Leistungseintrag und hydrodynamische Phänomene in geschüttelten Bioreaktoren:
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| Language: | German |
| Published: |
Aachen
Shaker
2003
|
| Series: | Berichte aus der Verfahrenstechnik
|
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
UND
MOTIVATION
1
2
THEORETISCHE
GRUNDLAGEN
4
2.1
LEISTUNGSEINTRAG
IN
RUEHRREAKTOREN
UND
BLASENSAEULEN
.
4
2.1.1
KENNZAHLEN
IN
DER
VERFAHRENSTECHNIK
.
4
2.1.2
LEISTUNGSEINTRAG
IN
GERUEHRTEN
BIOREAKTOREN
.
7
2.1.3
LEISTUNGSEINTRAG
IN
BLASENSAEULEN
.
8
2.1.4
ABHAENGIGKEIT
DER
NEWTON-ZAHL
VOM
BEWEHRUNGSGRAD
.
9
2.2
FLUESSIGKEITSBEWEGUNG
IN
SCHUETTELKOLBEN
UND
ROTATIONSGEFAESSEN
.
12
2.3
LEISTUNGSEINTRAG
UND
DURCHMISCHUNG
IN
GESCHUETTELTEN
BIOREAKTOREN
.
15
2.3.1
LEISTUNGSEINTRAG
IN
SCHUETTELKOLBEN
.
16
2.3.2
DURCHMISCHUNG
IN
SCHUETTELKOLBEN
.
20
2.3.3
LEISTUNGSEINTRAG
UND
DURCHMISCHUNG
IN
SCHIKANEKOLBEN
.
22
2.4
VISKOSITAETSMODELLE
FUER
BIOLOGISCHE
SYSTEME
.
23
2.5
EFFEKTIVE
UND
MAXIMALE
SCHERRATE
IN
BIOREAKTOREN
.
26
2.5.1
EFFEKTIVE
SCHERRATE
IN
BIOREAKTOREN
.
26
2.5.2
MAXIMALE
SCHENRATE
IN
BIOREAKTOREN
.
30
3
MATERIAL
UND
METHODEN
31
3.1
VERWENDETE
ERLENMEYERKOLBEN
.
31
3.1.1
ERLENMEYERKOLBEN
NACH
DIN
12380
.
31
3.1.2
SCHIKANEKOLBEN
.
32
3.2
KULTIVIERTE
MIKROORGANISMEN
.
32
3.2.1
XANTHOMONAS
CAMPESTRIS
.
33
II
INHALTSVERZEICHNIS
3.2.2
PSEUDOMONAS
PUTIDA
CA3
.
34
3.2.3
PENICILLIUM
CHRYSOGENUM
.
35
3.2.4
HANSENULA
POLYMORPHA
.
36
3.3
CHARAKTERISIERUNG
DER
VERWENDETEN
FLUESSIGKEITEN
.
37
3.4
MEHRKOLBEN-MESSGERAET
ZUR
LEISTUNGSMESSUNG
IN
GESCHUETTELTEN
BIORE
AKTOREN
.
38
3.4.1
AUFBAU
DER
MESSEINRICHTUNG
.
38
3.4.2
BETRIEB
DER
MESSEINRICHTUNG
.
39
3.4.3
AUSWUCHTUNG
DES
SCHUETTLERS
.
41
3.5
ANALYSE
UND
MESSGERAETE
SOWIE
ANALYSEMETHODEN
.
43
3.6
METHODEN
ZUM
FOTOGRAFIEREN
DES
BEWEGTEN
KOLBENS
.
45
3.6.1
DIGITALKAMERA
MIT
KURZER
VERSCHLUSSZEIT
.
45
3.6.2
POSITIONIERUNG
EINER
FOTOKAMERA
.
45
3.7
METHODE
ZUR
BESTIMMUNG
DER
EFFEKTIVEN
SCHERRATE
.
46
4
ENTWICKLUNG
VON
MESSGERAETEN
UND
DOKUMENTATIONSSYSTEMEN
49
4.1
POSITIONSFESTSTELLUNG
DES
SCHUETTELTABLARS
.
49
4.2
EINZELKOLBEN-MESSGERAET
ZUR
LEISTUNGSMESSUNG
IN
GESCHUETTELTEN
BIO
REAKTOREN
51
4.2.1
MESSPRINZIP
UND
AUFBAU
.
51
4.2.2
OPTIMIERUNG
DES
MESSGERAETS
UND
PROBEMESSUNG
.
55
4.3
OPTISCHE
UEBERWACHUNG
DER
KREISENDEN
FLUESSIGKEIT
MIT
HILFE
EINER
MIT
ROTIERENDEN
KAMERA
.
57
4.4
ENTWICKLUNG
EINES
PHASENSENSORS
.
61
4.4.1
FUNKTIONSPRINZIP
UND
SENSORAUSWAHL
.
61
4.4.2
UMSETZUNG
.
65
4.5
KONTINUIERLICHE
MESSUNG
DES
LEISTUNGSEINTRAGS
WAEHREND
EINER
KULTI
VIERUNG
66
INHALTSVERZEICHNIS
IN
5
ERGEBNISSE
UND
DISKUSSION
68
5.1
VISKOSITAETEN
DER
VERSUCHSFLUESSIGKEITEN
.
68
5.2
LEISTUNGSEINTRAG
IN
SCHIKANELOSEN
GESCHUETTELTEN
BIOREAKTOREN
.
70
5.2.1
EXEMPLARISCHE
BESCHREIBUNG
DER
EINFLUSSFAKTOREN
AUF
DEN
LEISTUNGSEINTRAG
.
71
5.2.2
DIMENSIONSLOSER
LEISTUNGSEINTRAG
FUER
SCHIKANELOSE
GESCHUET
TELTE
BIOREAKTOREN
.
76
5.3
PHAENOMENE
IN
SCHIKANELOSEN
GESCHUETTELTEN
BIOREAKTOREN
.
78
5.3.1
"
AUSSER
PHASE
"
PHAENOMEN
.
78
5.3.2
"
AUSSER
PHASE
"
PHAENOMEN
IN
GROSSEN
GESCHUETTELTEN
BIOREAKTOREN
83
5.3.3
DIE
PHASENZAHL
PH
ALS
MASS
FUER
DEN
HYDRODYNAMISCHEN
ZU
STAND
DER
FLUESSIGKEIT
.
89
5.3.4
VERLASSEN
DES
"
AUSSER
PHASE
"
BEREICHS
DURCH
DREHZAHLERHOE
HUNG
.
93
5.4
UNTERSUCHUNG
VON
SCHIKANEKOLBEN
.
94
5.4.1
LEISTUNGSEINTRAG
IN
SCHIKANEKOLBEN
.
95
5.4.2
DEFINITION
DER
SCHIKANEZAHL
.
97
5.4.3
DIMENSIONSLOSER
LEISTUNGSEINTRAG
FUER
SCHIKANEKOLBEN
.
99
5.5
ERMITTLUNG
DER
EFFEKTIVEN
SCHERRATE
IN
SCHUETTELKOLBEN
.
101
5.5.1
BESTIMMUNG
DER
EFFEKTIVEN
SCHERRATE
.
101
5.5.2
MODELLIERUNG
DER
EFFEKTIVEN
SCHERRATE
.
103
5.5.3
DIMENSIONSLOSER
LEISTUNGSEINTRAG
UND
PHASENZAHL
FUER
STRUK
TURVISKOSE
FLUIDE
.
105
5.6
AUSWIRKUNG
UNTERSCHIEDLICHER
SCHUETTELBEDINGUNGEN
AUF
DIE
KULTIVIE
RUNG
VON
MIKROORGANISMEN
.
107
5.6.1
AUSWIRKUNG
DER
SCHUETTELBEDINGUNGEN
AUF
DIE
KULTIVIERUNG
VISKOSER
SYSTEME
.
107
5.6.2
"
AUSSER
PHASE
"
ZUSTAENDE
WAEHREND
DER
KULTIVIERUNG
VISKOSER
SYSTEME
.
112
5.6.3
"
AUSSER
PHASE
"
ZUSTAENDE
WAEHREND
DER
KULTIVIERUNG
NIEDRIGVIS
KOSER
SYSTEME
.
115
5.7
ONLINE-UEBERWACHUNG
DER
KULTIVIERUNGSBEDINGUNGEN
.
121
5.7.1
UEBERWACHUNG
DES
HYDRODYNAMISCHEN
ZUSTANDS
WAEHREND
DER
KULTIVIERUNG
.
121
IV
INHALTSVERZEICHNIS
5.7.2
KONTINUIERLICHE
LEISTUNGSMESSUNG
WAEHREND
EINER
FERMENTATI
ON
IN
GESCHUETTELTEN
BIOREAKTOREN
.
124
5.8
VISKOSITAETSMESSUNG
IN
SCHUETTELKOLBEN
.
126
6
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
128
LITERATURVERZEICHNIS
143
A
BEWEHRUNGSGRAD
UND
NEWTON-ZAHL
144
A.L
BITTINS
UND
ZEHNER
.
144
A.2
SANO
UND
USUI
.
145
A.3
NAGATA
.
146
B
KONSTRUKTIONSZEICHNUNGEN
147
B.L
UEBERSICHTSZEICHNUNG
DER
MITROTIERENDEN
KAMERA
MIT
KONSTANTEM
SCHUETTELDURCHMESSER
.
147
B.2
UEBERSICHTSZEICHNUNG
DER
MITROTIERENDEN
KAMERA
MIT
VARIABLEM
SCHUET
TELDURCHMESSER
.
147
B.3
UEBERSICHTSZEICHNUNG
DES
EINZELKOLBEN-MESSGERAETS
.
147
C
ERLENMEYERKOLBEN
UND
BETRIEBSPARAMETER
151
C.L
VERSUCHSPARAMETER
DER
LEISTUNGSMESSUNGEN
.
151
C.2
ABMESSUNGEN
VON
ERLENMEYERKOLBEN
NACH
DIN
12380
.
153 |
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