생물반응기 스파저

일반적인 스파지 튜브 설계 아이디어

더 작은 생물반응기는 분무기 없이 효율적으로 산소를 분배하고 이산화탄소를 제거할 수 있습니다. 그러나 표면적 대 부피 비율이 낮을수록 이산화탄소가 축적되고 산소 침투가 방해되기 때문에 이러한 조치는 더 큰 생물반응기에는 적용되지 않습니다. 따라서 산소 도입과 이산화탄소 제거를 위해서는 분무기가 필요합니다.

마이크로 및 대형 분무기를 갖춘 시스템은 다양한 공정 요구 사항을 충족할 수 있기 때문에 유용한 경우가 많습니다. 예를 들어, 대형 분무기는 용액에서 용해된 CO 2 를 효과적으로 제거하는 더 큰 기포를 생성하지만 큰 기포를 분해하고 산소를 방출하려면 격렬한 교반이 필요합니다.

이는 내한성 세포주에서는 잘 작동할 수 있지만, 저어주면 더 섬세한 포유류 세포가 손상될 수 있습니다. 이러한 경우 저전력 매크로 분배기를 먼저 사용하여 CO 2를 제거한 다음 마이크로 분배기를 직렬로 사용하여 산소를 보다 효율적으로 전달하는 더 작은 기포를 생성할 수 있습니다.

소결된 다공성 금속 스파저가 만듭니다

계면 면적은 증가하지만 기포 크기는 감소합니다.

과제: 기포 특성으로 O2 수송 및 CO 2 증기 추출 속도 결정

기포 형성과 크기는 생물반응기 전체에 산소가 분산되는 방식에 큰 영향을 미칩니다. 기포 특성은 기공 크기 및 분포, 분배기 재료, 유속, 액체 및 기체 특성, 압력에 의해 크게 영향을 받습니다. 예를 들어, 마이크로 분무기는 더 작은 구형 기포를 생성하는 반면, 더 큰 분무기는 약간 더 크고 덜 균일한 모양의 기포를 생성합니다.

마이크로 스파저는 미크론 크기의 구형 기포를 생성하며 표면 장력은 생물반응기를 통과할 때 지배적인 힘입니다. 따라서 이들은 반응기 내 체류 시간이 길어서 산소 전달이 향상되지만 배양물에서 이산화탄소를 제거하는 데는 적합하지 않습니다.

대형 분무기는 평균 직경 1~4mm의 거품을 생성하며, 국물의 표면 장력과 부력이 결합되어 모양과 움직임에 영향을 미칩니다. 이러한 기포는 체류 시간이 더 짧지만 작은 기포보다 용해될 가능성이 낮습니다. 그러나 마이크로 스파저는 관성력이 동작을 제어하면서 더 큰 비대칭 기포를 생성할 수도 있습니다. 이러한 거품은 CO2를 용해하거나 제거하지 않고도 쉽게 터질 수 있습니다.

기포의 모양과 크기는 전지가 겪게 될 전단 응력의 양, 시스템에서 CO 2 제거의 효율성, 전지로의 총 산소 전달 속도를 결정합니다. 따라서 산소 기포의 크기와 분포가 균일하고 세포를 손상시키지 않도록 생물반응기 분무기를 최적화하는 것이 중요합니다.

해결책: HENGKO Bioreactor Sparger의 엄격한 생산 품질 관리 사용

HENGKO는 20년 이상의 소결 스파저 개발 및 생산 경험을 보유하고 있습니다. 당사의 스테인리스강 스파저는 균일한 기공을 갖고 이에 따라 바이오리액터로 방출되는 균일한 기포 크기를 갖는 고품질 제품을 생산하기 위해 종종 생산 방법을 개선한 수십 명의 엔지니어의 결과입니다. 당사의 다공성 스파저는 저유량 질량 유량 컨트롤러와 함께 사용하는 것이 좋습니다.

사용 방법:저유량 질량 유량 컨트롤러는 다공성 스파저에 산소를 천천히 도입합니다. 스파저는 즉시 가스를 방출하지 않습니다. 대신, 임계점에 도달할 때까지 압력이 점진적으로 증가하며, 임계점에서 기포가 생물반응기로 부드럽게 방출됩니다.

이 살포 방법을 사용하면 산소 질량 유량을 조정하여 기포가 생물반응기로 방출되는 속도를 제어할 수 있습니다. 스파저의 구멍은 예상대로 기포가 형성될 만큼 작습니다. 따라서 이 생물반응기 살포 기술은 용기 크기에 따라 확장 가능하며 산소 전달 속도는 가스 유량에 비례합니다.

생물반응기 스파저에 관한 질문

1. 생물반응기의 스파저란 무엇입니까?

간단히 말해서, 스파저는 산소나 공기와 같은 가스를 액체 매질에 도입하기 위해 생물반응기에서 사용되는 장치입니다. 스파저의 주요 기능은 생물반응기의 미생물에 산소를 공급하는 것인데, 이는 미생물의 성장과 대사에 필요합니다.

생물반응기의 스파저는 미생물의 성장과 대사에 필요한 산소, 공기 또는 기타 가스와 같은 가스를 추가하는 데 사용됩니다. 산소는 스파저를 통해 미생물에 공급되며, 이는 액체 매질의 용존 산소 수준을 유지하는 데 도움이 됩니다. 용존 산소 수준은 미생물의 성장과 대사에 직접적인 영향을 미치기 때문에 생물공정 중에 모니터링하고 제어하는 ​​중요한 매개변수입니다.

Sparger는 다공성 물질이나 튜브 등을 통해 제어된 방식으로 액체 매질에 가스를 도입하도록 설계되었습니다. Sparger는 생물반응기의 설계와 사용된 미생물 유형에 따라 생물반응기의 하단 또는 상단에 위치할 수 있습니다. 스파저는 원하는 산소 전달 속도를 제공하고 배지 내 적절한 용존 산소 수준을 유지하도록 조정할 수 있습니다.

스파저는 또한 산소가 기체상에서 액체상으로 전달되는 속도인 물질 전달 속도를 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 물질 전달 속도는 생물반응기의 크기와 모양, 미생물의 종류와 농도, 배지의 온도와 pH 등의 요인에 의해 영향을 받을 수 있습니다. Sparger를 사용하면 이러한 요소를 제어하고 생물공정의 성공에 중요한 물질 전달 속도를 최적화할 수 있습니다.

요약하면, 생물반응기에서 스파저의 주요 기능은 액체 배지 내 미생물에 성장과 대사에 필요한 산소를 공급하고, 미생물의 성장과 대사에 필수적인 적절한 용존 산소 수준과 물질 전달 속도를 유지하는 것입니다. 바이오프로세스의 성공

Sparger의 의미는 무엇입니까?

스파저는 액체에 가스를 도입하는 데 사용되는 장치입니다. 이는 일반적으로 통제된 조건에서 미생물이나 세포를 배양하는 데 사용되는 특수 용기인 생물반응기에 사용됩니다.

스파저의 기능은 무엇입니까?

살포기의 기능은 세포 또는 미생물의 성장과 대사를 지원하기 위해 생물반응기에 산소 또는 다른 가스를 제공하는 것입니다.

생물 반응기에서 Sparger의 용도는 무엇입니까? 그 유형을 설명합니까?

생물반응기에서 사용할 수 있는 여러 유형의 스파저가 있습니다. 여기에는 액체에 연속적인 기포 흐름을 생성하는 버블 스파저와 가스를 미세한 안개로 분산시키는 스프레이 스파저가 포함됩니다. 다른 유형의 스파저에는 다공성 스파저 및 중공 섬유 스파저가 포함됩니다.

생물반응기에서 스파저는 어디에 위치합니까?

스파저는 일반적으로 생물반응기 바닥에 위치하며, 여기서 가스와 액체를 효과적으로 혼합할 수 있습니다. 대규모 발효 공정에서는 비교적 간단하고 작동 비용이 저렴하기 때문에 버블 스파저가 자주 사용됩니다.

대규모 발효에는 어떤 유형의 스파저가 주로 사용됩니까?

대규모 발효 공정에서는 비교적 간단하고 작동 비용이 저렴하기 때문에 버블 스파저가 자주 사용됩니다. 버블 스파저는 가스가 액체에 유입되는 작은 구멍이나 슬롯이 있는 튜브나 파이프로 구성됩니다. 가스는 구멍이나 슬롯을 통해 흐르며 액체에 연속적인 기포 흐름을 형성합니다. 버블 스파저는 생물반응기에 대량의 가스를 공급하는 데 효과적이며 쉽게 조정하여 가스의 유속을 제어할 수 있습니다. 또한 청소 및 유지 관리가 상대적으로 쉽습니다. 그러나 버블 스파저는 상대적으로 큰 버블을 생성할 수 있으며 이는 세포나 미생물이 가스와 접촉할 수 있는 높은 표면적을 제공하는 데 효과적이지 않을 수 있습니다. 어떤 경우에는 스프레이 스파저나 다른 유형의 스파저가 특정 발효 공정에 더 적합할 수도 있습니다.

스파저 시스템에 대해 무엇을 알아야 합니까?

생물반응기에서 스파저 시스템을 사용할 때 고려해야 할 몇 가지 사항이 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

1. 구경 측정:생물반응기에 도입되는 가스의 유속을 적절하게 보정하는 것이 중요합니다. 이렇게 하면 정확한 양의 가스가 세포나 미생물에 공급되고 생물반응기의 산소 농도가 원하는 범위 내에 있게 됩니다.

2. 산소 농도:생물반응기의 산소 농도를 정기적으로 모니터링하여 배양 중인 세포 또는 미생물이 원하는 범위 내에 있는지 확인해야 합니다. 산소 농도가 너무 높거나 낮으면 세포나 미생물의 성장과 대사에 영향을 미칠 수 있습니다.

3. 오염 예방:생물반응기의 오염을 방지하려면 스파저와 주변 영역을 적절하게 청소하고 유지관리하는 것이 중요합니다. 여기에는 정기적으로 가스 필터를 교체하고 스파저와 주변 구역을 적절한 소독제로 청소하는 것이 포함될 수 있습니다.

4. 가스 유량:가스의 유속은 생물반응기에서 원하는 산소 농도를 유지하기 위해 필요에 따라 조정되어야 합니다. 세포나 미생물의 산소 요구량과 가스 소비율에 따라 유속을 늘리거나 줄여야 할 수도 있습니다.

5. 유지:스파저 시스템의 정기적인 유지 관리는 시스템이 적절하고 효율적으로 작동하는지 확인하는 데 중요합니다. 여기에는 누출 점검, 마모되거나 손상된 부품 교체, 필요에 따라 스파저 및 주변 영역 청소가 포함될 수 있습니다.

2. 생물반응기에서 스파저의 주요 기능은 무엇입니까?

생물반응기에서 스파저의 주요 기능은 산소나 공기와 같은 가스를 액체 매질에 도입하는 것입니다. 호흡을 위해 산소가 필요하기 때문에 생물반응기에서 미생물의 성장과 대사에 필요합니다. Sparger는 미생물에 필요한 산소를 공급하고 생물반응기에서 적절한 산소 수준을 유지하여 생물공정의 성공에 필수적인 성장과 대사를 지원하는 데 도움이 됩니다.

A: 가스 도입:생물반응기에서 스파저의 주요 기능은 산소나 공기와 같은 가스를 액체 매질에 도입하는 것입니다. 미생물의 성장과 신진대사에 필요한 산소를 공급하는 데 도움이 됩니다.

B: 용존 산소 수준 유지:스파저는 액체 매질의 용존 산소 수준을 유지하는 데 도움이 됩니다. 이러한 수준은 미생물의 성장과 대사에 직접적인 영향을 미치기 때문에 생물공정 중에 모니터링하고 제어하는 ​​중요한 매개변수입니다.

C: 가스 이동 속도 제어:Sparger는 제어된 방식으로 액체 매체에 가스를 도입하도록 설계되었습니다. 스파저는 원하는 산소 전달 속도를 제공하고 배지 내 적절한 용존 산소 수준을 유지하도록 조정할 수 있습니다.

D: 대량 전송 속도 유지:스파저는 또한 산소가 기체상에서 액체상으로 전달되는 속도인 물질 전달 속도를 유지하는 데 중요한 역할을 합니다.

E: 바이오프로세스 최적화:Sparger는 생물반응기의 크기와 모양, 미생물의 종류와 농도, 배지의 온도와 pH 등의 요소를 제어하여 생물공정을 최적화하는 데 사용할 수 있습니다.

F: 혼합 제공:스파저는 또한 혼합 작용을 제공하여 액체와 가스의 균일한 혼합물을 생성하는 데 도움이 됩니다. 이는 미생물에게 균일한 환경을 제공하는 데 도움이 됩니다.

3. 생물반응기의 스파저 유형은 무엇입니까?

여러 유형의 스파저에는 세라믹 또는 소결 금속과 같은 다공성 재료로 만들어진 다공성 석재 스파저와 일련의 튜브 또는 노즐을 사용하여 가스를 액체에 도입하는 기포 기둥 스파저가 포함됩니다.

다음을 포함하여 여러 유형의 스파저가 생물반응기에서 사용될 수 있습니다.

1. 다공성 석재 스파저:이는 세라믹이나 소결 금속과 같은 다공성 재료로 만들어지며 생물 반응기 바닥에 배치됩니다. 이는 가스 전달을 위한 넓은 표면적을 제공하며 일반적으로 소규모 생물반응기에서 사용됩니다.

2. 버블 컬럼 스파저:이들은 일련의 튜브나 노즐을 사용하여 가스를 액체에 주입합니다. 이는 생물반응기의 바닥이나 상단에 배치할 수 있으며 일반적으로 대규모 생물반응기에서 사용됩니다.

3. 링 스파저:이들은 생물반응기 바닥에 위치하며 링 모양의 구조를 활용하여 기포를 생성하고 산소 전달을 제공합니다.

4. 마이크로 버블 스파저:이는 높은 산소 전달 효율을 제공하는 작은 기포를 생성하도록 설계되었으며 대규모, 고밀도 생물 반응기에 널리 사용됩니다.

5. 제트 스파저:이들은 액체에 가스를 주입하기 위해 일련의 노즐을 사용합니다. 이는 생물반응기의 바닥이나 상단에 배치할 수 있으며 일반적으로 고전단 생물반응기에서 사용됩니다.

6. 외륜 스파저:이 유형의 스파저는 회전하는 패들 휠을 사용하여 거품을 생성하고 산소 전달을 제공합니다. 발효 과정에서 일반적으로 사용됩니다.

이는 생물반응기에서 일반적으로 사용되는 스파저 유형 중 일부이며, 스파저의 선택은 생물반응기의 크기, 유형 및 설계와 사용되는 특정 생물공정에 따라 달라집니다.

4. 생물반응기에서 살포 수준을 설정하는 방법은 무엇입니까?

생물반응기의 살포 수준은 일반적으로 미생물의 산소 요구량, 가스 전달 속도 및 가스 유속을 기준으로 설정됩니다. 살포 수준에 영향을 미칠 수 있는 요인에는 생물반응기의 크기와 모양, 미생물의 유형과 농도, 배지의 온도와 pH가 포함됩니다.

5. 생물반응기에서 스파저의 역할은 무엇입니까?

생물반응기에서 스파저의 역할은 산소나 공기와 같은 가스를 액체 매질에 도입하여 미생물의 산소 요구량을 충족시키는 것입니다. 이는 미생물의 성장과 대사, 그리고 궁극적으로 바이오프로세스의 성공에 필수적입니다.

Sparger는 미생물의 성장과 신진대사에 필요한 산소를 공급하는 데 도움이 됩니다. 이는 액체 배지의 용존 산소 수준을 유지하는 데 도움이 됩니다. 이는 미생물의 성장과 대사에 직접적인 영향을 미치기 때문에 생물공정 중에 모니터링하고 제어하는 ​​중요한 매개변수입니다.

Sparger는 다공성 물질이나 튜브 등을 통해 제어된 방식으로 액체 매질에 가스를 도입하도록 설계되었습니다. Sparger는 생물반응기의 설계와 사용된 미생물 유형에 따라 생물반응기의 하단 또는 상단에 위치할 수 있습니다. 스파저는 원하는 산소 전달 속도를 제공하고 배지 내 적절한 용존 산소 수준을 유지하도록 조정할 수 있습니다.

스파저는 또한 산소가 기체상에서 액체상으로 전달되는 속도인 물질 전달 속도를 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 물질 전달 속도는 생물반응기의 크기와 모양, 미생물의 종류와 농도, 배지의 온도와 pH 등의 요인에 의해 영향을 받을 수 있습니다. Sparger를 사용하면 이러한 요소를 제어하고 생물공정의 성공에 중요한 물질 전달 속도를 최적화할 수 있습니다.

Sparger는 또한 혼합 작용을 제공하여 액체와 기체의 균일한 혼합물을 생성하는 데 도움이 됩니다. 이는 미생물에게 균일한 환경을 제공하는 데 도움이 됩니다.

요약하면, 생물반응기에서 스파저의 역할은 액체 배지 내 미생물에게 성장과 대사에 필요한 산소를 공급하고, 미생물의 성장과 대사에 필수적인 적절한 용존 산소 수준과 물질 전달 속도를 유지하는 것입니다. 바이오프로세스의 성공 또한 균일한 혼합물을 만드는 데 도움이 되며 액체 매질에 혼합 작용을 제공합니다.

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