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Examen Biorreactores 2do Parcial, Exámenes selectividad de Biotecnología

Datos experimentales para calcular el oxigeno en un biorreactor

Tipo: Exámenes selectividad

2022/2023

Subido el 19/05/2024

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UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGIA.
ACADEMIA DE BIOINGENIERIA.
SEGUNDO DEPARTAMENTAL
INGENIERIA DE REACTORES Y BIOREACTORES.
Nombre: Valadez Fajardo Ilya Dayan Grupo: 6AV1.
Conteste brevemente lo que se pregunta. Valor (2 puntos).
1.- Define y explica la teoría de la doble película.
La teoría de la doble película, creada en el año de 1923, habla de que en la transferencia de masa,
en una interfase entre un gas y un líquido existen dos películas que representan la resistencia a la
dicha transferencia de masa, donde las concentraciones de los fluidos en la interfase se encuentran
en un equilibrio. Aplica para el estado estacionario.
2.- Define y explica la ley de Fick.
Valor ( 3 puntos).
1. Con los siguientes datos experimentales de concentración de oxígeno disuelto en
condiciones de operación de un biorreactor calcular el Kla por el método de
regresión lineal.
Tiempo (min)
Oxígeno disuelto
(mg/L)
0
0.3
5
1.883
10
2.345
15
3.345
20
4.123
25
4.770
30
5.306
35
5.753
40
6.126
45
6.437
Valor (2.5 puntos).
2. Un reactor tiene un enchaquetado de 1.3m de diámetro con deflectores, el líquido
entra con una temperatura de 200°K, el agitador tiene 0.55m de diámetro; su
agitador es de paletas planas que gira a 150 rpm, la chaqueta contiene agua caliente.
La temperatura superficial de las paredes es constante e igual a 300°K, el líquido
tiene las siguientes propiedades físicas generales:
ρ=961 Kg/m3, Cp=2500 J/Kg K, k=0.173 W/m K , µ=1.00 Pa s a 200 K y 0.084 Pa s a 300K.
Calcule el coeficiente de transferencia de calor a la pared de la chaqueta.
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¡Descarga Examen Biorreactores 2do Parcial y más Exámenes selectividad en PDF de Biotecnología solo en Docsity!

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGIA.

ACADEMIA DE BIOINGENIERIA.

SEGUNDO DEPARTAMENTAL

INGENIERIA DE REACTORES Y BIOREACTORES.

Nombre: Valadez Fajardo Ilya Dayan Grupo: 6AV1. Conteste brevemente lo que se pregunta. Valor (2 puntos). 1.- Define y explica la teoría de la doble película. La teoría de la doble película, creada en el año de 1923, habla de que en la transferencia de masa, en una interfase entre un gas y un líquido existen dos películas que representan la resistencia a la dicha transferencia de masa, donde las concentraciones de los fluidos en la interfase se encuentran en un equilibrio. Aplica para el estado estacionario. 2.- Define y explica la ley de Fick. Valor ( 3 puntos).

  1. Con los siguientes datos experimentales de concentración de oxígeno disuelto en condiciones de operación de un biorreactor calcular el Kla por el método de regresión lineal. Tiempo (min) Oxígeno disuelto (mg/L) 0 0. 5 1. 10 2. 15 3. 20 4. 25 4. 30 5. 35 5. 40 6. 45 6. Valor (2.5 puntos).
  2. Un reactor tiene un enchaquetado de 1.3m de diámetro con deflectores, el líquido entra con una temperatura de 200°K, el agitador tiene 0.55m de diámetro; su agitador es de paletas planas que gira a 150 rpm, la chaqueta contiene agua caliente. La temperatura superficial de las paredes es constante e igual a 300°K, el líquido tiene las siguientes propiedades físicas generales: ρ =961 Kg/m^3 , Cp=2500 J/Kg K, k=0.173 W/m K , μ=1.00 Pa s a 200 K y 0.084 Pa s a 300K. Calcule el coeficiente de transferencia de calor a la pared de la chaqueta.

Valor (2.5 puntos).

  1. Un caldo nutritivo para una operación batch se mantiene agitado en un biorreactor de diámetro de 2.4m (Di); si se requiere colocar baffles en el biorreactor para aumentar la transferencia de oxígeno. El microorganismo requiere un movimiento moderado ¿Cuál deberían ser las dimensiones de estos y cuantos baffles se podrían instalar en el tanque? Calcular y explicar detalladamente Valor ( 2 puntos).
  2. Un reactor de tanque agitado con 4 deflectores; tiene un caldo nutritivo que se está agitando con un impulsor tipo Rushton Di = 1/3 DT , DT= 3m, el impulsor gira Ni= 90 rpm cuya densidad del caldo nutritivo es de ρ≈ 1000 kg/m^3 , considerar que es un fluido newtoniano y este sistema es para un organismo anaerobio (sin burbujeo). ¿Calcular la potencia del impulsor para diferentes escenarios? μ= μH 2 O = 1x10 -3^ kg/ms a T= 20 °C a) μ = μ H 2 O b) μ = 100 > μ H 20 c) μ = 10 4 > μ H 2 O d) μ = 5x 10 5 > μ H 2 O