Determination of effective shear rate in a pilotplant external loop airlift reactor دراسة معملية لمعدل القص التقديري في مفاعل دفع هوائي صناعة حلقي
Auteur(s):
Chetty M Al Misri Wahid Atiyah
Date de publication:
1998
Référence bibliographique:
Determination of effective shear rate in a pilotplant external loop airlift reactor دراسة معملية لمعدل القص التقديري في مفاعل دفع هوائي صناعة حلقي W A AlMasry and M Chetty مجلة جامعة الملك سعود مجلة العلوم الهندسية عمادة شؤون المكتبات، جامعة الملك سعودVol 10 no 1 (1418 H 1998) p p 7386Al Misri Wahid AtiyahChetty M
Résumé:
يعتبر إيجاد معدل القص في المفاعلات العمودية الحلقية ذات الدفع الهوائي من الخطوات المهمة لتحديد معدل الضرر للخلايا الحية الحساسة للقص في الأوساط الحيوية ذات السلوك اللانيوتوني، وكذلك معرفة علاقة ترابط معاملات قوى الموانع وانتقال المادة إن عدم وجود طريقة يعتمد عليها في إيجاد معدل القص ومعامل اللزوجة التقديريين والمناسبين في المفاعلات الحلقية أدى إلى وجود عيوب كثيرة في تحليل السلوك اللانيوتوني في المفاعلات الحلقية ذات الدفع الهوائي لطرح مزيد من الضوء على معدل القص في المفاعلات الحلقية ذات الدفع الهوائي، تمت في هذه الدراسة تجارب معملية في مفاعل حلقي صناعي مصنوع من الزجاج البروسيلي، بارتفاع قدره 65 م ونصف قطره قدره 0225 م لكل من الطرف الصاعد والهابط على السواء ولمحاكاة الحالة اللانيوتينية المشتهرة في الأوساط الحيوية تم استخدام محاليل صمغ الزانثان وكاربوكسيلات الميثيل السليلوزية لتقارب خواصهما الطبيعية مع الأوساط الحيوية بعد مقارنة معدلات القص المعملية في هذه الدراسة وما هو موجود بالمراجع، اتضح أن معدل القص يزيد بزيادة كل من السرعة السطحية للغاز الداخل ونسبة مساحة مقطع الهابط والصاعد كذلك وجدت علاقة بين الخصائص الفيزيائية للمحاليل اللانيوتونية ومعدل القص في حالة تقارب خصائصها الريولوجية Shear rate is an important design parameter in bioreactors for its role in estimating celldamage rate in shearsensitive environment as well as in correlating hydrodynamics and mass transfer coefficients in nonNewtonian systems One of the serious shortcomings in the analysis of nonNewtonian behaviour in airlift loop reactors is the lack of a reliable method for determining effective shear rate and viscosity appropriate to the airlift geometry This work has been carried out in a pilotplant external loop airlift reactor of 65 m in height and 0225 m diameter of both riser and downcomer Biological media were simulated using nonNewtonian solutions of xanthan gum and carboxymethyl cellulose The resulting shear rates are compared to the available literature and show an increase in shear rate with increasing superficial gas velocity Also it has been found that nonNewtonian solutions with similar rheological properties and different chemical structure have different shear rate trends at a given superficial gas velocity
