7/24/2019 Criterios de Escalamiento Para Bioprocesos Industriales

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CRITERIOS DE ESCALAMIENTO PARA BIOPROCESOS INDUSTRIALES

La elección del criterio de escalado que se aplicará, depende básicamente de la experiencia

que tenga el diseñador en el bioproceso específico que se llevará a cabo. Así como en sus

habilidades para el diseño.

Ø Como regla general, cuando se trabaja con microorganismos o células “sensibles”; es decir,

que dependen de varios factores, tanto físicos, químicos, como biológicos y que normalmente

el rango de variación que permite la regulación de estos factores, es muy pequeño o estrecho;

se necesita utilizar más de un criterio de escalado.

Ø También, se acostumbra suponer que, las condiciones establecidas para el modelo (sistema

de menor escala) se cumplen también para el prototipo (sistema de mayor escala) de acuerdo

al criterio de conformidad por similitud.

Ø Otras suposiciones comunes son que las variables físicas y químicas del bioproceso: el pH,

la temperatura, la viscosidad, etcétera, actúan y varían de la misma forma en los dos sistemas.

Ø Se debe suponer que ambos sistemas son homogéneos y que mantienen similitud

geométrica.

Ø Además de la similitud geométrica, se debe mantener la similitud en el comportamiento.

REQUISITOS OPERACIONALES PARA MANTENER LA SIMILITUD DE

COMPORTAMIENTO

Mantener constante:

1.*Coeficiente volumétrico de transferencia de oxígeno (kLa)

 2. *Potencia de agitación por unidad de volumen (P/V ó Pg/V)

3. *Velocidad de agitación

4. *Número de Reynolds

5. *Caudal impulsado por el agitador por unidad de vol. (Q/V)

6. *Tiempos de mezcla

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Ecuaciones correspodientes:

1.- Coeficiente de Transferencia de Oxígeno:(kla) => (kla)escala1 = (kla)escala2

2.- Potencia por Unidad de Volumen:(Pg/V) => (Pg/V)escala1 = (Pg/V)escala 2

3.- Velocidad Tangencial de Agitación(p N Di) => (p N Di)escala1 = (p N Di)escala2

4.- Mantención del N° de Reynold:(N Di2 r/m) => (N Di2 r/m)escala1 = (N Di2 r/m)escala2

5.- Velocidad de Bombeo de Aire:(F/V) => (F/V)escala1 = (F/V)escala2

6.- Tiempo de Mezcla:(tm) => (tm)escala1 = (tm)escala2