Fehlerbehebung bei häufigen biochemischen Engineering-Problemen: Berechnungen und Lösungen
Die biochemische Technik umfasst komplexe Prozesse, die präzise Berechnungen erfordern, um Effizienz und Sicherheit zu gewährleisten. Die Fehlerbehebung bei häufigen Problemen hängt oft vom Verständnis der wichtigsten Parameter und der Anwendung geeigneter Lösungen ab. Dieser Artikel bietet einen Überblick über typische Probleme und ihre mathematischen Ansätze.
Häufige Probleme in der biochemischen Technik
Probleme wie Substrathemmung, Sauerstofftransferbeschränkungen und pH-Ungleichgewichte sind bei biochemischen Prozessen häufig.
Berechnungen für die Fehlersuche
Zu den wichtigsten Berechnungen gehören die Bestimmung der spezifischen Wachstumsrate, des Substratverbrauchs und der Sauerstoffübertragungsrate, die bei der Diagnose von Prozessineffizienzen und der Steuerung von Korrekturmaßnahmen helfen.
Beispiel: Sauerstofftransferrate Berechnung
Die Sauerstofftransferrate (OTR) kann mit der Formel berechnet werden:
OTR = kLa (C* - CL))
Dabei ist kLa der volumetrische Stofftransferkoeffizient, C* die Sättigungskonzentration von Sauerstoff und CL die Konzentration des gelösten Sauerstoffs.
Lösungen und Anpassungen
Durch Anpassungen wie die Erhöhung der Rührung, der Belüftungsrate oder die Änderung des Bioreaktordesigns kann der Sauerstofftransfer verbessert werden.