K8 Expanded Bed Adsoprtion

Question 1

Integrative Schritte/Verfahren

Answer 1

+ mehr Schritte, dadurch können Zeit u Kosten gespart werden

• schwierige Optimierung da komplxer als Einzelschritt, weniger robust , Genauigkeit der Vorhersage sinkt

Question 2

Ablauf Adsorption

Answer 2

1. Konvektion und axiale Dispersion
2. Partikel diffundieren durch Film um die Adsorber
3. Porendiffusion und Adsorption
4. Oberflächendiffusion im Abdsorber

Zwei zentrale Vorgänge: Konvektion (schnell) + Diffusion (langsam)

Question 3

Trennprinzip Absorber

Answer 3

1. Größe und Gestalt - Gelchr.
2. Bindestelle - biosp. Affinitätschr.
3. Hydrophobe Stellen/Hydrophobizität - Hydrophobe Interaktionschromatographie (Phe, Trp, Ile, Leu, Val)
4. Thiolgruppe - Kovalente Chr. (Cys)
5. Metall-Chelat-GRuppe - Metall-Chelat-Chr. (His, Trp, Cys)
6. Ladung - Ionentauscher (Asp, Glu, Lys, Arg, His)

Question 4

Kapazitätslimierung Adsorber

Answer 4

• Oberfläche (Ob.-Volumen-Verhältnis)
• Dichte der Adsorber (zu hoch kann zur Zestörung führen, hat auch Einfluss auf Verweilzeit, Durchflussgeschw.
• Stärke der Affinität (Langmuir Isotherme)

Question 5

Langmuir Isotherme

Answer 5

Question 6

Auswahl Adsorber am Ka

Answer 6

• grundsätzlich höhreres Ka höhere Affinität
• aber: wie ist das Ka von möglichen anderen Partikeln im Medium?
• Man muss die Partikel auch wieder lösen können, bei zu hoher Affinität können Adsorber nicht wiederverwendet werden

Question 7

Plattenkonzept Langmuir

Answer 7

Question 8

Messmechanismus - HETP

Answer 8

Question 9

Van Deemter

Fließarten

Answer 9

Question 10

Aufgeschwemmte/Fluidisierte Betten

Answer 10

• früherer Durchbruch
• bessere Nutzung der Absorber
• konti
• Optimierung der Partikel und der Fließgeschwindigkeit

Question 11

Optimierung Fluss

Answer 11

• Problematik: Zellen Vestopfen, gleichmäßiger Durchfluss, keine Zerstörung von zellen oder Adsorbern
• lösung: umgedrehter Rasensprenger

Question 12

Optimerung Adsorber

Answer 12

• Optimierung GRöße, Polymerstruktur
• Stahlkerne und Gradient bei Größe und Gewicht, damit die Absorber im durchströmten Bett an ihre Plätzen bleiben
• Hohlräume der Adsorber mit Gel füllen –> bessere und schnellere Diffusion
• äußere SChutzschicht –> weniger Interaktion durch Aneinanderkleben
• Affinitätsinterkation –> spezifisch und schneller, aber teurer, weniger robust und ablösen wird schwieriger
• Porengröße optimieren –> zu tief schlecht, weil dadurch die Diffusion länger dauert

Question 13

Prozessentwicklung

Welche SChritte sind notwendig?

Answer 13

Question 14

Messmethode

Answer 14

1. Finite bath adsorption (für Adsoprtionskinetik und Kapazität sowie Biomasse-Adsorber Interaktion)

Impuls rein und schauen wie der Impuls rauskommt (bestimmte Konzentration, markierte Partikel)

2. Pulse Response (Optimierung Biomasse Adsorber Interaktion)

Messung CTI

3. Residence Time Distribution Analysis –> Verweilzeitanalyse

Kurve Zeigen, ob ein homogenes Flussfeld vorliegt

4. Zeta potenzial Anaysis (Optimierung Biomasse - Adsorber Interaktion)

Zeta Potenzial Messung