktoren, noe som er nødvendig for deres vekst og metabolisme.

Spargeren i en bioreaktor brukes til å tilføre gasser som oksygen, luft eller andre gasser som kreves for vekst og metabolisme av mikroorganismene. Oksygenet tilføres mikroorganismene gjennom Spargeren, som bidrar til å opprettholde nivået av oppløst oksygen i det flytende mediet. De oppløste oksygennivåene er en viktig parameter å overvåke og kontrollere under bioprosessen, da det direkte påvirker veksten og metabolismen til mikroorganismene.

Spargeren er designet for å føre gassen inn i det flytende mediet på en kontrollert måte, for eksempel gjennom porøse materialer eller rør. Spargeren kan plasseres i bunnen eller toppen av bioreaktoren, avhengig av utformingen av bioreaktoren og typen mikroorganismer som brukes. Spargeren kan justeres for å gi ønsket oksygenoverføringshastighet og for å opprettholde passende oppløst oksygennivå i mediet.

Spargeren spiller også en viktig rolle i å opprettholde masseoverføringshastigheten, som er hastigheten som oksygen overføres fra gassfasen til væskefasen. Masseoverføringshastigheten kan påvirkes av faktorer som størrelsen og formen på bioreaktoren, typen og konsentrasjonen av mikroorganismer, og mediets temperatur og pH. Spargeren kan brukes til å kontrollere disse faktorene og for å optimalisere masseoverføringshastigheten, noe som er avgjørende for suksessen til bioprosessen.

Oppsummert er hovedfunksjonen til en spreder i en bioreaktor å gi oksygen til mikroorganismene i det flytende mediet, noe som er nødvendig for deres vekst og metabolisme, og å opprettholde passende nivåer av oppløst oksygen og masseoverføringshastighet, som er avgjørende for suksessen til bioprosessen.

Hva menes med Sparger?

En spreder er en enhet som brukes til å introdusere gass i en væske. Det brukes ofte i bioreaktorer, som er spesialiserte kar som brukes til å dyrke mikroorganismer eller celler under kontrollerte forhold.

Hva er funksjonen til Sparger?

Funksjonen til sprederen er å gi oksygen eller en annen gass til bioreaktoren for å støtte veksten og metabolismen til cellene eller mikroorganismene.

Hva er bruken av Sparger i Bioreactor Forklar dens typer?

Det finnes flere typer spredere som kan brukes i en bioreaktor. Disse inkluderer boblespredere, som skaper en kontinuerlig strøm av bobler i væsken, og sprøytespredere, som sprer gassen som en fin tåke. Andre typer spredere inkluderer porøse spredere og hulfiberspredere.

Hvor er Spargeren i Bioreactor?

Sprederen er vanligvis plassert i bunnen av bioreaktoren, hvor den effektivt kan blande gassen med væsken. I storskala gjæringsprosesser brukes ofte boblespredere da de er relativt enkle og rimelige i drift.

Hvilken type sparger brukes mest i storskala gjæring?

I storskala gjæringsprosesser brukes ofte boblespredere da de er relativt enkle og rimelige i drift. En boblespreder består av et rør eller rør med små hull eller slisser som gassen føres inn i væsken gjennom. Gassen strømmer gjennom hullene eller slissene og danner en kontinuerlig strøm av bobler i væsken. Boblespredere er effektive til å gi et stort volum gass til bioreaktoren og kan enkelt justeres for å kontrollere strømningshastigheten til gassen. De er også relativt enkle å rengjøre og vedlikeholde. Imidlertid kan boblespredere skape relativt store bobler som kanskje ikke er like effektive til å gi et høyt overflateareal for cellene eller mikroorganismene å komme i kontakt med gassen. I noen tilfeller kan en sprøytesprøyte eller annen type spreder være mer passende for en bestemt gjæringsprosess.

Hva trenger du å vite om Sparger-systemet?

Det er flere ting du bør vurdere når du bruker et spredersystem i en bioreaktor. Disse inkluderer:

1. Kalibrering:Det er viktig å riktig kalibrere strømningshastigheten til gassen som føres inn i bioreaktoren. Dette vil sikre at riktig mengde gass tilføres cellene eller mikroorganismene og at oksygenkonsentrasjonen i bioreaktoren er innenfor ønsket område.

2. Oksygenkonsentrasjon:Oksygenkonsentrasjonen i bioreaktoren bør overvåkes regelmessig for å sikre at den er innenfor ønsket område for cellene eller mikroorganismene som dyrkes. Hvis oksygenkonsentrasjonen er for høy eller for lav, kan det påvirke veksten og metabolismen til cellene eller mikroorganismene.

3. Forebygging av kontaminering:Det er viktig å sikre at sprederen og området rundt er ordentlig rengjort og vedlikeholdt for å forhindre forurensning av bioreaktoren. Dette kan inkludere regelmessig utskifting av gassfiltre og rengjøring av sprederen og områdene rundt med passende desinfeksjonsmidler.

4. Gassstrømningshastighet:Strømningshastigheten til gassen bør justeres etter behov for å opprettholde ønsket oksygenkonsentrasjon i bioreaktoren. Strømningshastigheten må kanskje økes eller reduseres basert på oksygenbehovet til cellene eller mikroorganismene og hastigheten på gassforbruket.

5. Vedlikehold:Regelmessig vedlikehold av spredersystemet er viktig for å sikre at det fungerer riktig og effektivt. Dette kan omfatte å sjekke for lekkasjer, bytte ut slitte eller skadde deler og rengjøre sprederen og omliggende områder etter behov.

2. Hovedfunksjonen til Sparger i bioreaktor?

Hovedfunksjonen til en spreder i en bioreaktor er å introdusere gasser, som oksygen eller luft, i det flytende mediet. Det er nødvendig for vekst og metabolisme av mikroorganismene i bioreaktoren, da de krever oksygen for respirasjon. Spargeren hjelper til med å gi mikroorganismene nødvendig oksygen og opprettholde et passende oksygennivå i bioreaktoren for å støtte deres vekst og metabolisme, noe som er avgjørende for suksessen til bioprosessen.

A: Introduserer gasser:Hovedfunksjonen til en spreder i en bioreaktor er å introdusere gasser, som oksygen eller luft, i det flytende mediet. Det bidrar til å gi mikroorganismene nødvendig oksygen for vekst og metabolisme.

B: Opprettholde nivåer av oppløst oksygen:Spargeren hjelper til med å opprettholde nivået av oppløst oksygen i det flytende mediet. Disse nivåene er en viktig parameter å overvåke og kontrollere under bioprosessen da de direkte påvirker veksten og metabolismen til mikroorganismene.

C: Kontrollere gassoverføringshastighet:Spargeren er designet for å føre gassen inn i det flytende mediet på en kontrollert måte. Spargeren kan justeres for å gi ønsket oksygenoverføringshastighet og for å opprettholde passende oppløst oksygennivå i mediet.

D: Opprettholde masseoverføringshastighet:Spargeren spiller også en viktig rolle i å opprettholde masseoverføringshastigheten, som er hastigheten som oksygen overføres fra gassfasen til væskefasen.

E: Optimalisering av bioprosess:Spargeren kan brukes til å kontrollere faktorer som størrelsen og formen på bioreaktoren, typen og konsentrasjonen av mikroorganismer, og temperaturen og pH i mediet, for å optimalisere bioprosessen.

F: Tilbyr blanding:Spargere bidrar også til å skape en homogen blanding av væsken og gassen ved å gi blandingsvirkning. Det hjelper til med å gi mikroorganismene et jevnt miljø.

3. Typer Sparger i bioreaktor?

Flere typer spredere inkluderer porøse steinspredere laget av et porøst materiale som keramisk eller sintret metall og boblekolonnespredere, som bruker en rekke rør eller dyser for å innføre gassen i væsken.

Flere typer spredere kan brukes i en bioreaktor, inkludert:

1. Porøse steinspredere:Disse er laget av et porøst materiale som keramikk eller sintret metall og er plassert i bunnen av bioreaktoren. De gir et stort overflateareal for gassoverføring og brukes ofte i småskala bioreaktorer.

2. Boblekolonnespredere:Disse bruker en rekke rør eller dyser for å introdusere gassen i væsken. De kan plasseres på bunnen eller toppen av bioreaktoren og brukes ofte i større bioreaktorer.

3. Ringspreder:Disse er plassert i bunnen av bioreaktoren og bruker en ringformet struktur for å produsere bobler og gi oksygenoverføring.

4. Mikroboble-sparger:Disse er designet for å produsere små bobler som gir høy oksygenoverføringseffektivitet og er mye brukt i storskala bioreaktorer med høy tetthet.

5. Jet-spreder:Disse bruker et sett med dyser for å føre gassen inn i væsken. De kan plasseres på bunnen eller toppen av bioreaktoren og brukes ofte i bioreaktorer med høy skjærkraft.

6. Skovlhjulsparger:Denne typen Sparger bruker et roterende skovlhjul for å lage bobler og gi oksygenoverføring. Det brukes ofte i gjæringsprosesser.

Dette er noen av de mest brukte spargertypene i bioreaktorer, og valget av Sparger avhenger av størrelsen, typen og designen til bioreaktoren og den spesifikke bioprosessen som brukes.

4. Hvordan stille inn sparging-nivåer i bioreaktor?

Spylenivået i en bioreaktor er typisk satt basert på oksygenbehovet til mikroorganismene, hastigheten på gassoverføring og gassstrømningshastigheten. Faktorer som kan påvirke sprøytenivået inkluderer størrelsen og formen på bioreaktoren, typen og konsentrasjonen av mikroorganismer, og temperaturen og pH i mediet.

5. Rollen til Sparger i Bioreactor?

Rollen til en spreder i en bioreaktor er å introdusere gasser, som oksygen eller luft, i det flytende mediet for å møte oksygenbehovet til mikroorganismene. Det er avgjørende for vekst og metabolisme av mikroorganismene og til syvende og sist for bioprosessens suksess.

Spargeren bidrar til å gi mikroorganismene nødvendig oksygen for vekst og metabolisme. Det bidrar til å opprettholde nivåene av oppløst oksygen i det flytende mediet, som er viktige parametere å overvåke og kontrollere under bioprosessen, da de direkte påvirker veksten og metabolismen til mikroorganismene.

Spargeren er designet for å føre gassen inn i det flytende mediet på en kontrollert måte, for eksempel gjennom porøse materialer eller rør. Spargeren kan plasseres i bunnen eller toppen av bioreaktoren, avhengig av utformingen av bioreaktoren og typen mikroorganismer som brukes. Spargeren kan justeres for å gi ønsket oksygenoverføringshastighet og for å opprettholde passende oppløst oksygennivå i mediet.

Spargeren spiller også en viktig rolle i å opprettholde masseoverføringshastigheten, som er hastigheten som oksygen overføres fra gassfasen til væskefasen. Masseoverføringshastigheten kan påvirkes av faktorer som størrelsen og formen på bioreaktoren, typen og konsentrasjonen av mikroorganismer, og mediets temperatur og pH. Spargeren kan brukes til å kontrollere disse faktorene og for å optimalisere masseoverføringshastigheten, noe som er avgjørende for suksessen til bioprosessen.

Sparger bidrar også til å skape en homogen blanding av væsken og gassen ved å gi blandingsvirkning. Det hjelper til med å gi mikroorganismene et jevnt miljø.

Oppsummert er rollen til en spreder i en bioreaktor å gi oksygen til mikroorganismene i det flytende mediet, noe som er nødvendig for deres vekst og metabolisme, og å opprettholde passende nivåer av oppløst oksygen og masseoverføringshastighet, som er avgjørende for suksess for bioprosessen. Det bidrar også til å skape en homogen blanding og gir blandevirkning til det flytende mediet.

Hva slags Bioreactor Sparger er du interessert i å bruke eller tilpasse?

du er velkommen til å kontakte oss på emialka@hengko.com, eller kan sende forespørsel på

nederste kontaktskjema, vil vi sende tilbake til deg så fort som mulig innen 24 timer.