Unidad
01

Bienvenida

Hola, te doy la bienvenida a esta primera unidad de la asignatura de Operaciones Unitarias II. En esta unidad comprenderemos la importancia de la operación de la agitación y su importancia en el mezclado en los biorreactores. La agitación tiene una incidencia directa en el mezclado sin embargo, a diferencia de los procesos químicos, la agitación durante el crecimiento de organismos es de suma importancia, ya que favorece una adecuada distribución o mezclado de nutrientes y de temperatura. Por otra parte, una excesiva agitación genera condiciones de estrés en los organismos o inclusive llega a causar lisis celular lo que puede influir directamente en una disminución considerable de los rendimientos de productos biológicos como enzimas, proteínas u otros metabolitos de interés biotecnológico.

Es importante que cuando trabajes en la producción de metabolitos en biorreactores, tomes en cuenta a la agitación, ya que esta operación es fundamental en proceso de optimización y de aumento de la producción de biomoléculas. Entenderás la importancia del cálculo del coeficiente de transferencia volumétrico de oxígeno (KL)a en el diseño de biorreactores.

Comienza a revisar la unidad, verás que es muy interesante ligar los tipos de agitadores con el mezclado y cómo puede llegar a afectar al metabolismo microbiano. Espero que te sea útil la información que a continuación se presenta y que sirva para consolidar tu preparación como futuro ingeniero en biotecnología.

Competencia específica

Explicar las operaciones de mezclado para transferencia de oxígeno a través de sus variables fisicoquímicas para su aplicación en bioprocesos o en biorreactores.


Logros

  • Describir las principales variables del mezclado de líquidos.
  • Describir los principales sistemas de agitación en biorreactores.
  • Describir los sistemas de agitación en sistemas biológicos.
  • Determinar el valor de KLa en sistemas de biorreactores

Contenido

Unidad 1. Agitación y Mezclado

  • 1.1. Agitación en líquidos.

    1.1.1. Importancia de la agitación.

    1.1.2. Tipos de agitación.

  • 1.2. Equipos de agitación.

    1.2.1. Rodetes.

    1.2.2. Palas.

    1.2.3. Hélices

    1.2.4. Turbinas

    1.2.5. Deflectores

  • 1.3. Configuración de reactores.

    1.3.1. Tanque de agitación.

    1.3.2. Flujo circular.

    1.3.3. Tubos de aspiración.

    1.3.4. Airlift

  • 1.4. Cálculo de KLa.

    1.4.1. Método gas in gas out.

    1.4.2. Método de alimentación con sales.

    1.4.3. Parámetros y especificaciones de equipo.

Material de estudio

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Cierre

Hemos concluido la primera unidad de la asignatura de Operaciones Unitarias II, nos dimos cuenta de la importancia de la agitación y mezclado en un sistema biológico y de cómo es posible superar ciertos problemas de distribución de nutrientes. Hay que recordar que una correcta agitación lleva consigo gran cantidad de beneficios siendo los principales: distribución homogénea de temperatura y nutrientes y mayor absorción de oxígeno en el medio de producción. Ahora sabemos también que una excesiva agitación puede ser dañina para el cultivo y que generalmente, los sistemas más utilizados en biorreactores son los rodetes planos, además, la presencia de deflectores favorece el flujo turbulento lo que es beneficioso para diferentes cultivos. Espero que te haya sido de mucho interés esta primera unidad y que te hayas dado cuenta lo fundamental que es la agitación y por supuesto, el mezclado.

Fuentes de consulta

Básica

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  • www.sulzer.com