5 pengendalian bioproses - · pdf filepada kondisi tersebut adalah 100 l/h, untuk prediksi...
TRANSCRIPT
Your logo
Pengendalian BioprosesSistem pengendalian dan Multistage ChemostatSystems
Bioprocess Engineering Control - Spring 2013/2014
Dina Wahyu IndrianiKeteknikan Pertanian- Mei 2013
5
Page 2
Materi Kuliah
No Materi Submateri Waktu
8 Mengetahui pengendalian bioproses dalam berbagai macam aplikasi/ penelitian
Contoh-contoh pengendalian dalam Bioproses April (3)
9 Sistem Pengendalian konsentrasi pada bioreaktor fermentasi (2)
Konsep Pengendalian pada sistem fermentasi April (4)
10 Sistem pengendalian pada bioreaktor pada berbagai tipe bioreaktor
Pemodelan pengendalian pada Bioreaktor fermentasi May (1)
11 Resume dan Persiapan Presentasi Contoh aplikasi pengendalian konsentrasi, suhu dan pH dalam penelitian
May (2)
12 Sistem Pengendalian Chemical Compund, Multistage Chemostat Systems.
Sistem pengendalian dalam mengetahui jumlah bakteri , Total Organic Compund, dalam bioreaktor fermentasi
May (3)
13 Sistem Pengendalian dalam aliran (Group Presentation)
Pengendalian aliran dalam bioreaktor fermentasi May (4)
14 Presentasi Paper (Group Presentation) May (5)
Jadwal dan materi
Multistage Chemostat Systems (3/14)Figure 3.3.
Multistage Chemostat Systems (4/14)
Biomass and substrate balances on the first stage yield the following equations (ignoring endogeneous metabolism):
(3.15)(3.16)
The biomass balance for the second stage yields
(3.17)At steady state, eq. 3.17 become
(3.18)
where X1/X2<1 and µ2 < D2.
Multistage Chemostat Systems (5/14)
The substrate balance for the limiting substrate in the second stage is
(3.19)At steady state eq. 9.19 becomes
(3.20)Where
(3.21)
Multistage Chemostat Systems (6/14)
When a feed stream is added to the second stage, then the design equations change. Biomass balance for the second stage in this case is
(3.21)At steady state when X‘ = 0, eq. 3.21 becomes
(3.22)where
Multistage Chemostat Systems (7/14)Substrate balance for the second stage yields
(3.23)If we do a balance around the nth stage on biomass, substrate, and product, we find
(3.24a)or
(3.24b)
(3.25a)
Multistage Chemostat Systems (8/14)
Or(3.25b)(3.26a)
Or(3.26b)
where Dn = F/Vn.
However, graphical approaches to multistage design can also be used and have the advantage that the functional form of the growth or production rate need not be known.
Multistage Chemostat Systems (10/14)
Figure 3.4.Asumsi digunakan dua reaktor. Masing-masing dengan kapasitas 700 l volume yang tersedia. Anda akan menggunakan kondisi kulture yang sama (medium, pH, temperatur, dan lain sebagainya) dalam reaktor tipe batch tersebut. Jika flow rate pada kondisi tersebut adalah 100 l/h, untuk prediksi konsentrasi keluaran produk. Bandingkan pada nilai prediksi jika yang digunakan pada reaktor single 1400-l. Gunakan kedua grafik yang ada.
Data untuk memproduksi sebuah metabolit dari sebuah batch reaktor skala keciladalah terlihat pada gambar berikut:
Contoh
Multistage Chemostat Systems (13/14)Figure 3.5.
Page 11
Universitas Brawijaya – Malang Join UB be The Best
Keteknikan Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian
Pengukuran dan pengendalian bioproses merupakan matakuliah terapan dari Elektronika dan Intrumentasi, Sistem Kontrol, Matetmatika Terapan, Fisika serta Kinia dasar.
Sistem Pengendalian Bioproses lebih difokuskan kepada arahan dan bimbingan kepada mahasiswa yang akan melakukan pengendalian bioproses dalam penelitian sehingga dasar serta konsep pengendalian yang diajarkan dalam matakuliah ini teraplikasikan.
Selain itu sistem pengndalian yang terdapat dalam matakuliah inimerupakan sistem pengendalian yang difokuskan kepada bioproses. Sehingga mahasiswa dapat membedakan konsep proses dan bioproses.
E-Mail: [email protected]
Rumusan Perkuliahan Pengendalian Bioproses