BALANCE DE ENERGIA Y MASA

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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE TECÁMAC

DIVISIÓN DE BIOTECNOLÓGIA ÁREA QUÍMICO BIOLÓGICAS

Materia: BIOINGENIERIA APLICADA

PROFESOR: DR. GENARO CERON

10IBT2

Presenta:

• Flores Tinoco Juan Pablo
• Ledezma Victorino Arlett Areli
• Ortiz Lozano Daniela Monserrat
• Ramírez Hernández Fernando

PRODUCCIÓN DE PROTEÍNA RECOMBINANTE HGM-CSF (human granulocyta- macrophagecolonystimulation factor)

ESPECIE: N. tabacum.

METABOLITO: proteína recombinante Hgm-csf.

OBJETIVO: Producción de  proteína recombinante hgm-csf utilizando un biorrecator de una sola paleta.

INTRODUCCIÓN

 El factor estimulante de colonias de granulocitos (G-CSF, GCSF o CSF 3 ) por sus siglas en ingles es una glicoproteína que se produce en diferentes tejidos y promueve la maduración de células precursoras localizadas en la médula ósea a neutrófilos, un tipo de glóbulo blanco presente en la sangre. También favorece la activación de los neutrófilos y su liberación al torrente sanguíneo. El factor estimulante de colonias de granulocitos se incluye en el grupo de sustancias llamadas factores de crecimiento.

El órgano más estudiado de Nicotianatabacum es la hoja. De ella se ha aislado un aceite esencial en el que se han identificado tres sesquiterpenos, el 3-hidroxi, 4-hidroxi y trihidroxi-beta-damascona. Otros componentes detectados en la hoja incluyen los monoterpenos delta-cadineno, 2-metil-5-isopropil-1 -carboxil-ciclopent- 1-eno, 6-oxo-iso-propil-metil-hept-2-enoato entre otros.

Su composición química de esta especie  es Glúcidos (40%), sales minerales (15-20%) y ácidos fenoles (cafeico, clorogénico). Principios activos: Alcaloides piridínicos (2-15%). El principal es la nicotina, líquido oleoso, volátil, soluble en agua y solventes orgánicos.

Diseño del biorreactor

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Biorreactor con agitación

VL= 1000L capacidad del biorreactor

V=A.H

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D=H

Dimensionamiento

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H=D1

Wb= 0.21(0.5052)= .1069m

WI=  0.2(0.05052)=0.1010m

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Calculo de número de Reynolds

 Numero de ciclos completes por Segundo [pic 11]

 flujo lamimar[pic 12]

Np=5

P= m[pic 13]

P== 6.076 watt[pic 14]

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Características de la Agitación

Tiempo de mezclado

Tm= [pic 16]

Sustituyendo

tim=[pic 17]

Ciclos

Nitm=(.333)(35.9)= 11.84

Balance de materia

Propuesta

Se  desea producir HGM-CSF (human glanulocyte-macrophagecolonystimulating), a partir de N. tabacum, como fuente de carbono glucosa en agua que entra a un 6%  con un flujo de entrada de 1000 Kg/h. Como segunda entrada se presenta aire y una fuete de nitrógeno con un 10% con una relación de 0.2vvm todo a una temperatura de 25°C . La capacidad del reactor 1m3.

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                  Reactantes                                             Productos

        c=3

a=0.53        d=2.9

b=2.71        e=3.96

        f=0.1

Balance de la ecuación 

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Considerando que por cada 30 moles de biomasa se forma uno de producto

Flujo de entrada y salida

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Composición normal del gas

200 aire [pic 29]

Multiplicando x 60

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Usando composición del aire se tiene:

O2de entrada=0.21 (1200L) =2520L

N2 de entrada = 0.79 (1200= 948 L[pic 31]

Conversión a moles usando la ley de gases ideales  n[pic 32]

O2= [pic 33]

N2=[pic 34]

Conversión de cantidades molares a masa utilizando PM

Masa de 02=[pic 35]

Masa de N2= =10.84kg[pic 36]

Por lo tanto; la masa total de gas de entrada es  Masa O2+Masa N2

32.96+10.84kg= 43.8kg

        La siguiente tabla muestra todas las cantidades conocidas en Kg. Se denota off gas como G y la masa de producto como P.

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