Verbesserung der Schaumbeherrschung bei der Hefekultivierung durch Umrüstung eines Norm-Bioreaktors und modellgestützte Optimierung seiner Prozeßführung:
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| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1994
|
| Edition: | Als Ms. gedr. |
| Series: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschritt-Berichte VDI / 3]
367 |
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| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | IX, 131 S. Ill., graph. Darst. |
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| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
V
INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS...............................................................................................................V
ABKUERZUNGS-
UND
SYMBOLVERZEICHNIS..................................................................................VII
ABSTRACT
.............................................................................................................................IX
1.
EINLEITUNG....................................................................................................................1
1.2
SYSTEMATISCHE
BEWERTUNG
VON
BIOREAKTOREN
...................................................2
1.3
PROBLEMSTELLUNG.............................................................................................3
2.
ZIELSETZUNG
DER
ARBEIT..................................................................................................5
2.1
GANG
DER
UNTERSUCHUNGEN..............................................................................5
3.
UMRUESTUNG
DES
DECHEMA-NORM
RUEHRKESSELS
ZUM
UMWURFREAKTOR................................8
3.1
SCHLAUFENREAKTOREN
IN
DER
BIOTECHNOLOGIE......................................................8
3.2
DETAILLIERTE
UNTERSUCHUNGEN
AN
UMWURFREAKTOREN..........................................9
3.3
AUFBAU
DES
UMGERUESTETEN
REAKTORS................................................................10
3.4
BESCHREIBUNG
DER
FLUIDDYNAMIK
IM
UMWURFREAKTOR........................................12
4.
MESSUNGEN
IM
MODELLSYSTEM........................................................................................14
4.1
PROBLEMATIK
SCHAEUMENDER
KULTURMEDIEN.........................................................14
4.2
METHODEN
ZUR
SCHAUMBEHERRSCHUNG...............................................................14
4.3
FAEHIGKEIT
ZUR
SCHAUMUNTERDRUECKUNG
BEIDER
KONFIGURATIONEN..........................15
4.3.1
MESSMETHODIK..................................................................................15
4.3.2
VERHALTEN
BEIDER
KONFIGURATIONEN
BEI
BSA-ZUGABE..........................16
4.4
GEGENUEBERSTELLUNG
DER
SCHAUMBEHERRSCHUNG
BEIDER
REAKTORTYPEN
..................17
4.5
STOFFUEBERGANGSMESSUNGEN..............................................................................25
4.5.1
EINFUEHRUNG.......................................................................................25
4.5.2
MESSVERFAHREN..................................................................................25
4.6
MESSUNG
DES
INTEGRALEN
STOFFUEBERGANGS
IN
BEIDEN
KONFIGURATIONEN.................28
5.
VERGLEICH
DER
REAKTOREN
DURCH
BATCH
HEFEKULTIVIERUNGEN.............................................34
5.1
BIOLOGISCHE
CHARAKTERISIERUNG
VON
BIOREAKTOREN
............................................34
5.1.1
HEFE
ALS
BIOLOGISCHES
TESTSYSTEM.....................................................35
5.2
AUFBAU
DER
UNTERSUCHUNGEN...........................................................................36
5.3
PRAKTISCHE
DURCHFUEHRUNG
DES
REAKTORVERGLEICHS
DURCH
KULTIVIERUNGEN............36
5.3.1
MIKROORGANISMUS.............................................................................36
5.3.2
KULTIVIERUNGSBEDINGUNGEN................................................................37
5.3.3
FERMENTATIONSANLAGE........................................................................37
5.3.4
DAS
PROZESSMANAGEMENTSYSTEM
RISP
...............................................38
5.3.5
ANALYTIK...........................................................................................41
5.3.5.1
ON-LINE
MESSUNGEN.............................................................41
5.3.5.2
OFF-LINE
MESSUNGEN............................................................48
5.4
VERGLEICH
DES
WACHSTUMSVERHALTEN
BEI
BATCH
KULTIVIERUNG.............................49
5.5
GEGENUEBERSTELLUNG
DER
KULTIVIERUNGSERGEBNISSE..............................................52
6.
FED-BATCH
HEFEKULTIVIERUNGEN:
MODELLIERUNG
UND
PROZESSSTEUERUNG..............................56
6.1
MOTIVATION
FUER
DIE
AUSWAHL
DER
FED-BATCH
BETRIEBSWEISE...............................56
6.1.1
PRINZIP
VON
FED-BATCH
KULTIVIERUNGEN..............................................56
6.2
VORAUSSETZUNGEN
FUER
DIE
VERWENDUNG
VON
FED-BATCH
EXPERIMENTEN
ZUR
REAKTORBEWERTUNG............................................................................................57
6.3
PROZESSMODELLIERUNG.......................................................................................59
6.3.1
EINFUEHRUNG.......................................................................................59
6.3.2
ZIELSETZUNG
/
ZWECK
DER
MODELLIERUNG.............................................59
VI
INHALTSVERZEICHNIS
6.3.3
KONZEPTION
DES
PROZESSMODELLS........................................................60
6.3.4
EINBINDUNG
DES
VORHANDENEN
PROZESSWISSENS....................................61
6.4
DETAILLIERTER
AUFBAU
DES
VERWENDETEN
HYBRID-MODELL.....................................63
6.4.1
MATHEMATISCHES
MODELL...................................................................63
6.4.2
KUENSTLICHES
NEURONALES
NETZ...........................................................63
6.4.3
FUZZY-EXPERTENSYSTEM.....................................................................65
6.4.3.1
DAS
FUZZY-EXPERTENSYSTEM
ZUR
PHASENERKENNUNG...............65
6.4.3.2
DAS
FUZZY-EXPERTENSYSTEM
ALS
SUPERVISOR..........................71
6.5
VALIDIERUNG
DES
MODELLS.................................................................................73
6.5.1
ZUSTANDSSCHAETZUNG
DURCH
DAS
PROZESSMODELL.....................................73
6.5.2
ZUSTANDSSCHAETZUNG
BEI
BATCH
KULTIVIERUNGEN....................................73
6.5.3
ZUSTANDSSCHAETZUNG
BEI
FED-BATCH
KULTIVIERUNGEN.............................76
6.5.4
BEWERTUNG
DER
ZUSTANDSSCHAETZUNGSERGEBNISSE..................................80
6.6
VERWENDUNG
DES
HYBRID-MODELLS
ZUR
ZUSTANDSVORHERSAGE
UND
ZUR
PROZESSSIMULATION....................................................................................................82
6.6.1
FESTLEGUNG
DER
ZUFUETTERUNGSSTRATEGIE
FUER
DIE
VERGLEICHSEXPERIMENTE................................................................................83
6.6.2
OPTIMIERUNG
DES
ZUFUETTERUNGSPROFILS................................................88
6.7
ON
LINE
REGELUNG
DER
ZUFUETTERUNGSRATE...........................................................93
6.7.1
PID-REGLER
FUER
DIE
PROZESSSTEUERUNG................................................94
6.7.2
MODELLGESTUETZTER
REGLER
ZUR
PROZESSSTEUERUNG..................................96
7.
REAKTORVERGLEICH
DURCH
FED-BATCH
KULTIVIERUNGEN
MIT
MODELLGESTUETZTER
PROZESSKONTROLLE.................................................................................................................99
7.1
KULTIVIERUNGEN
IM
RUEHRKESSEL:........................................................................99
7.2
KULTIVIERUNGEN
IM
UMWURFREAKTOR..................................................................102
7.3
ANALYSE
DER
KULTIVIERUNGSERGEBNISSE
IN
BEIDEN
REAKTORTYPEN
..........................104
7.4
SAUERSTOFFEINTRAG
IN
BEIDEN
REAKTORTYPEN
WAEHREND
DER
KULTIVIERUNGEN............107
7.5
SCHAUMBEHERRSCHUNG
DER
REAKTORKONFIGURATIONEN
IN
FED-BATCH
KULTIVIERUNGEN........................................................................................................111
7.6
SCHLUSSFOLGERUNG
AUS
DEN
KULTIVIERUNGSERGEBNISSEN.........................................113
7.7
OPTIMIERUNG
DER
PROZESSFUEHRUNG
IM
UMWURFREAKTOR.......................................114
7.7.1
ZIEL
DER
OPTIMIERUNG.......................................................................114
7.7.2
EXPERIMENTELLE
UEBERPRUEFUNG
DER
MODELLIERTEN
OPTIMIERUNGSERGEBNISSE...............................................................................114
8.
ZUSAMMENFASSUNG........................................................................................................118
ANHANG
A
..........................................................................................................................121
ANHANG
B..........................................................................................................................122
LITERATUR............................................................................................................................126
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| spelling | Schubert, Jörg Verfasser aut Verbesserung der Schaumbeherrschung bei der Hefekultivierung durch Umrüstung eines Norm-Bioreaktors und modellgestützte Optimierung seiner Prozeßführung Jörg Schubert Als Ms. gedr. Düsseldorf VDI-Verl. 1994 IX, 131 S. Ill., graph. Darst. txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschritt-Berichte VDI / 3] 367 Zugl.: Hannover, Univ., Diss., 1993 Bioreactors Biotechnology Umwurfreaktor (DE-588)4357610-2 gnd rswk-swf Prozessführung Technik (DE-588)4197295-8 gnd rswk-swf Entschäumen (DE-588)4324180-3 gnd rswk-swf Rührreaktor (DE-588)4115803-9 gnd rswk-swf Hefegewinnung (DE-588)4356882-8 gnd rswk-swf (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Umwurfreaktor (DE-588)4357610-2 s Hefegewinnung (DE-588)4356882-8 s Entschäumen (DE-588)4324180-3 s Prozessführung Technik (DE-588)4197295-8 s DE-604 Rührreaktor (DE-588)4115803-9 s 3] Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschritt-Berichte VDI 367 (DE-604)BV001897067 367 HBZ Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=006587107&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
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