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Keywords:

  • airlift bioreactor;
  • spinning sparger;
  • hydrodynamics;
  • interfacial area

Abstract

In this work, the traditional external loop, airlift bioreactor has been fitted with a spinning sparger. Baffles were located beyond the sparger circumference to prevent vortex motion throughout the bioreactor. The flat plate, spinning sparger had six orifices and was located below the downcomer connection to prevent the generation of a high shear environment inside the bulk medium as would be found in a stirred tank bioreactor. The spinning motion of the sparger produces smaller diameter bubbles with higher gas hold-ups and interfacial areas inside the bioreactor. Data and empirical correlations are presented for these features as well as liquid circulation velocity and mixing characteristics as functions of the spinning rate, superficial gas velocity and type of medium.

Dans ce travail, on a équipé le bioréacteur à air ascendant à boucle externe traditionnel ďun gicleur tournant. Des chicanes ont été installées juste à ľextérieur du gicleur afin ďempěcher tout mouvement tourbillonnaire dans le réacteur. Le gicleur tournant à plateaux plats possèdent six orifices et a été placé sous la connexion du trop plein pour empěcher la création de cisaillement élevé dans le réacteur comme ce serait le cas dans un bioréacteur à réservoir agité. Le mouvement tournant du gicleur produit des bulles de diamètre plus petit ainsi que des rétentions de gaz et des surfaces interfaciales plus grandes dans le réacteur. Des données et des corrélations empiriques sont présentées pour ces caractéristiques ainsi que pour la vitesse de circulation du liquide et les caractéristiques de mélange, en fonction de la vitesse de rotation, de la vitesse de gaz superficielle et du type de milieu.