Caractérisation hydrodynamique d'un bioréacteur pulsé pneumatiquement

par Philippe Caulet

Thèse de doctorat en Microbiologie. Biotechnologie

Sous la direction de Christian Fonade.

Soutenue en 1992

à Toulouse, INSA .


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  • Résumé

    Les travaux concernent la caracterisation d'un bioreacteur a plateaux, muni d'un systeme d'agitation pulse pneumatiquement. Par une etude anemometrique des champs de vitesses relatifs a un ensemble de jets monophasiques generes a l'aval d'un plateau perfore, une zone fortement turbulente suivie d'une zone d'homogeneisation des vitesses sont distinguees et la transition correspondante est assuree par le recoupement de jets adjacents. L'instationnarite de l'ecoulement liee a la pulsation modifie l'epanouissement des jets et allonge la zone de turbulence. L'extension qualitative des resultats aux ecoulements instationnaires diphasiques attribue les fortes capacites de transfert d'un reacteur garni de plateaux a la creation de cette zone turbulente qui intensifie le coefficient de transfert, et au refractionnement des bulles qui augmente l'aire d'echange gaz-liquide. Les caracteristiques de transfert gaz-liquide sont ensuite evaluees dans le bioreacteur par le suivi du transfert d'oxygene obtenu dans differentes conditions de pulsation. La determination des taux de transfert par methode dynamique n'a pas permis de mettre reellement en evidence le role de la pulsation. Du point de vue energetique, les meilleurs resultats correspondent a des rendements energetiques en oxygene par kilowatt-heure. Par ailleurs, une etude sur la distribution de temps de sejour a permis de modeliser le comportement hydrodynamique du reacteur en regime aere et pulse. Il peut etre assimile a une cascade de reacteurs parfaitement melanges dont le nombre correspond au nombre des espacements interplateaux, compte tenu de l'etancheite de chacun de ces compartiments. Enfin, une derniere partie a montre que les performances de transfert permettaient de realiser une culture semi-discontinue de saccharomyces cerevisiae sans limitation par l'oxygene

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Informations

  • Détails : 178 p

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées. Bibliothèque centrale.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1992/205/CAU
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