Procesos Industriales de Separación

División de Ciencias Biológicas y de la Salud
Procesos Industriales de Separación
Centrifugación
Tarea 2
Iztapalapa, D.F. a 09 de octubre de 2014
1. Se desea procesar 1000 L min-1 de una suspensión que contiene 20% de levaduras. En
pruebas de laboratorio la suspensión puede clarificarse en 6 min a 1000 G. Se desea
descargar los sólidos continuamente. La torta que forman los sólidos es bastante fluida.
Con base a los datos: dP=10 μm de diámetro y ρ=1.01 g/cm3, y utilizando la Tabla 4.3
que se anexa, efectuar la selección de una centrífuga.
Problemas propuestos tomados de Tejeda y col, 2011 (Bioseparaciones)
División de Ciencias Biológicas y de la Salud
2. Escalamiento Geométrico: una centrífuga de discos se utiliza en una Planta Piloto para
separar levaduras de un caldo de cultivo, bajo las siguientes condiciones:
R1
R0
ω
Q
Conc. celular
Diámetro de células
Densidad de células
Viscosidad
Densidad del fluido
5 cm
25 cm
5000 rpm
10 L/min
10 g/L
3 µm
1.03 g/cm3
1.1 cP
1.01 g/cm3
A nivel de producción se requiere procesar 500 L/min del mismo tipo de caldo. La
centrífuga que será utilizada operará a 3500 rpm y tendrá una geometría similar a la
centrífuga piloto, es decir el mismo número de discos y el mismo ángulo de rotación. Los
radios de los discos, Ro y R1, de la centrífuga grande serán el doble de los utilizados en la
centrífuga piloto. Calcula el número de centrífugas necesarias a nivel de producción.
3. En el desarrollo de un proceso para producir una proteína recombinante en E. coli se
cuenta con una centrífuga de discos a nivel piloto. Durante la cosecha celular la
centrífuga puede manejar hasta 200 L/h, considerando que el diámetro promedio de las
células es de 1.0 µm
La centrífuga también puede ser empleada para que na vez rotas las células, se puedan
separar los cuerpos de inclusión (que forman las proteínas) de los restos celulares
presentes en el caldo. Esto es debido a la gran cantidad de los cuerpos de inclusión de
1.3 g/cm3, no obstante que su diámetro promedio oscila entre 0.3 y 0.7 µm.
a) Calcula el área efectiva de la centrífuga.
b) Calcula el flujo que puede manejar la centrífuga para separar los cuerpos de
inclusión
Establecer las suposiciones empleadas en la solución.
Problemas propuestos tomados de Tejeda y col, 2011 (Bioseparaciones)