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By K.-H. Wolf
Das vorliegende Buch enthält neben einer kurzen Einführung eine Sammlung von Berechnungsbeispielen zur Bioreaktionstechnik. Die 15 ausführlich durchgerechneten Beispiele beinhalten ausgewählte Problemstellungen zum Stofftransport, zur Formalkinetik, Dynamik und Stabilität. Sie sind durch Abbildungen, Tabellen, Kommentare und Hinweise gestützt, die ein Nacharbeiten mit Taschenrechner und/oder machine erlauben. Alle dargestellten Berechnungsbeispiele sind konkreten praktischen Ergebnissen entlehnt.
Das Buch dient zur schnellen und erfolgreichen Einarbeitung in das Gebiet der Bioreaktionstechnik sowohl für den Studenten als auch für den bereits im Beruf stehenden Praktiker.
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81) Die Addition dieser Entwicklungen ergibt: y(x+h)+y(x-h) o (h 4) = 2y(x)+h 2Y "(X)+O(h 4 ) steht fUr Ausdrucke von 4. und hOherer Ordnung. (82) 30 4 Differenzenverfahren zur Berechnung von Geschwindigkeitsgrol3en Fur die bedeutende erste Ableitung folgt durch Substraktion der 01. (81) von der 01. (80) unter Weglassen der Olieder der Ordnung ~ h 3 : y'(x) = (ddxY) "'" _1 [y(x+h)-y(x-h)] X=X 2h (83) mit einem Fehler der Ordnung h 2 • - I ---______ --J } I Cs ----------;---- : ----i r-----I----: I I I I I : I I i :I I I I I Cs(t) I BI Cx (t) I ex pi Cp(t) ~Cp Abb.
Hierbei werden selten mehr als 3 unabhangige Variablen berticksichtigt (z. B. cS ' Cp 1, Cp 2), weil die quantitative Verifikation problematisch ist. Damit ist das formalkinetische Wachstumsgesetz ermittelt, mit dem sich der Substratabbau tiber die stochiometrischen Relationen Gin. (52-54) darstellen laBt. Die Zusammenhange zwischen den ZustandsgroBen und intensiven ProzeBvariablen gibt Tab. 9, S. 41, wieder. Die GesetzmaBigkeiten der Produktsynthese lassen nach gleicher Methodik ermitteln, gehorchen aber eigenstandigen Zusammenhangen.
10- 3 (4 ... 10- 4 0,2 ... 50 10 ... 10- 3 0,1. 12 60 ... 400 Das Postulat der Gradientenfreiheit wird bei den mehrphasigen mikrobiellen Prozessen dahingehend relativiert, daB man eine isotrope Fliissigkeit voraussetzt, in der Mikroorganismen und Gasblasen vollstandig segregiert (dispergiert) sind. Dieser Segregationszustand muB im realen Reaktor als statistische Gleichverteilung der dispersen Ph as en im ProzeBraum verstanden werden. Tatsache ist, daB alle realen Reaktoren den Postulaten idealer Modellkonzepte nicht genugen, weil mehr oder weniger groBe Gradienten auftreten.