Bioreaktor Sparger

Typický nápad na dizajn Sparge Tube

Menšie bioreaktory dokážu efektívne distribuovať kyslík a odstraňovať oxid uhličitý bez rozprašovačov. Tieto opatrenia sa však nevzťahujú na väčšie bioreaktory, pretože nižší pomer plochy povrchu k objemu vedie k akumulácii oxidu uhličitého a zabraňuje prenikaniu kyslíka. Preto sú na zavádzanie kyslíka a odstraňovanie oxidu uhličitého potrebné rozprašovače.

Systémy s mikro a veľkými rozprašovačmi sú často užitočné, pretože môžu spĺňať rôzne potreby procesov. Napríklad veľké nebulizéry produkujú väčšie bubliny, ktoré účinne odstraňujú rozpustený CO2 z roztoku, ale veľké bubliny vyžadujú intenzívne miešanie, aby sa rozbili a uvoľnili kyslík.

Aj keď to môže fungovať dobre pre bunkové línie odolné voči chladu, miešanie môže poškodiť jemnejšie bunky cicavcov. V týchto prípadoch možno najprv použiť makrorozdeľovač s nižším výkonom na odstránenie CO2 a potom mikrorozdeľovač v sérii na výrobu menších bublín, ktoré účinnejšie dodávajú kyslík.

Spákaný porézny kov Sparger Make

Plocha rozhrania sa zväčšuje, ale veľkosť bubliny sa zmenšuje

Výzva: Charakteristiky bublín určujú prenos O2 a rýchlosť extrakcie pár CO2

Tvorba a veľkosť bublín výrazne ovplyvňujú, ako je kyslík rozptýlený v bioreaktore. Charakteristiky bublín sú výrazne ovplyvnené veľkosťou a distribúciou pórov, materiálom rozdeľovača, prietokom, vlastnosťami kvapaliny a plynu a tlakom. Napríklad mikrorozprašovače vytvárajú menšie guľovité bubliny, zatiaľ čo väčšie rozprašovače vytvárajú o niečo väčšie a menej rovnomerne tvarované bubliny.

Mikro rozprašovače vytvárajú mikrónové a sférické bubliny a povrchové napätie je dominantnou silou, keď prechádzajú bioreaktorom. Majú teda dlhý čas zotrvania v reaktore, čo zlepšuje prenos kyslíka, ale nie je vhodné na odstraňovanie oxidu uhličitého z kultúry.

Veľké nebulizéry vytvárajú bubliny s priemerným priemerom 1-4 mm, kde sa povrchové napätie a vztlak v bujóne spájajú, aby ovplyvnili ich tvar a pohyb. Tieto bubliny majú kratší čas zotrvania, ale je menej pravdepodobné, že sa rozpustia ako menšie bubliny. Mikrorozprašovače však môžu vytvárať aj väčšie asymetrické bubliny, pričom ich správanie riadia zotrvačné sily. Tieto bubliny môžu ľahko prasknúť bez rozpúšťania alebo stripovania CO2.

Tvar a veľkosť bublín určuje veľkosť šmykového napätia, ktoré bude bunka vystavená, účinnosť odstraňovania CO2 zo systému a rýchlosť celkového prenosu kyslíka do bunky. Preto je dôležité optimalizovať nebulizér bioreaktora, aby sa zabezpečilo, že bublinky kyslíka budú mať jednotnú veľkosť a distribúciu a nepoškodia bunky.

Riešenie: Použite prísnu kontrolu kvality výroby bioreaktora HENGKO Sparger

HENGKO má viac ako dvadsaťročné skúsenosti s vývojom a výrobou spekaných rozprašovačov. Náš rozprašovač z nehrdzavejúcej ocele je výsledkom desiatok inžinierov, ktorí často zdokonaľovali výrobnú metódu na výrobu tohto vysokokvalitného produktu s jednotnými pórmi, a teda jednotnou veľkosťou bublín uvoľňovaných do bioreaktora. Naše porézne rozprašovače sa odporúčajú na použitie s regulátormi hmotnostného prietoku s nízkym prietokom.

Ako používať:Regulátor hmotnostného prietoku s nízkym prietokom pomaly zavádza kyslík do porézneho rozprašovača. Kropiace zariadenia okamžite neuvoľňujú plyn. Namiesto toho sa tlak postupne zvyšuje, až kým sa nedosiahne kritický bod, v ktorom sa bubliny jemne uvoľnia do bioreaktora.

Použitím tejto metódy prebublávania je možné nastaviť hmotnostný prietok kyslíka na riadenie rýchlosti uvoľňovania bublín do bioreaktora. Otvory v rozprašovači sú dostatočne malé, aby sa predvídateľne tvorili bubliny. Preto je táto technológia prebublávania bioreaktora škálovateľná naprieč veľkosťami nádob, pričom rýchlosť prenosu kyslíka je úmerná rýchlosti prietoku plynu.

Otázky o bioreaktore Sparger

1. Čo je to Sparger v bioreaktore?

Stručne povedané, rozprašovač je zariadenie používané v bioreaktore na zavádzanie plynov, ako je kyslík alebo vzduch, do kvapalného média. Hlavnou funkciou rozprašovača je poskytnúť mikroorganizmom v bioreaktore kyslík, ktorý je nevyhnutný pre ich rast a metabolizmus.

Sparger v bioreaktore sa používa na pridávanie plynov, ako je kyslík, vzduch alebo iné plyny potrebné na rast a metabolizmus mikroorganizmov. Kyslík sa mikroorganizmom dodáva cez Sparger, ktorý pomáha udržiavať hladiny rozpusteného kyslíka v kvapalnom médiu. Hladiny rozpusteného kyslíka sú dôležitým parametrom na monitorovanie a kontrolu počas bioprocesu, pretože priamo ovplyvňuje rast a metabolizmus mikroorganizmov.

Sparger je navrhnutý tak, aby zavádzal plyn do kvapalného média kontrolovaným spôsobom, napríklad cez porézne materiály alebo rúrky. Sparger môže byť umiestnený v spodnej alebo hornej časti bioreaktora, v závislosti od konštrukcie bioreaktora a typu použitých mikroorganizmov. Sparger môže byť nastavený tak, aby poskytoval požadovanú rýchlosť prenosu kyslíka a udržiaval vhodnú hladinu rozpusteného kyslíka v médiu.

Sparger tiež hrá dôležitú úlohu pri udržiavaní rýchlosti prenosu hmoty, čo je rýchlosť, ktorou sa kyslík prenáša z plynnej fázy do kvapalnej fázy. Rýchlosť prenosu hmoty môže byť ovplyvnená faktormi, ako je veľkosť a tvar bioreaktora, typ a koncentrácia mikroorganizmov a teplota a pH média. Sparger možno použiť na kontrolu týchto faktorov a na optimalizáciu rýchlosti prenosu hmoty, ktorá je rozhodujúca pre úspech bioprocesu.

Stručne povedané, hlavnou funkciou rozprašovača v bioreaktore je poskytnúť mikroorganizmom v kvapalnom médiu kyslík, ktorý je nevyhnutný pre ich rast a metabolizmus, a udržiavať vhodné hladiny rozpusteného kyslíka a rýchlosť prenosu hmoty, ktoré sú nevyhnutné pre úspech bioprocesu.

Čo znamená Sparger?

Rozprašovač je zariadenie, ktoré sa používa na zavádzanie plynu do kvapaliny. Bežne sa používa v bioreaktoroch, čo sú špecializované nádoby používané na kultiváciu mikroorganizmov alebo buniek za kontrolovaných podmienok.

Aká je funkcia Spargera?

Funkciou rozprašovača je dodávať kyslík alebo iný plyn do bioreaktora, aby sa podporil rast a metabolizmus buniek alebo mikroorganizmov.

Aké je použitie Spargera v bioreaktore Vysvetlite jeho typy?

Existuje niekoľko typov rozprašovačov, ktoré možno použiť v bioreaktore. Patria sem rozprašovače bublín, ktoré vytvárajú súvislý prúd bublín v kvapaline, a rozprašovače rozprašovačov, ktoré rozptyľujú plyn ako jemnú hmlu. Iné typy rozprašovačov zahŕňajú porézne rozprašovače a rozprašovače z dutých vlákien.

Kde sa nachádza Sparger v bioreaktore?

Rozprašovač je zvyčajne umiestnený na dne bioreaktora, kde môže účinne miešať plyn s kvapalinou. Pri fermentačných procesoch vo veľkom meradle sa často používajú rozprašovače bublín, pretože ich prevádzka je relatívne jednoduchá a lacná.

Ktorý typ rozprašovača sa väčšinou používa pri fermentácii vo veľkom meradle?

Pri fermentačných procesoch vo veľkom meradle sa často používajú rozprašovače bublín, pretože ich prevádzka je relatívne jednoduchá a lacná. Rozprašovač bublín pozostáva z rúrky alebo rúrky s malými otvormi alebo štrbinami, cez ktoré sa plyn zavádza do kvapaliny. Plyn prúdi cez otvory alebo štrbiny a vytvára súvislý prúd bublín v kvapaline. Rozprašovače bublín sú účinné pri poskytovaní veľkého objemu plynu do bioreaktora a možno ich ľahko nastaviť na riadenie prietoku plynu. Tiež sa pomerne ľahko čistia a udržiavajú. Rozprašovače bublín však môžu vytvárať relatívne veľké bubliny, ktoré nemusia byť také účinné pri poskytovaní veľkého povrchu pre bunky alebo mikroorganizmy, aby prišli do kontaktu s plynom. V niektorých prípadoch môže byť pre konkrétny fermentačný proces vhodnejší rozprašovač alebo iný typ rozprašovača.

Čo potrebujete vedieť o systéme Sparger?

Existuje niekoľko vecí, ktoré by ste mali zvážiť pri použití systému rozprašovača v bioreaktore. Patria sem:

1. Kalibrácia:Je dôležité správne kalibrovať prietok plynu zavádzaného do bioreaktora. Tým sa zabezpečí, že do buniek alebo mikroorganizmov sa dodá správne množstvo plynu a že koncentrácia kyslíka v bioreaktore bude v požadovanom rozsahu.

2. Koncentrácia kyslíka:Koncentrácia kyslíka v bioreaktore by sa mala pravidelne monitorovať, aby sa zabezpečilo, že je v požadovanom rozsahu pre bunky alebo mikroorganizmy, ktoré sa kultivujú. Ak je koncentrácia kyslíka príliš vysoká alebo príliš nízka, môže to ovplyvniť rast a metabolizmus buniek alebo mikroorganizmov.

3. Prevencia kontaminácie:Je dôležité zabezpečiť, aby rozprašovač a jeho okolie boli riadne vyčistené a udržiavané, aby sa zabránilo kontaminácii bioreaktora. To môže zahŕňať pravidelnú výmenu plynových filtrov a čistenie rozprašovača a okolitých oblastí vhodnými dezinfekčnými prostriedkami.

4. Prietok plynu:Prietok plynu by sa mal upraviť podľa potreby na udržanie požadovanej koncentrácie kyslíka v bioreaktore. Prietok môže byť potrebné zvýšiť alebo znížiť na základe spotreby kyslíka buniek alebo mikroorganizmov a rýchlosti spotreby plynu.

5. Údržba:Pravidelná údržba rozprašovacieho systému je dôležitá na zabezpečenie jeho správnej a efektívnej prevádzky. To môže zahŕňať kontrolu netesností, výmenu opotrebovaných alebo poškodených častí a podľa potreby čistenie rozprašovača a okolitých oblastí.

2. Hlavná funkcia Spargera v bioreaktore?

Hlavnou funkciou rozprašovača v bioreaktore je zavádzanie plynov, ako je kyslík alebo vzduch, do kvapalného média. Je nevyhnutný pre rast a metabolizmus mikroorganizmov v bioreaktore, pretože potrebujú kyslík na dýchanie. Sparger pomáha dodávať mikroorganizmom potrebný kyslík a udržiavať vhodnú hladinu kyslíka v bioreaktore na podporu ich rastu a metabolizmu, čo je nevyhnutné pre úspech bioprocesu.

A: Zavádzanie plynov:Hlavnou funkciou rozprašovača v bioreaktore je zavádzanie plynov, ako je kyslík alebo vzduch, do kvapalného média. Pomáha poskytnúť mikroorganizmom potrebný kyslík pre rast a metabolizmus.

B: Udržiavanie hladiny rozpusteného kyslíka:Sparger pomáha udržiavať hladiny rozpusteného kyslíka v kvapalnom médiu. Tieto hladiny sú dôležitým parametrom na monitorovanie a kontrolu počas bioprocesu, pretože priamo ovplyvňujú rast a metabolizmus mikroorganizmov.

C: Riadiaca rýchlosť prenosu plynu:Sparger je navrhnutý tak, aby privádzal plyn do kvapalného média kontrolovaným spôsobom. Sparger môže byť nastavený tak, aby poskytoval požadovanú rýchlosť prenosu kyslíka a udržiaval vhodnú hladinu rozpusteného kyslíka v médiu.

D: Udržiavanie rýchlosti prenosu hmoty:Sparger tiež hrá dôležitú úlohu pri udržiavaní rýchlosti prenosu hmoty, čo je rýchlosť, ktorou sa kyslík prenáša z plynnej fázy do kvapalnej fázy.

E: Optimalizácia bioprocesu:Sparger možno použiť na kontrolu faktorov, ako je veľkosť a tvar bioreaktora, typ a koncentrácia mikroorganizmov a teplota a pH média, aby sa optimalizoval bioproces.

F: Poskytovanie miešania:Rozprašovače tiež pomáhajú vytvárať homogénnu zmes kvapaliny a plynu tým, že zabezpečujú miešanie. Pomáha poskytnúť mikroorganizmom jednotné prostredie.

3. Typy Spargerov v bioreaktore?

Niekoľko typov rozprašovačov zahŕňa porézne kamenné rozprašovače vyrobené z porézneho materiálu, ako je keramika alebo spekaný kov, a rozprašovače s bublinkovým stĺpcom, ktoré na zavádzanie plynu do kvapaliny používajú rad rúrok alebo trysiek.

V bioreaktore možno použiť niekoľko typov rozprašovačov, vrátane:

1. Rozprašovače pórovitých kameňov:Sú vyrobené z porézneho materiálu, ako je keramika alebo spekaný kov, a sú umiestnené na dne bioreaktora. Poskytujú veľkú plochu na prenos plynu a bežne sa používajú v malých bioreaktoroch.

2. Bublinové rozprašovače:Tieto používajú sériu rúrok alebo trysiek na zavedenie plynu do kvapaliny. Môžu byť umiestnené v spodnej alebo hornej časti bioreaktora a bežne sa používajú vo väčších bioreaktoroch.

3. Rozprašovač prsteňov:Tie sú umiestnené na dne bioreaktora a využívajú prstencovú štruktúru na vytváranie bublín a prenos kyslíka.

4. Mikrobublinový rozprašovač:Tieto sú navrhnuté tak, aby produkovali malé bubliny, ktoré poskytujú vysokú účinnosť prenosu kyslíka a sú široko používané vo veľkých bioreaktoroch s vysokou hustotou.

5. Prúdový rozprašovač:Tieto používajú súpravu trysiek na zavádzanie plynu do kvapaliny. Môžu byť umiestnené v spodnej alebo hornej časti bioreaktora a bežne sa používajú v bioreaktoroch s vysokým strihom.

6. Lopatkový rozprašovač:Tento typ Sparger používa rotujúce lopatkové koleso na vytváranie bublín a zabezpečenie prenosu kyslíka. Bežne sa používa pri fermentačných procesoch.

Toto sú niektoré z bežne používaných typov rozprašovačov v bioreaktoroch a výber rozprašovača závisí od veľkosti, typu a konštrukcie bioreaktora a od konkrétneho použitého bioprocesu.

4. Ako nastaviť úrovne spargingu v bioreaktore?

Úroveň prebublávania v bioreaktore je typicky nastavená na základe spotreby kyslíka mikroorganizmami, rýchlosti prenosu plynu a rýchlosti prietoku plynu. Medzi faktory, ktoré môžu ovplyvniť úroveň prebublávania, patrí veľkosť a tvar bioreaktora, typ a koncentrácia mikroorganizmov a teplota a pH média.

5. Úloha Spargera v bioreaktore?

Úlohou rozprašovača v bioreaktore je zavádzať plyny, ako je kyslík alebo vzduch, do kvapalného média, aby sa uspokojili požiadavky mikroorganizmov na kyslík. Je nevyhnutný pre rast a metabolizmus mikroorganizmov a v konečnom dôsledku pre úspech bioprocesu.

Sparger pomáha poskytnúť mikroorganizmom potrebný kyslík pre rast a metabolizmus. Pomáha udržiavať hladiny rozpusteného kyslíka v kvapalnom médiu, čo sú dôležité parametre na monitorovanie a kontrolu počas bioprocesu, pretože priamo ovplyvňujú rast a metabolizmus mikroorganizmov.

Sparger je navrhnutý tak, aby zavádzal plyn do kvapalného média kontrolovaným spôsobom, napríklad cez porézne materiály alebo rúrky. Sparger môže byť umiestnený v spodnej alebo hornej časti bioreaktora, v závislosti od konštrukcie bioreaktora a typu použitých mikroorganizmov. Sparger môže byť nastavený tak, aby poskytoval požadovanú rýchlosť prenosu kyslíka a udržiaval vhodnú hladinu rozpusteného kyslíka v médiu.

Sparger tiež hrá dôležitú úlohu pri udržiavaní rýchlosti prenosu hmoty, čo je rýchlosť, ktorou sa kyslík prenáša z plynnej fázy do kvapalnej fázy. Rýchlosť prenosu hmoty môže byť ovplyvnená faktormi, ako je veľkosť a tvar bioreaktora, typ a koncentrácia mikroorganizmov a teplota a pH média. Sparger možno použiť na kontrolu týchto faktorov a na optimalizáciu rýchlosti prenosu hmoty, ktorá je rozhodujúca pre úspech bioprocesu.

Sparger tiež pomáha vytvárať homogénnu zmes kvapaliny a plynu tým, že zabezpečuje miešanie. Pomáha poskytnúť mikroorganizmom jednotné prostredie.

Stručne povedané, úlohou rozprašovača v bioreaktore je poskytnúť mikroorganizmom v kvapalnom médiu kyslík, ktorý je nevyhnutný pre ich rast a metabolizmus, a udržiavať vhodné hladiny rozpusteného kyslíka a rýchlosť prenosu hmoty, ktoré sú nevyhnutné pre úspech bioprocesu. Pomáha tiež vytvárať homogénnu zmes a zabezpečuje miešanie tekutého média.

Aký druh Bioreactor Sparger by ste chceli použiť alebo prispôsobiť?

môžete nás kontaktovať e-mailomka@hengko.com, alebo môžete poslať dopyt na

spodný kontaktný formulár, pošleme vám späť čo najskôr do 24 hodín.