Fotobiyoreaktörlerde kullanılabilecek yeni bir karıştırıcı sistemin tasarımı ve mikroalg hücreleri üzerine etkilerinin incelenmesi
Desing of an innovative mixer system for photobioreactors and their effects on microalgae cells
- Tez No: 712046
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SUPHİ ŞURİŞVAN ÖNCEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Bioengineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasındaki amaç, panel tip fotobiyoreaktörün karıştırma veriminin artırılmasının planlandığı“Tr 2011-06491B fotobiyoreaktörler için karıştırıcı sistem”patentinin bir uygulamasıdır. Bu patente göre, modüler bir karıştırıcının tasarım uygulamasının yapıldığı, hesaplamalı akışkanlar dinamiği prensibiyle bilgisayar temelli simülasyon sonucuna bağlı laboratuvar ölçeğinde kültür denemeleriyle tasarımın validasyonunun gerçekleştirilmesidir. Fotobiyoreaktör kültür denemelerinde Chlamydomonas reinhardtii mikroalginin CC124 mutant türü model olarak kullanılmıştır. Tasarım sürecinde 3-boyutlu modeli bilgisayar tabanlı tasarım programında oluşturulmuştur ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile simüle edilerek tasarım süreci optimize edilmiştir. Tasarım süreci tamamlanmış olan karıştırıcı sistem motor gücünü aktaran ana şaft mili üzerinden konik aktarma dişlilerinin dönüş hızı ve hareketini sağ ve sol yanlara açılan millere ileterek karıştırma alanını genişletmesi temeline dayanmaktadır. Sistemin parçaları sökülüp takılabilir şekilde modüler olarak tasarlanmıştır. Karıştırıcı etkinliğinin anlaşılması üzerine denemelerde karıştırma hızı sabit 150 rpm değerinde tutulmuştur. Denemelerde 3 farklı senaryo belirlenmiştir. Bunlar; üç farklı mil üzerinde bulunan altı bıçaklı rushton türbini (3B), iki farklı mil üzerinde bulunan altı bıçaklı rushton türbini (2B) ve bir mil üzerinde bulunan iki adet altı bıçaklı rushton türbini (1B) olarak planlanmıştır. Her senaryo için günlük örnekler alınmış ve analizleri yapılarak büyüme eğrileri takip edilmiştir. Tasarımı yapılan sistem panel tip fotobiyoreaktörlerin yanı sıra tübüler tip fotobiyoreaktörlerde de kullanılabilmektedir. Elde edilen veriler ve sonuçlar doğrultusunda, tasarımını gerçekleştirdiğimiz sistem gelişime ve geliştirilmeye müsait bir yapıdadır. Gelecekte yapılabilecek çalışmalara ve endüstriyel üretim sistemlerine entegrasyona umut vaadedici veriler elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
The aim of this thesis is an application of the“Mixer system for photobioreactors Tr 2011-06491B”patent, in which it is planned to increase the mixing efficiency of the panel type photobioreactor. According to this patent, the design application of a modular mixer is the validation of the design with laboratory scale culture trials based on the result of computer-based simulation with the principle of computational fluid dynamics. In the photobioreactor culture experiments, the CC124 mutant strain of Chlamydomonas reinhardtii microalgae was used as a model. During the design process, the 3-dimensional model was created in a computer-based design program and the design process was optimized by simulating with computational fluid dynamics. The mixer system, whose design process has been completed, is based on the principle of expanding the mixing area by transmitting the rotation speed and movement of the conical transmission gears to the shafts opening to the right and left sides through the main shaft shaft that transfers the engine power. The parts of the system are designed as modular so that they can be removed and installed. Upon understanding of the mixer efficiency, the stirring speed was kept at a constant 150 rpm in the trials. 3 different scenarios were determined in the trials. These; It was planned as a six-blade rushton turbine (3B) on three different shafts, a six-blade rushton turbine (2B) on two different shafts, and two six-blade rushton turbines (1B) on one shaft. Daily samples were taken for each scenario and their analysis was made and growth curves were followed. The designed system can be used in panel type photobioreactors as well as tubular type photobioreactors. In line with the data and results obtained, the system we designed is suitable for development and improvement. Promising data have been obtained for future studies and integration into industrial production systems.
Benzer Tezler
- Photoelectrochemical hydrogen production by using halobacterium halobium
Halobacterium halobium kullanarak fotoelektrokimyasal yöntemle hidrojen gazı üretimi
VEDAT SEDİROĞLU
Doktora
İngilizce
1997
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İNCİ EROĞLU
- Identification of hydrogenase from rhodobacter species and hydrogen gas production in photobioreactors
Rhodobacter türlerinde hidrojenaz enziminin belirlenmesi ve fotobiyoreaktörlerde hidrojen gazı üretimi
SERDAR TÜRKARSLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
BiyolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MERAL YÜCEL
PROF. DR. UFUK GÜNDÜZ
- Hydrogen metabolism and factors affecting hydrogen production in rhodobacter sphaeroides
Rhodobacter sphaeroides'te hidrojen metabolizması ve hidrojen üretimini etkileyen faktörler
HARUN KOKU
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İNCİ EROĞLU
PROF. DR. UFUK GÜNDÜZ
- Effect of bacteriorhodopsin on hydrogen gas production by Rhodobacter
Bacteriorhodopsin'in fotobiyoreaktörde Rhodobacter sphaeroides O. U. 001 ile hidrojen gazı üretimine etkisi
KAMAL ELABİD EL-KAHLOUT
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MERAL YÜCEL
DR. BAKER ZABUT
- Hydrogen production from olive mill wastewater by Rhodobacter sphaeroides O. U. 001
Zeytin fabrikası atık suyu kullanarak Rhodobacter sphaeroides O. U. 001 ile hidrojen üretimi
ELA EROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İNCİ EROĞLU
PROF. DR. UFUK GÜNDÜZ