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LBT - Lebensmittel und Biotechnologie • Thema anzeigen - Verständnisfrage zu Zentrifugation
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 Betreff des Beitrags: Verständnisfrage zu Zentrifugation
 Beitrag Verfasst: 11.01.2018, 15:05 
Versuchskaninchen
Versuchskaninchen

Registriert: 16.10.2012, 09:40
Beiträge: 66
Hallo,

hätte eine Verständnisfrage zur Zentrifugation und hoff mal dass hier irgendwer mehr Ahnung von dem ganzen hat als ich ;)

Und zwar wie man die solid fraction (also z.B. Angabe 10 m^3 E. coli broth mit 18 % solid fraction etc.) richtig in die Berechnung für die Zentrifuge einbezieht.

Man kann sich ja mit folgender Formel die settling velocity bei einer bestimmten solid fraction ausrechnen: Us/Uo=(1-solidfraction)^4.6
Uo hätte ich angenommen ist das gleiche wie Ug oder?

Und wenn man dann mit folgender Formel weiterrechnen will um sich zb die äquivalente Klärfläche auszurechnen: Q=2 x Ug x äqu.Klärfläche bin ich mir nicht sicher ob man dann statt Ug das vorhin berechnete Us (also settling velocity im bezug auf die solid fraction) einfach so einsetzen kann?
Gilt genau die gleiche Beziehung auch mit Us oder funktioniert die Formel nur mit Ug? Find die Formel immer nur mit Ug.

Wär super wenn mir da jemand weiterhelfen könnte :)


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 Betreff des Beitrags: Re: Verständnisfrage zu Zentrifugation
 Beitrag Verfasst: 11.01.2018, 15:30 
Stammzellenforscher/in
Stammzellenforscher/in
LBT User Foto

Registriert: 28.09.2009, 20:48
Beiträge: 684
Hallo Leidensgenossin,

also Prof. Jungbauer hat das folgendermaßen erklärt, sowohl vor der HÜ als auch bei der Besprechung (statt Tutor, der war andernweitig beschäftigt an dem Tag):

Alles, was du geschrieben hast, stimmt so. Die solid fraction kannst du einerseits via Formeln miteinbeziehen, oder du liest Us/U0 aus dem Graphen der Richardson-Zaki-Gleichung ab. Letzteres hatte er für die HÜ empfohlen. D.h. wenn du Us/U0 = 0,5 abliest, kannst du daraus den "wahren Wert" für U0 berechnen (Us ist dann das von dir vorher berechnete Ug), den du für die Berechnung der äquivalenten Klärfläche heranziehst.

Es kann logischerweise Abweichungen zwischen beiden Verfahren geben. Der Graph der RZ-Gleichung gilt eigentlich nur für das jeweils dafür durchgeführte Experiment. Ich denke, dass dennoch der Rechenweg im Vordergrund steht und weniger die 100%-ige Übereinstimmung des Ergebnisses mit der Musterlösung.

So habe ich das verstanden.
Keine Garantie auf Richtigkeit!

Mfg


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 Betreff des Beitrags: Re: Verständnisfrage zu Zentrifugation
 Beitrag Verfasst: 12.01.2018, 19:37 
Versuchskaninchen
Versuchskaninchen

Registriert: 16.10.2012, 09:40
Beiträge: 66
Danke für die Antwort!

Du hast geschrieben dass Us das zuvor berechnete Ug ist, aber würde es nicht mehr Sinn machen wenn Uo das zuvor berechnete Ug ist? Us entspricht ja der Sinkgeschwindigkeit in einer konzentrierten Suspension und das ist doch auch das was ich mir mit der Formel durch Bezug auf den Partikelanteil ausrechnen möchte. Uo ist die Sinkgeschwindigkeit in unendlicher Verdünnung, also das was ich mir vorhin als Ug (also Sinkgeschwindigkeit ohne Bezug auf Partikelanteil) ausgerechnet hab.

Die tatsächliche Sinkgeschwindigkeit in konzentrierter Suspension sollte doch durch das "hindered settlement" auch geringer werden als das ursprünglich ausgerechnete Ug und nicht größer oder?

Angenommen man rechnet sich als Ug =0.5 m/s aus (Hausnummer) und setzt das als Us ein und nimmt zb 18% Partikelanteil an, würde ich für Uo auf 1.2 m/s kommen, was ja heißen würden dass sich die Partikel schneller absetzen. Das würde dann doch wieder dem Prinzip des hindered settlement widersprechen oder?

Das Problem an einem hohen Partikelanteil ist ja dass ich eine größere äquivalente Klärfläche benötige weil die Partikel langsamer absinken wegen dem hindered settlement und deshalb brauch ich ein korrigiertes Ug das den Partikelanteil einbezieht. Oder hab ich das komplett falsch verstanden?

Lg


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 Betreff des Beitrags: Re: Verständnisfrage zu Zentrifugation
 Beitrag Verfasst: 14.01.2018, 16:05 
Stammzellenforscher/in
Stammzellenforscher/in
LBT User Foto

Registriert: 28.09.2009, 20:48
Beiträge: 684
ug und us werden mMn recht häufig als Synonyme verwendet, was es mir auch nicht leichter macht, das Einsetzen in die Formeln und Anwenden dieser nachzuvollziehen (ist wahrscheinlich idR vom Zweck der Anwendung abhängig). :|

Im Endeffekt brauchst du zur Dimensionierung ein Ug, das die solid fraction beinhaltet. Du hast dir zwar zuvor bereits ein Ug berechnet, allerdings berücksichtigt das die solid fraction noch nicht. Deshalb kommt RZ ins Spiel und du substituierst ug für us bzw. bei der Dimensionierung u0 für ug.

Mfg


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 Betreff des Beitrags: Re: Verständnisfrage zu Zentrifugation
 Beitrag Verfasst: 14.01.2018, 16:29 
Versuchskaninchen
Versuchskaninchen

Registriert: 16.10.2012, 09:40
Beiträge: 66
Ok und jetzt nur um sicher zu gehen, abgesehen von der Bezeichnung bist du schon auch der Meinung dass die Absinkgeschwindigkeit die die solid fraction einbezieht, geringer sein muss als die ohne solid fraction?

lg


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 Betreff des Beitrags: Re: Verständnisfrage zu Zentrifugation
 Beitrag Verfasst: 15.01.2018, 16:31 
Stammzellenforscher/in
Stammzellenforscher/in
LBT User Foto

Registriert: 28.09.2009, 20:48
Beiträge: 684
Dazu hab' ich keine praktische Erfahrung. Meiner Meinung nach hängt das von der Form der gebildeten Körper ab. Sind sie insgesamt dichter gepackt, werden sie sich sicher schneller absetzen. Wenn sie aber eher "in die Breite" wachsen, kann das aber auch einen gegenteiligen Effekt haben. Da würd' ich mich nicht auf eine Aussage fixieren, weil sie bei dem Beispiel auch nicht gefragt wird. ;)


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