Első körben vizuálisan hasonlítottam össze három különböző keverő, hatlapfejű (továbbiakban: 6B), Ruston (továbbiakban: RT), valamint elefántfül (továbbiakban: EE) keverési képét , majd OTR meghatározásokat végeztem. A képek összehasonlítása 1000 és 1500 rpm tartományban készültek, de videó formátumban 300-1500 rpm tartományban is elérhetőek. A bioreaktorba 1db 120mm-es pH elektród és 1db 120 mm-es DO elektród került. Minden mérésnél 300 mL desztillált víz volt használva. Az első keverőlapát 5 mm-re a szár végétől, a második, az elsőhöz viszonyítva 25 mm-re lett felhelyezve.
Az edényre vonatkozó paraméterek minden kísérletnél megegyeznek
- Material: Borosilicate glass
- Dimensions:
◦ Height: 125 mm
◦ Outer diameter: 80 mm
◦ Internal diameter: 74 mm
◦ Wall thickness: 3 mm - Other parameters:
◦ Total volume: 516.1 cm³
◦ Working volume: 344 cm³
6B keverő
 |
 |
| 1000 rpm | 1500 rpm |
RT
 |
 |
| 1000 rpm | 1500 rpm |
EE – Alsó felfele, felső lefele áll.
 |
 |
| 1000 rpm | 1500 rpm |
EE – Alsó lefele, felső felfele áll.
 |
 |
| 1000 rpm | 1500 rpm |
6B – 1db hullámtörő beszerelve az egyik 3mm-es mintavevő csonkra, aminek a paramétere: 10mm * 50 mm
 |
 |
| 1000 rpm | 1500 rpm |
6B – 1-1db hullámtörő beszerelve az egyik 3mm-es mintavevő csonkra, valamint a spargerre, aminek paraméterei: 10mm * 50 mm
 |
 |
| 1000 rpm | 1500 rpm |
RT – 1db hullámtörő beszerelve az egyik 3mm-es mintavevő csonkra, aminek a paramétere: 10mm * 50 mm
 |
 |
| 1000 rpm | 1500 rpm |
Alsó RT, felső 6B – 1-1db hullámtörő beszerelve az egyik 3mm-es mintavevő csonkra, valamint a spargerre, aminek paraméterei: 10mm * 50 mm
 |
 |
| 1000 rpm | 1500 rpm |
KLa mérések
6B – 1-1db hullámtörő beszerelve az egyik 3mm-es mintavevő csonkra, valamint a spargerre, aminek paraméterei: 10mm * 50 mm
30oC-on, 1/s-ban megadva, 20-80% telítettségi szinten számolva.
| 1000 rpm | 1500 rpm |
| 0.0153 | 0.0134 |
| 0.0143* | 0.0132* |
Mérési jegyzőkönyv: KLA-meres-6B
*Headspace levegővel kifújva a mérés előtt.
Érdekes módon, nagyobb keverés mellett, kisebb értéket mértünk, ezért feltételeztem, hogy a nagyobb keverés mellett érvényesül egy szívó hatás a nagyobb vortex miatt, ami a headspace-ben lévő el nem távozott nitrogén visszaoldódását okozhatja, ami miatt csökkent a KLa érték. A második mérés sorozatnál ezért a mérés előtt levegővel átmostam a headspace-t.
\[ C(t) = C_0 \times e^{-\frac{Q}{V}t} \]
\[ \frac{Q}{V} = \frac{300 \, \text{mL/min}}{200 \, \text{mL}} = 1.5 \, \text{min}^{-1} \]
\[ t = \frac{\ln(0.01)}{-1.5} = \frac{-4.605}{-1.5} \approx 3.07 \, \text{minutes} \]
Az exponenciális hígítási képlet alapján, hogy 1%-ra levigyük a nitrogén koncentrációját a headspace-ben kb. 3 perc szükséges. A megismételt mérés 1000 rpm mellett 6.5%-al kisebb értéket hozott, ami nehezen értelmezhető, így további párhuzamosok mérések szükségesek. 1500 rpm-nél nincs komoly változás, így ez alapján nincs nagy jelentősége a headspace-ben maradó nitrogénnek, de természetesen ide is több mérés kell.
RT – 1-1db hullámtörő beszerelve az egyik 3mm-es mintavevő csonkra, valamint a spargerre, aminek paraméterei: 10mm * 50 mm
30oC-on, 1/s-ban megadva, 20-80% telítettségi szinten számolva.
| 1000 rpm | 1500 rpm |
| 0.0089 | 0.0117 |
| 0.0107 |