OUTLINE TUGAS DESAIN BIOREAKTOR
I. PENDAHULUAN
Berisi latar belakang dan tujuan penyusunan desain bioreaktor II. DESKRIPSI PRODUK
Uraian tentang produk fermentasi yang akan dihasilkan dari bioreaktor III. DIAGRAM ALIR PROSES PRODUKSI
Menjelaskan mekanisme proses produksi disertai diagram alir IV. REAKSI KIMIA DALAM BIOREAKTOR
Menuliskan reaksi kimia yang terjadi dalam bioreaktor disertai data entalpi reaksi.
Menjelaskan kondisi proses fermentasi seperti suhu, kadar substrat, O2, dll serta RPM.
V. KINETIKA FERMENTASI
Menentukan jenis operasi bioreaktor(Batch/Fed batch/kontinyu)
Menuliskan persamaan laju fermentasi serta menghitung beberapa parameter kinetika berdasarkan data dari jurnal referensi atau dapat diasumsikan.
Berikut parameter kinetika yang harus dipenuhi:
No Parameter Simbol Angka dan satuan
I. Laju pertumbuhan spesifik maksimal II. Konstanta Monod
III. Yield produk IV. Yield sel
V. Laju konsumsi substrat VI. Laju pertumbuhan mikroba VI. NERACA MASSA BIOREAKTOR
Menentukan (menghitung) jumlah massa yang masuk pada bioreaktor sesuai alur aliran bahannya, berikut juga massa yang keluar dari bioreaktor. Untuk sistem kontinyu satuannya dalam kg/jam.
Prinsip neraca massa:
Aliran bahan Massa masuk(kg/jam) Aliran bahan Massa keluar(kg/jam)
Substrat (A) Misal 100 Produk 110
Starter (B) 10
Total ... ...
VII. TRANSFER MASSA
Produk Substrat
(kg/jam)
Bioreaktor
Starter
Menghitung laju penyerapan substrat dan O2 sehingga dapat menentukan power pengaduk dari laju alir bahan pada neraca massa untuk lama proses fermentasi yang ditentukan.
Sertakan perhitungan koefisien perpindahan massa overall. Volume liquid ditentukan berdasarkan neraca massa dan dillution rate.
rs = ....
KL =...
P =...
VIII. TRANSFER PANAS
Menuliskan entalpi reaksi fermentasi, menghitung energi panas yang ditimbulkan dari reaksi dengan jumlah bahan dari neraca massa:
Q = n. ΔH , n=m/Mr T=...
K=...
h=... (untuk broth dan air bisa dicari dari literatur)
Selain itu, perubahan suhu dapat diprediksikan dari neraca panas. Dalam hal ini, jumlah air dan suhu air yang diperlukan juga dapat dihitung. Pada bagian transfer panas, dapat dihirung koefisien transfer panas yang diperlukan sehingga dapat digunakan untuk menentukan material bioreaktor yang memiliki konduktivitas termal sesuai perhitungan(mendekati) IX. POWER
Dihitung berdasarkan persamaan pada transfer massa. Informasi power dapat digunakan untuk menentukan spesifikasi bioreaktor.
X. GAS HOLD UP
Dihitung dari persamaan gas hold up XI. DIMENSI
Ditentukan berdasarkan neraca massa, kinetika, gas hold up, dan jenis impeller.
XII. MATERIAL
Ditentukan berdasarkan karakteristik produk dan bahan baku serta konduktivitas termal yang dibutuhkan untuk penghilangan panas (transfer panas)
XIII. GAMBAR BIOREAKTOR
Digambar sesuai tipe, dimensi bioreaktor, dilengkapi dengan peralatan pendukung seperti sensor suhu, pengaduk(jika ada), inlet hole, dll.
XIV. DAFTAR PUSTAKA Referensi :
Sertakan referensi buku/jurnal yang digunakan minimal 3
