BTTV 6 Flashcards
6.1. Welches ist der grundlegende Unterschied zwischen Expanded Bed Adsorption und Chromatografie in gepackten Betten? Welcher Vorteil ergibt sich daraus für EBA? Wie sieht der typische Prozessablauf eines EBA Prozesses aus?
Im gepackten Bett gibt es keine Möglichkeit für größere Moleküle, wie Zellbruchstücke und DNA-Moleküle etc., abzufließen. Sie verstopfen das Bett. Um das zu vermeiden müsste vorher Filtriert oder Zentrifugiert werden. Dies erhöht die Prozessdauer und -kosten.
Zusätzlich nutzt EBA unterschiedliche Größen und Dichten der Adsorber aus, um so Loops zu erzeugen.
1) Sedimentierte Adsorber
2) Durch flüssigkeit expandiert
3) Eingabe der lösung
4) Waschen
5) Durch kolben packen und auswaschen
6) Reinigen und regenerieren
6.2. Welche Eigenschaften der Adsorber führen zu einem stabilen Bett? Welche grundlegende Formel beschreibt die Abhängigkeiten, gib an.
Stokes: sinkgeschwindigkeit = auftriebgeschwindigkeit
- Durchmesser.
- schwerer Kern
- von unten nach oben ändernde Bedingungen unten große Dichte großer Durchmesser
- > jeder absorber hat seinen Platz.
6.3. Nenne vier Methoden mit denen Biomasse-Adsorberinteraktionen gemessen werden können. Wie funktioniert diese, erläutre kurz.
1) Finite bath: Beobachtung der elektrischen Leitfähigkeit einer Lösung mit Adsorbern. Bei Interaktionen nimmt die Leitfähigkeit ab
2) Impulsantwort: Der Zellübertragungs Index wird vor und nach der Säule durch Messung der OD600 bestimmt und ausgewertet.
3) Zeta-Potential: Das Zeta-Potential der Adsorber wird gemessen und eine Probe der Biomasse eingebracht. Ändert sich nun das Potential, so deutet das auf eine Wechselwirkung hin. Durch Korrelation zeigt sich: ein CTI von weniger als 120 ist am besten.
4) Verweilzeitverteilung: Ein Puls durch die Säule wird vermessen. Aus dem Graphen der Pulsantwort können Rückschlüsse gezogen werden wie: Rückflüsse, Channeling, interne Rezirkulation.
6.4. Beschreibe den Ablauf/ notwendige Versuche für eine gerichtete Prozessentwicklung von EBA Verfahren.
1) Untersuchung der Aufnahmekapazität und der Kinetik des Adsorbers (Finite Bath)
2) Messung der Biomasse-Adsorber Interaktionen (Finite Bath 10min->C/Co<0.1 bzw. Pulse Response CTI>0.9)
3) Überprüfen der Stabilität des Bettes (RTD-PDE Model)
4) Vergrößerung des Bettes
6.5. Welches ist der grundlegende Unterschied von EBA und traditionellen fluidisierten Betten in der chemischen Industrie. Wie wurde dies erreicht? erläutere!
-Verbesserung der durchflussgeschwindigkeit und Verhinderung der adsorbermischung durch dichtere kerne und Schichten von adsorbent mit verschiedenen eingenschaften(d,p)
6.9. Beschreibe den aufbau und die Funktionsweise von EBA. Warum spricht man von einem stabilen Bett?
Negative Eigenschaften des fluidized beds werden in der EBA ausgeglichen. Dazu gehört vor allem die Rückmischung und die Erhöhung der Fließgeschwindigkeiten.
Dies geschieht durch die verschiedenen Dichtezonen im Bett.
6.10. Für die Prozessierung von zellhaltigen Prozesslösungen werden in der Regel Kationentauscher verwendet. Warum und warum funktionieren Anionentauscher in der Regel nicht unter diesen Bedingungen?
Bei Arbeiten um den neutralen pH wert giibt es grundsätzlich eine Interaktion zwischen Biomasse und Anionentauscher. Diese ist jedoch unerwünscht, da eigentlich eine Bindung des Produkts stattfinden soll, welches hier noch positiv geladen ist. Deswegen muss mit einem Kationentauscher gearbeitet werden.
6.11. Was wird durch Verweilzeitmessungen bei der Auslegung von EBA Prozessen bestimmt? Beschreibe die Durchführung.
Durchbruch Tunnel Rückfluss dirchmischung
6.12. Wie bestimmt man die Bindekapazität einer EBA Säule?
Finite bath
Gleiche konzentration adsorber + Protein verschiedene konz. -> nach ca10 min. Protein/adsorber herausfinden und auftaten.
