Reactor de tanque agitado continuo

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Formación de gránulos hidrogenogénicos en un reactor de tanque agitado continuo.

Formación de gránulos hidrogenogénicos en un reactor de tanque agitado continuo.

Actualmente!el!desarrollo!de!tecnologías!que!permitan!obtener!combustibles!alternativos!se! ha! vuelto! indispensable.! En! este! contexto,! el! hidrógeno! es! considerado! uno! de! los! combustibles!que!pueden!sustituir!a!los!derivados!del!petróleo!ya!que!su!combustión!produce! 2.75!veces!más!energía!que!los!hidrocarburos,!su!único!producto!es!agua!y!puede!obtenerse!a! partir! de! diferentes! sustratos! orgánicos! utilizando! el! metabolismo! de! bacterias! hidrogenogénicas! mediante! fermentación.! El! uso! de! reactores! completamente! agitados! en! donde! se! lleva! a! cabo! el! proceso! de! fermentación! permiten! una! alta! eficiencia! en! la! transferencia! de! masa! debido! a! un! buen! mezclado,! sin! embargo,! presentan! como! limitante! bajas! concentraciones! y! pobre! retención! de! biomasa! cuando! se! manejan! bajos! tiempos! de! retención! hidráulicos.! Es! por! ello! que! se! ha! buscado! el! incremento! en! la! concentración! de! biomasa!mediante!su!retención!en!el!sistema!mediante!la!formación!de!gránulos,!sin!embargo,! estos!tardan!meses!en!madurar!por!lo!que!es!necesario!buscar!condiciones!que!aceleren!este! proceso.!En!este!trabajo!se!evaluó!el!efecto!del!quitosano!sobre!la!inducción!en!la!formación! de!gránulos!productores!de!hidrógeno!en!un!sistema!continuo!completamente!agitado,!siendo! el!quitosano!un!polímero!natural!derivado!de!la!quitina!que!actúa!como!un!agente!coagulante! permitiendo!la!aglomeración!de!los!microorganismos!presentes!en!suspensión,!con!lo!cual,!se! induce! la! granulación! y! el! incremento! de! la! producción! de! hidrógeno! al! aumentar! la! concentración! de! biomasa! en! el! sistema.! Para! llevar! a! cabo! la! formación! de! gránulos! se! determinó! la! concentración! de! quitosano! óptima! para! la! coagulación! de! la! biomasa! en! suspensión!mediante!la!aplicación!de!una!prueba!de!jarras,!encontrando!que!la!concentración! fue! de! 10! mg! de! quitosano/L/g! SV.! La! carga! orgánica! volumétrica! aplicada! en! el! reactor! en! continuo! fue! de! 60! g/L/d! utilizando! glucosa! como! sustrato,! alcanzando! velocidades! de! producción! de! hidrógeno! alrededor! de! 100! mL/L/d.! Los! resultados! mostraron! que! la! aplicación! de! quitosano! como! agente! coagulante! permite! la! agregación! celular! logrando! obtener!gránulos!microbianos!alrededor!de!2!mm!de!diámetro,!70!horas!después!de!adicionar! el! quitosano.! La! formación! de! agregados! microbianos! por! efecto! del! quitosano! generó! un! incremento!aproximado!de!3!veces!la!concentración!inicial!de!sólidos!volátiles,!manteniendo! un!promedio!alrededor!de!8!g!SV/L!!

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Producción de biohidrógeno en un reactor de tanque agitado continuo: Evaluación de los hidrolizados de bagazo de agave obtenidos con enzimas comerciales

Producción de biohidrógeno en un reactor de tanque agitado continuo: Evaluación de los hidrolizados de bagazo de agave obtenidos con enzimas comerciales

El CSTR es la configuración de reactor de biomasa suspendida más sencilla para la producción de hidrógeno (Jung et al., 2011), ya que es fácil de operar y, dado que estos sistemas se encuentran completamente agitados, pueden mejorar la eficiencia de transferencia de masa debido al buen contacto sustrato-biomasa y permite estudiar aspectos cinéticos de los cultivos productores de hidrógeno (Arriaga et al., 2011; Contreras-Davila, 2015). Un factor importante a considerar en la operación de un CSTR es el tiempo de retención de sólidos (TRS), que es igual al tiempo de retención hidráulico (TRH), lo cual, en principio, permite el lavado de la biomasa que no puede crecer a la tasa de dilución aplicada, especialmente cuando se opera a una alta tasa de dilución (es decir, bajo TRH), lo que puede resultar en una baja eficiencia de producción de H 2 debido al lavado de células (Arriaga et al.,

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MODELAMIENTO DE LA HIDROLISIS ENZIMATICA DE ALMIDON EN REACTOR CONTINUO DE TANQUE AGITADO PARA SU USO EN PROCESO DE ENCOLADO SUPERFICIAL EN CARTULINAS CMPC PLANTA MAULE

MODELAMIENTO DE LA HIDROLISIS ENZIMATICA DE ALMIDON EN REACTOR CONTINUO DE TANQUE AGITADO PARA SU USO EN PROCESO DE ENCOLADO SUPERFICIAL EN CARTULINAS CMPC PLANTA MAULE

El modelo matemático resultante se utilizó para generar graficas de superficie de respuesta que permiten visualizar de forma gráfica el efecto de los factores de proceso sobre la viscosidad resultante del proceso de hidrolisis enzimática del almidón cuyos puntos experimentales son aquellos aplicados en el diseño experimental que incluyen el diseño de experimentos y los puntos adicionales que se mencionan en el apartado de metodología experimental. Cabe destacar que el modelamiento por método de superficie de respuesta modela una región definida de las 3 variables, regiones seleccionadas durante el diseño de experimentos, esta región comprende una dosificación de enzimas entre 0,3 a 0,5 Kg de enzima por tonelada de almidón, un tiempo de residencia de 10 a 18 minutos y una cantidad de solidos final en el tanque de almacenamiento de 15% a 20%, dentro de estas regiones de las variables existe precisión en la predicción de las viscosidades de almidón modificado por proceso de hidrolisis enzimática de almidón, mientras que fuera de esta región no es posible, debido a que el comportamiento de la cinética de hidrolisis enzimática es compleja y cada región de factores tiene su propio comportamiento.

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Diseño, cálculo y construcción  de la chaqueta de un tanque agitado del laboratorio de diseño de reactores  de la Escuela Profesional de Ingeniería Química

Diseño, cálculo y construcción de la chaqueta de un tanque agitado del laboratorio de diseño de reactores de la Escuela Profesional de Ingeniería Química

Un sistema se refiere a cualquier porción arbitraria o la totalidad de un proceso establecida específicamente para su análisis. La figura 2.7 muestra un sistema en el que hay flujo y reacción; se observa en particular que la frontera del sistema se circunscribe formalmente alrededor del proceso mismo a fin de subrayar la importancia de delinear cuidadosamente el sistema para cada uno de los problemas que intente resolver. Un sistema abierto (o continuo) es aquel en que se transfiere material por la frontera del sistema; esto es, entra en el sistema, sale del sistema o ambas cosas. Un sistema cerrado (o por lotes) es aquel en el que no tiene lugar una transferencia semejante durante el intervalo de tiempo de interés. Obviamente, si cargamos un reactor con los reactivos y sacamos los productos, y se designa al reactor como el sistema, se transferirá material a través de la frontera del sistema, pero podemos ignorar la transferencia y concentrar nuestra atención exclusivamente en el proceso de reacción que ocurre sólo después de que se ha terminado de cargar los reactivos y antes de retirar los productos (Himmelblau 1997).

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Bioprecipitación de metales pesados utilizando Bacterias reductoras de Sulfato (BRS) para su aplicación en un Bioreactor Sulfidogénico

Bioprecipitación de metales pesados utilizando Bacterias reductoras de Sulfato (BRS) para su aplicación en un Bioreactor Sulfidogénico

La reducción biológica de sulfato se puede lograr con células suspendidas o células inmovilizadas. La aplicación de células libres en biorreactores de cultivo continuo, tales como los reactores tipo tanque agitado (Moosa et al., 2002 y 2005; Herrera et al., 1997) (Figura 5.A) o gas-lift (Van Houten et al., 1994, 1995a, 1995b) (Figura 5.M) implica tiempos de residencia hidráulicos (tR) altos para evitar el lavado del reactor por arrastre de las células, o bien la aplicación de un sistema de recuperación y reincorporación de la biomasa lavada del biorreactor (por sedimentación, floculación, centrifugación o separación magnética) (Figura 5.B). En un biorreactor de células inmovilizadas, el tiempo de residencia de la biomasa se desacopla del tR, por lo que es posible operar el reactor a flujos altos. La formación de biopelículas en los biorreactores de células inmovilizadas ofrece además resistencia a condiciones extremas tales como pH bajo, altas concentraciones de oxígeno (Kolmert et al., 1997) o altas concentraciones inhibidores, tales como los metales pesados y el sulfuro (Colleran et al., 1995; Lyew y Sheppard, 1997), generando velocidades de reacción óptimas en comparación con las bacterias en suspensión (Glombitza, 2001), proporcionando un aumento de la estabilidad del proceso (Alvarez et al., 2006) y mejorando el crecimiento microbiano (Chen et al., 1994; Costerton y Wilson, 2004).

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AUTOMATIZACIÓN MEDIANTE CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE DEL REACTOR BATCH DE TANQUE AGITADO DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DE JABON COMO ALTERNATIVA DE MEJORA EN LA DOSIFICACIÓN DE INSUMOS UTILIZADOS

AUTOMATIZACIÓN MEDIANTE CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE DEL REACTOR BATCH DE TANQUE AGITADO DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DE JABON COMO ALTERNATIVA DE MEJORA EN LA DOSIFICACIÓN DE INSUMOS UTILIZADOS

Balcells (2010), en su libro titulado “Autómatas Programables”, señala que: “Los sistemas analógicos trabajan con señales de tipo continuo, con un margen de variación determinado. Dichas señales suelen representar magnitudes físicas del proceso, tales como presión, temperatura, velocidad, etc., mediante una tensión o corriente proporcionales a su valor (0 a 10V, 4 a 20mA, etc). Los sistemas de control actuales con un cierto grado de complejidad, y en particular los autómatas programables, son casi siempre híbridos, es decir, sistemas que procesan a la vez señales analógicas y digitales”. 4

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Diseño de un reactor continuo para la producción de hidrógeno y acetaldehído a partir de etanol en Ecuador

Diseño de un reactor continuo para la producción de hidrógeno y acetaldehído a partir de etanol en Ecuador

La revisión bibliográfica realizada permitió determinar los parámetros de mayor influencia en el cálculo del volumen teórico del reactor, tal y como se muestra en la Tabla 1, siendo la temperatura de operación la variable independiente de mayor peso, debido a que influye sobre las constantes de la reacción reversible, hacia adelante y hacia atrás, además de la relación exponencial que tiene con la velocidad de reacción, se observa también que la temperatura de operación es inversamente proporcional al volumen del reactor de tipo CSTR, quedando con esto demostrada la fuerte dependencia que tiene el dimensionamiento de un reactor respecto a la temperatura de operación. Otro parámetro a considerar es el flujo de reactivo puro que se convirtió respecto al alimentado, esto se determina mediante el producto entre el flujo de alimentación del reactivo puro A (F Ao ) y la fracción molar de conversión x, para nuestro caso de estudio se ha evaluado que la conversión del 70 % permite manejar un volumen de reactor adecuado a nivel industrial.

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Diseño de un sistema de tratamiento de aguas residuales procedentes de una planta productora de sulfatos mediante el proceso electroquímico de electrocoagulación

Diseño de un sistema de tratamiento de aguas residuales procedentes de una planta productora de sulfatos mediante el proceso electroquímico de electrocoagulación

El reactor que se diseñó fue hecho en material acrílico y tiene una entrada y una salida para tratar al efluente, además tiene las hendiduras para poder colocar de manera fácil los electrodos para la Electrocoagulación. Además el diseño inferior del reactor permite que los lodos que se generan en el proceso se acumulen en uno de los lados del reactor donde justamente hay un sistema de válvulas (Figura 36) usadas para el desfogues de estos lodos. Tanto los cátodos como los ánodos están unidos entre sí por un cilindro hueco hecho de cobre (30 cm largo x 1 cm diámetro exterior y 0,5 cm de diámetro interior) que funciona como conductor, al cual se le conectan los contactos eléctricos que van hacia el rectificador de corriente.

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Diseño de un neurocontrolador dinámico (DBP) aplicado a un reactor químico continuo (CSTR)

Diseño de un neurocontrolador dinámico (DBP) aplicado a un reactor químico continuo (CSTR)

g) REACTOR DE LECHO FIJO. Los reactores de lecho fijo consisten en uno o más tubos empacados con partículas de catalizador, que operan en posición vertical. Las partículas catalíticas pueden variar de tamaño y forma: granulares, cilíndricas, esféricas, etc. En algunos casos, especialmente con catalizadores metálicos como el platino, no se emplean partículas de metal, sino que éste se presenta en forma de mallas de alambre. El lecho está constituido por un conjunto de capas de este material. Estas mallas catalíticas se emplean en procesos comerciales como por ejemplo para la oxidación de amoniaco y para la oxidación del acetaldehídico a ácido acético.

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TítuloEvaluación de la eliminación de materia orgánica y nitrógeno de las aguas residuales en un reactor biopelícula de membrana tubular aireada

TítuloEvaluación de la eliminación de materia orgánica y nitrógeno de las aguas residuales en un reactor biopelícula de membrana tubular aireada

One aim of the work was to generate practical information on technical and operational variables MABR pilot scale process with domestic wastewater both in batch mode, in the style of a sequential batch reactor (SBR) and continuously, always with the lowest energy consumption for aeration and agitation. Therefore, aeration was designed to be able to renew the internal atmosphere of the membrane module in a very short time, specifically in less than one minute, and was not intended to pressurize the interior of the body of the membranes (pore). Also, when agitation of the water was performed it made at very low speed, namely 2.6 m/h when he worked in batch mode with domestic wastewater (case b). In the other three scenarios: (case a) pilot scale batch mode, tertiary nitrification, synthetic wastewater (SWW), (case c) laboratory scale, continuous mode, tertiary nitrification, SWW and (case d) laboratory scale, continuous mode, nitrification - denitrification, SWW; speed was zero (case a) or extremely low, in the order of 10 -4 cm/s (c-d cases). Why such extreme conditions of low energy? Because they also sought to assess the feasibility of MABR process as an alternative treatment, secondary and/or tertiary, small agglomeration rural Galicia. At that time, 2005 - 2008, the group of Sanitary and Environmental Engineering collaborated with Aguas de Galicia in the development of the Guidelines Sanitation in Rural Areas of Galicia (DSMRG), which among other activities, included an update of the existing treatments. For professional bias, the working group also evaluated the need for innovation and development of new adaptive technologies to rural areas, that is: with low power consumption, little mechanical and simple and easy operation and maintenance equipment. These requirements are linked: if low energy consumption, it is usually because they use few electro-mechanical equipment, and if I use few mechanical equipment, it is normal that operation and maintenance are simple.

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Diseño, montaje y puesta en marcha de un sistema de reacción de lecho fijo y flujo continuo para la producción de biodiésel

Diseño, montaje y puesta en marcha de un sistema de reacción de lecho fijo y flujo continuo para la producción de biodiésel

35 parte inferior del lecho catalítico se observa una coloración más clara que en la parte superior. Transcurrido la generación de FAMEs, el catalizador permanece intacto en cuanto a forma y color, comparando la imagen de la figura 10.B con la 10.C. Cabe resaltar que previo al uso del catalizador en el sistema, este fue sometido a un proceso de peletizado para lograr su estructura final, ya que las cenizas volantes son un polvo fino que al introducirlo en el reactor generaría altas caídas de presión y dispersión inadecuada. Conforme a los ensayos realizados para la evaluación del funcionamiento del sistema de reacción en flujo continuo para la producción de biodiésel, se llevaron a cabo 3 corridas preliminares usando las condiciones que se muestran en la tabla 15.

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Diseño e implementación de un Sistema de Control de Temperatura Basado en Redes Neuronales Aplicado a un Reactor para el Proceso de Saponificación

Diseño e implementación de un Sistema de Control de Temperatura Basado en Redes Neuronales Aplicado a un Reactor para el Proceso de Saponificación

 En el trabajo de Nikolaou, M., Hanagandi, V. "Control of Nonlinear Dynamical Systems Modeled by Recurrent Neural Networks", se muestra cómo se puede modelar la dinámica de un sistema cuya estructura interna no está bien definida, para ello se hace uso de redes neuronales recurrentes que empleen data del sistema. Este método fue aplicado a un reactor químico, este sistema fue representado por sus ecuaciones físicas donde interviene la dinámica de temperatura y la dinámica de concentración, por tanto el reactor modelado por ecuaciones físicas se convierte en el sistema real a identificar siendo el encargado de generar data.

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9962 pdf

9962 pdf

El proceso implica el uso de un cultivo bacteriano aerobio en mezcla con el efluente dentro de un reactor el cual está provisto de un difusor o un aireador mecánico; mediante el suministro de aire se llevan a cabo dos funciones básicas: favorecer la transferencia de oxígeno necesario para la oxidación de la materia orgánica del agua residual y mantener un nivel adecuado de turbulencia en el reactor biológico a objeto de conseguir concentraciones relativamente uniformes de oxígeno disuelto y de microorganismos en toda la masa líquida (Ramalho, 1993).

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TítuloRemoval of α pinene from waste gases in one  and two liquid phase stirred tank bioreactors and biotrickling filters

TítuloRemoval of α pinene from waste gases in one and two liquid phase stirred tank bioreactors and biotrickling filters

these systems can be compared in terms of the type of microorganisms used to inoculate the different bioreactor configurations, the operating temperatures and the range of loading rates tested by different authors. Although thermophilic conditions have so far been widely used only in fixed-bed systems, the results obtained from our study in a two-phase thermophilic CSTB for a hydrophobic VOC such as -pinene, shows the potential of applying such systems for air pollution control with imminent commercial realization. For practical applications, thermophilic waste-gas treatment processes can be considered useful and advantageous for technical and environmental reasons. The advantages include the following: (i) flue-gas cooling problems can be avoided because of high temperature gradients, (ii) the risk of biomass contamination can be greatly reduced during the inoculation and operation phase of the bioreactor, and thus pure strains can easily be maintained during long-term studies, (iii) thermophilic microorganisms respond with a fast reaction to changes of the substrate composition when cultivated in defined medium (Sonnleitner and Bomio, 1990), (iv) thermophiles have proteins which are thermostable and can withstand denaturation and proteolysis (Kikani et al., 2010), and (v) high solubility of VOCs and accelerated diffusion under thermophilic conditions would reduced reactor sizing for full-scale applications (Sonnleitner, 1983).

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Capítulo 16   Agitación

Capítulo 16 Agitación

En un tanque sin placas deflectoras, el flujo circulatorio es inducido por todos los tipos de rodete, tanto si el flujo es axial como radial. Si los remolinos son intensos, el tipo de flujo dentro del tanque es esencialmente el mismo, independientemente del diseño del rodete. Para velocidades de giro del rodete elevadas, la profundidad del vórtice puede ser tan grande que llegue al rodete mismo, dando lugar a que en el líquido se introduzca el gas que está encima de él, lo cual normalmente debe evitarse.

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Diseño y construcción de un prototipo de una planta para regenerar aceites usados con productos biodegradables

Diseño y construcción de un prototipo de una planta para regenerar aceites usados con productos biodegradables

11 En esta propuesta de proceso el aceite usado debe pasar primero por una etapa de sedimentación por un aproximado de ocho días, mientras más tiempo se realice esto pueden asentarse en el fondo del tanque la mayor cantidad de contaminantes sólidos, el aceite pasa luego a una filtración en la cual se utiliza un material orgánico con la finalidad de retener impurezas y limpiar el mismo mejorando el color; una vez tratado el aceite de esta forma pasa a la fase de limpieza en la cual se mezcla el aceite con los solventes n- hexano, 1-butanol y 2-propanol y se los debe mezclar a una velocidad de 280 RPM durante 15 minutos, seguido a esto se reposa la mezcla durante 24 horas. Como fase final el aceite ya recuperado se somete a una destilación atmosférica para recuperar el solvente y dejar el aceite libre de contaminantes. Los insumos necesarios para el desarrollo de este prototipo se enlistan en la tabla 1.

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Diseño de una planta de refinación y blanqueamiento de aceite comestible usado y aceite rojo de palma

Diseño de una planta de refinación y blanqueamiento de aceite comestible usado y aceite rojo de palma

La Figura 3.23 muestra el sistema de control implementado para el tanque TK-101 que consta de un sensor de nivel que se encuentra en la parte posterior del tanque. Mediante una señal mecánica, el sensor interactúa con el transmisor LIT-01 para convertir la señal mecánica en eléctrica. Esta señal será recibida por el controlador LC-01, donde será comparada con el valor propuesto y en función del resultado mandará una señal a la válvula VC-01 para manipular el flujo de ACU a la salida del clarificador primario. Además de este clarificador se implementó el mismo sistema a los clarificadores TK-102 y TK-103.

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PROCESOS DE SEPARACIÓN I_UII_1

PROCESOS DE SEPARACIÓN I_UII_1

Son placas verticales perpendiculares a la pared del tanque. Se utilizan en tanques de gran tamaño con agitadores verticales para reducir los remolinos y formación de vórtice. Para agitadores de turbina, la anchura de la placa deflectora no es preciso que sea mayor de la doceava parte del diámetro del tanque; para agitadores de hélice, basta con un octavo. Cuando el rodete entra al tanque lateralmente, está inclinado, o desplazado del centro y no son necesarias placas deflectoras.

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Diseño y Construcción de un Reactor Continuo de Mezcla Completa

Diseño y Construcción de un Reactor Continuo de Mezcla Completa

28 Además, la velocidad de la corriente que sale del impulsor debe ser suficiente para transportar las corrientes a las partes más alejadas del tanque. En las operaciones de mezcla y dispersión, la velocidad de circulación no es el único factor, ni siquiera el más importante; sino que con frecuencia la turbulencia de la corriente controla la efectividad de la operación. La turbulencia es una consecuencia de que las corrientes vayan adecuadamente dirigidas y de que se generen considerables gradientes de velocidad en el líquido. Tanto la circulación como la generación de turbulencia consumen energía; más adelante se estudiarán las relaciones entre el consumo de potencia y los parámetros de diseño de tanques agitados. Según se verá, algunos problemas de agitación requieren grandes flujos o elevadas velocidades medias, mientras que otros necesitan una elevada turbulencia o disipación local de potencia. Aunque tanto la velocidad de flujo como la disipación de potencia aumentan con la velocidad del agitador, la selección del tipo y tamaño del agitador influye sobre los valores relativos de la velocidad de flujo y la disipación de potencia. En general, se utilizan grandes agitadores que se mueven a velocidades medias para promover el flujo, y se emplean agitadores más pequeños a velocidad elevada cuando lo que se requiere es una elevada turbulencia.

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TítuloOptimización y escalado de la producción de enzimas quitinolíticas de "Halobacterium salinarum"

TítuloOptimización y escalado de la producción de enzimas quitinolíticas de "Halobacterium salinarum"

Dada la importancia de las enzimas quitinolítica en sectores como la industria farmacéutica y alimentaria, se hace necesaria la implementación de procesos de obtención a gran escala eficientes. Para ello, el primer paso consiste en abordar su producción a escala biorreactor de laboratorio. Teniendo en cuenta los trabajos anteriores del grupo de bioprocesos de la U. Vigo, se han utilizado dos configuraciones diferentes de biorreactores: airlift y tanque agitado (Deive et al, 2012; Deive et al, 2009; Domínguez et al, 2009; Domínguez et al, 2005). Como ya se ha mencionado, la implementación de un proceso a mayor escala requiere el análisis exhaustivo de la influencia de las condiciones operacionales claves para asegurar una adecuada transferencia de materia (nutrientes y oxígeno) como son la agitación y la aireación.

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