Condensación en las paredes en el espacio superior del fermentados

A menudo, la pared del biorreactor en el espacio superior es más fría que la temperatura de los gases que salen de la cama, lo que puede causar la condensación de agua en las superficies interiores de las paredes del fermentador en el espacio superior. Esto puede ser problemático, ya que el agua puede correr hacia abajo e inundar de la parte superior de la cama, lo que interfiere en gran medida con la transferencia de O2 en esta región.

Los biorreactores de lecho fijo son la elección natural cuando el microorganismo no tolera ser bien mezclando. El principal desafío en el desarrollo a gran escala de biorreactores de lecho fijo para nuevas aplicaciones será minimizar los gradientes de temperatura axiales. Hay dos principales estrategias mediante las cuales se puede hacer esto:

Usa lechos de relleno tradicionales, pero utilizar una altura de lecho para emplear un biorreactor de tipo Zymotis, con placas de transferencia de calor internas.

Si el organismo puede tolerar actos de mezcla poco frecuentes, del orden de una vez cada pocas horas, o incluso tan frecuente como una vez por día, entonces el diseño tradicional debe ser elegido. Estos eventos de mezcla permiten que la caída de presión diminuya, y también la adición de agua para reponer el agua perdida en la evaporación. La agitación no es una opción viable en la Zymotis de relleno fijo debido a la presencia de las placas de transferencia de calor.

Si se elige un de lecho fijo tradicional, entonces la altura del lecho tendrá que ser no más de digamos 20 cm a 1 m, con el fin de evitar altas temperaturas en el extremo de salida de la cama. La otra posibilidad, de usar altas columnas con camisa de agua de 15 cm o menos de diámetro, no es realista, ya que, al contener grandes cantidades de sustrato, los biorreactores o bien tendrán que ser muy altos o un gran número de biorreactores será necesario.

Si no se desea mezclar la cama en absoluto, debido a la sensibilidad de cualquiera de los organismos o los daños por mezcla el sustrato , entonces, el diseño Zymotis se debe considerar seriamente, sobre la base de consideraciones del balance hídrico. La contribución de la conducción para la eliminación de calor disminuirá el gradiente de temperatura axial, y esto disminuirá la velocidad de evaporación, al tiempo que el aire saturado se utiliza en la entrada de aire. Además, cuanto mayor es la sensibilidad del proceso a altas temperaturas, más es el biorreactor Zymotis el indicado. Por la misma altura del biorreactor, la temperatura máxima alcanzada en un biorreactor Zymotic es menor que para el biorreactor tradicional.

Sin embargo, el biorreactor Zymotis tiene algunas desventajas en su fiabilidad en comparación con el biorreactor tradicional.

Ambos biorreactores tienen un problema potencial con el agua de condensación del aire de salida saturada sobre las superficies expuestas del biorreactor encima de la cama de sustrato, y este condensado puede inundar la parte superior de la cama, provocando limitaciones de O2 en esta región. Este problema será mayor con el biorreactor Zymotis que para lechos fijos tradicionales si las placas de refrigeración se extienden por encima de la parte superior de la cama.

Además, el tradicional lecho fijo será más fácil de cargar y descargar que en el diseño Zymotic de lecho fijo. Por ejemplo, para el tradicional fermentador de lecho empacado probablemente será posible (1) que tenga una placa a base con bisagras, en el que el sustrato se puede colocar en un transportador de tornillo o (2) abrir por un lado y usar una retroexcavadora o (3) insertar un tubo de transporte neumático para aspirar el sustrato. Estas operaciones no será tan fácil en el Zymotis debido a la presencia de las placas de transferencia de calor.

Una comparación más detallada de estos dos diseños requiere más trabajo que el que actualmente se encuentra en la literatura. El diseño Zymotis no ha recibido mucha atención experimental, desde principios de 1990.