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Para o critério coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio ( k L a )

Para o critério coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio ( k L a ). Partindo da equação de Cooper:. E da velocidade superficial do ar:. Para a manutenção de k L a, tem-se:. Com a equação de Michel e Miller para P g :. Chega-se a:.

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Para o critério coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio ( k L a )

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Presentation Transcript

  1. Para o critério coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio (kLa ) Partindo da equação de Cooper: E da velocidade superficial do ar: Para a manutenção de kLa, tem-se: Com a equação de Michel e Miller para Pg:

  2. Chega-se a: Sendo os valores de A e B dependentes do volume e a coalescência (Tabela 14.3):

  3. Para o critério velocidade na extremidade do impelidor (vtip)

  4. Para o critério tempo de mistura (tm) Partindo–se da grandeza adimencional fator tempo de mistura: E considerando que: Chega-se a:

  5. Para o critério capacidade de bombeamento do impelidor (FL/V)

  6. Para o critério Número de Reynolds (NRe)

  7. A maioria dos critérios apresentados permitem obter relações entre frequências de rotação (N) e dimensões (Di) para as duas escalas envolvidas. Ou seja, envolvem apenas as condições de agitação do meio da nova escala. Assim, para processos aeróbios, recomendam-se outros critérios: • Número de aeração (NA) • Velocidade superficial do ar (VS) • Vazão específica de aeração (Ф)

  8. Para o critério Número de aeração

  9. Para o critério Velocidade superficial do ar

  10. Para o critério Vazão específica de aeração

  11. Consequências Exemplo: Processo com agitação de 700 rpm, 10 L e 0,3 vvm, aumentado para 5 m3. Critério: constância da vazão específica de ar.

  12. Exercício Considere a ampliação de escala de uma fermentação de um biorreator de 10 L para um outro de 10.000 L. O fermentador menor apresenta uma relação HL/DT igual a 3. O diâmetro da turbina equivale a 30% do diâmetro do tanque. A velocidade de agitação é de 500 rpm e são empregadas 3 turbinas tipo Rushton. Determine as dimensões do fermentador maior e a velocidade de agitação para: • constância da relação P/V; • constância da velocidade da extremidade da turbina; • constância do número de Reynolds.

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