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PARMETROS CINTICOS

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-ESCUELA DE INGENIERA QUMICABIOPROCESOSPARMETROS CINTICOSTIPO DE OPERACINBATCHCONTINUOPRODUCTOSUSTRATOBIOMASA

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-ESCUELA DE INGENIERA QUMICABIOPROCESOSModelos no estructuralesX: Respuesta primaria de las clulas viables a sustratos y nutrientesS: Respuesta del rendimiento del proceso, sirve para formular mediosP: Respuesta secundaria de las clulasREACTOR BATCH/DISCONTINUO

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-ESCUELA DE INGENIERA QUMICABIOPROCESOSREACTOR BATCH/DISCONTINUOBALANCE DE BIOMASA (X):ENTRA SALE + GENERA = ACUMULACINENTRA SALE + GENERA = ACUMULACINGENERA (rxn) = ACUMULACIN

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-ESCUELA DE INGENIERA QUMICABIOPROCESOSREACTOR BATCH/DISCONTINUOBALANCE DE BIOMASAVolumen constante: Crecimiento microbianoReemplazando:

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-ESCUELA DE INGENIERA QUMICABIOPROCESOSREACTOR BATCH/DISCONTINUOBALANCE DE BIOMASA

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-ESCUELA DE INGENIERA QUMICABIOPROCESOSREACTOR BATCH/DISCONTINUOLos valores del diferencial se determinan por mtodos numricos.MTODO NUMRICO: Para intervalos de tiempo equiespaciadosPunto inicialPunto finalPunto intermedio

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-ESCUELA DE INGENIERA QUMICABIOPROCESOSREACTOR BATCH/DISCONTINUOLos parmetros cinticos se determinan por la ecuacin de Monod:Reacomodando Monod:Relacionados con crecimiento y afinidad hacia el sustrato

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-ESCUELA DE INGENIERA QUMICABIOPROCESOSBALANCE DE SUSTRATO (S):REACTOR BATCH/DISCONTINUORendimiento: Velocidad de consumo De sustrato

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UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-ESCUELA DE INGENIERA QUMICABIOPROCESOSREACTOR BATCH/DISCONTINUOFuente de carbonoCrecimientoProductoMantenimientoVelocidad de consumo De sustrato

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UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-ESCUELA DE INGENIERA QUMICABIOPROCESOSREACTOR BATCH/DISCONTINUOEcuacin de balance de sustrato

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-ESCUELA DE INGENIERA QUMICABIOPROCESOSREACTOR BATCH/DISCONTINUO1. Considerando el sustrato para crecimiento celular:

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-ESCUELA DE INGENIERA QUMICABIOPROCESOSREACTOR BATCH/DISCONTINUOSe asemeja a la ecuacin de una lnea rectaEstn relacionados con el gastoDe sustrato para mantenimiento Y para rendimiento mximo

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UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-ESCUELA DE INGENIERA QUMICABIOPROCESOSREACTOR BATCH/DISCONTINUOBALANCE DE PRODUCTO (P) :Ecuacin de balance de producto

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UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-ESCUELA DE INGENIERA QUMICABIOPROCESOSTALLER PARMETROS CINTICOS REACTOR BATCHSe est utilizando E coli para la produccin de hormona recombinante de crecimiento. La bacteria crece en un cultivo aerobio discontinuo con glucosa como sustrato limitante del crecimiento. Se miden las concentraciones de clulas y de sustrato en funcin del tiempo de cultivo y los resultados obtenidos se muestran en la tabla 1. Suponga que la velocidad de crecimiento puede ser representada por monod y calcule u max, Ks, yxs, ms.Tiempo (d)concentracin de biomasa (g/l)concentracin de azcar (g/l)00,2250,50,2224,810,4724,31,5123,322,120,72,54,4215,739,45,23,511,70,1411,70Tabla 1 Datos experimentales REACTOR CONTINUO

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-ESCUELA DE INGENIERA QUMICABIOPROCESOSREACTOR CONTINUOAfluenteEfluenteFFQUIMIOSTATO:

Equipo que mantiene el crecimiento de bacterias en la fase de crecimiento exponencialSUPOSICIONES:

No hay corrientes gaseosasHomogneo y agitadoComposicin del efluente igual a la composicin del medio.Estado estable.

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-ESCUELA DE INGENIERA QUMICABIOPROCESOSREACTOR CONTINUOBALANCE DE BIOMASA (X)ENTRA SALE + GENERA = ACUMULACINPreviamente se hace inoculacin/ un reactor continuo procede de un reactor batch

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-ESCUELA DE INGENIERA QUMICABIOPROCESOSREACTOR CONTINUODividiendo en el volumen VEcuacin de balance de Biomasa

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-ESCUELA DE INGENIERA QUMICABIOPROCESOSREACTOR CONTINUOEcuacin de balance de biomasa

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-ESCUELA DE INGENIERA QUMICABIOPROCESOSREACTOR CONTINUOBALANCE DE SUSTRATO (S)ENTRA SALE - CONSUME = ACUMULACIN

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-ESCUELA DE INGENIERA QUMICABIOPROCESOSREACTOR CONTINUODividiendo en el volumen VEcuacin de balance de sustrato

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-ESCUELA DE INGENIERA QUMICABIOPROCESOSREACTOR CONTINUOCASO 1. ( IDEAL) Todo el sustrato para crecimiento.

Por qu es valida esta suposicin? Porque en un quimiostato las clulas estn en faseexponencial, el mantenimiento es mayor en la fasede adaptacin.

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UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-ESCUELA DE INGENIERA QUMICABIOPROCESOSCASO 2. REACTOR CONTINUOCon mantenimiento celular y sin formacin de producto

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-ESCUELA DE INGENIERA QUMICABIOPROCESOSCASO 3. REACTOR CONTINUOCon mantenimiento celular y sin formacin de producto

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-ESCUELA DE INGENIERA QUMICABIOPROCESOSREACTOR CONTINUOBALANCE DE PRODUCTO (P)ENTRA SALE + GENERA = ACUMULACINDividiendo en el volumen V

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-ESCUELA DE INGENIERA QUMICABIOPROCESOSREACTOR CONTINUOEcuacin de balance de producto

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-ESCUELA DE INGENIERA QUMICABIOPROCESOSBATCH VS CONTINUONutriente se agota a medida que pasa el tiempo.

Formacin de toxinas ( acumulacin de compuestos txicos).

Limitaciones en el control.

Fcil operacin

Equipo complejoAprovechamiento de sustrato incompletoRiesgo de contaminacin.Mutacin( transferencia de material gentico.

Formacin de productoPrevenir la inhibicinEfecto de parmetros FQ es medido con facilidadOptimizacinControl completo

Prevenir IManipular FOptimizar P

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-ESCUELA DE INGENIERA QUMICABIOPROCESOSCONTROL QUIMIOSTATOPrevenir IManipular FOptimizar PBusca: Washout DcrticoAmplio rango de DDcrticoDmax, Xmax

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-ESCUELA DE INGENIERA QUMICABIOPROCESOSCONTROL QUIMIOSTATO

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UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER-ESCUELA DE INGENIERA QUMICABIOPROCESOSLa tabla presenta los datos cinticos de la produccin de cido actico en un quimiostato, utilizando metanol como sustrato limitante y dixido de carbono en medio anaerobio.

So (mmol/l)D (1/h)X (mmol/L)S(mmol/L)P(mmol/L)2000,0318,69ND108,90,048,3510,2106,90,0667,140,5860,0945,268561,80,1283,93115,843,8Determinar los parmetros cinticos umx, Ks, Yxs, ms, Yp/x, mp y Yps