• 생명과학회지
• /
• 제12권5호
• /
• pp.577-583
• /
• 2002

$\beta$-glucuronidase 유전자를 형질전환한 담배에서 여러 조직중에서 가장 activity가 높은 줄기에서 현탁세포를 유도하여 생장 및 발현 양상을 조사하였다. Flask culture와 2.5 L bubble column culture시 세포의 성장에는 큰 차이가 없었지만 $\beta$-glucuronidase의 발현은 bubble column culture시 약 2850 U/mg으로 95배 향상되는 결과를 나타내었다. 하지만 두 경우 모두 $\beta$-glucuronidase의 생산량이 증가와 감소를 반복하는 양상을 나타내었다. 이것은 외래 단백질의 생산과 파괴가 반복적으로 일어나는 것으로 추정이 된다. 또한 bubble column culture의 생산성을 향상시키기 위해 중요한 영양분인 sucrose을 30 g/L로 두 번 첨가한 경우, 다른 영양분의 고갈로 인하여 세포의 최종 생산량은 향상되지가 않았고 $\beta$-glucuronidase는 안정적으로 생산되었지만 최종 생산량은 향상되지가 않았다. 하지만 세포의 크기가 감소하여 배양기 운전이 쉬워지는 장점이 있었고 이것은 세포의 고농도 배양을 통한 재조합 단백질 생산성을 향상시키는 유리하게 작용할 것이다.

• KSBB Journal
• /
• 제18권6호
• /
• pp.455-460
• /
• 2003

간장의 속성 발효를 위한 방법으로 간장 발효에 간여하는 Z. rouxii BH-90과 C. versatilis BH-91 혼합 균체를 동시 고정화하여 이를 air bubble column reactor에 충진하여 국 고온 분해액을 주입하면서 연속적으로 발효를 시도하였다. 균체의 고정화 담체로는 실리카겔： 3% 알긴산소다 (1:1의 비율) 혼합액을 사용하여 Z. rouxii BH-90과 C. versatilis BH-91을 동시 고정화하여 air bubble column reactor에 충진하여 발효시킨 결과 발효 96시간 경과시 ethyl alcohol이 2.4% 생성되었으며 4-ethylguaiacol은 18mg/L가 생성되었다. Air bubble column reactor에서 Z. rouxii BH-90과 C. versatilis BH-91 혼합균체의 동시 고정화 beads의 연속적 속성 발효시 시작일로부터 30일까지는 ethyl alcohol이 2.5∼2.8%로 거의 일정하게 생성되었고, 40∼70일에는 약간 감소하였다. 그리고 동시 고정화 균체의 발효에서는 40일까지는 4-ethylguaiacol의 함량이 16∼18mg/L로 거의 일정하게 생성되었으나 발효 45일 이후 70일까지는 약간 감소하였다. 발효종료 후의 제품을 분석한 결과 동시 고정화 균체의 발효액에서는 2.4%의 ethyl alcohol이 생성되었고, 18mg/L의 4-ethylguaiacol이 생산되었다. 유리 아미노산의 함량은 glutamic acid, leucine, arginine, aspartic acid, Iysin 및 valine이 전체 아미노산의 50% 이상을 차지하고 있었다.

• 한국위험물학회지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.95-104
• /
• 2018

Gas-liquid bubble column reactors are extensively used in industrial processes. A detailed knowledge of bubble size distribution is needed for determining the mass transfer in gas-liquid film. Experimental data on bubble size distribution and liquid-side mass transfer coefficient($k_L$) were used to calculate the estimated time to saturation in bubble column reactor. Also, the gas flux was evaluated to the liquid-side mass transfer coefficient($k_L$) and solubility data for hydrogen sulfide($H_2S$) and chlorine($Cl_2$) absorption into water. Simulation results show that $H_2S$ absorption time to 50 % of saturation concentrations are 611 sec and 1,329 sec when bubble diameters are 0.5 mm and 4.5 mm, while absorbing 1 % $H_2S$ gas. In case of $Cl_2$, absorption time range 657 to 1,400 sec when bubble size range 0.5 mm to 4.5 mm, while absorbing 1 % $Cl_2$ gas. Calculated simulation results can be used in the design of emergency relief bubble reactors.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.876-879
• /
• 2009

Fischer-Tropsch 합성 반응과 같은 slurry bubble column reactor에서는 반응 속도를 증진시키기 위해서는 서로 다른 상간의 접촉 면적을 최대화함으로써 물질 전달을 원활하게 유지하여야 한다. 특히 Fischer-Tropsch 합성 반응에서는 반응물인 기체가 촉매로서 기능하는 고체 표면으로의 external mass transfer가 효과적으로 이루어져야 하기 때문에 반응기 내의 기체의 거동뿐만 아니라 고체인 촉매의 분포에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 따라서 본 연구에서는 반응기 내에 기체의 superficial velocity를 변화시키면서 기체의 hold up 뿐만 아니라 고체 입자의 분포특성에 대하여 관찰하였다. Superficial velocity가 증가함에따라 gas hold up의 경우, 일정하게 증가하다가 6 cm/sec 이상에서 그 증가폭이 감소하였다. 즉 6 cm/sec이상에서 turbulent flow regime을 형성하였다. 또한 고체입자의 분포 역시 기체의 superficial velocity가 증가함에따라 보다 균일하게 되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.304-308
• /
• 1994

A suitable culture method and bioreactor type for itaconic acid production were chosen by comparing the maximal concentration of itaconic acid produced in various systems. In batch culture, the maximal concentration of itaconic acid produced in a bubble column reactor was about 5% greater than that produced in stirred-tank or external-loop airlift reactor. These results were thought to be due to lower shear force and higher mass transfer efficiency in a bubble column reactor in comparison with other reactors. Moreover, the fed-batch mode in a bubble column was found to be a suitable one, producing about 25% higher concentration of itaconic acid compared to batch mode.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제35권6호
• /
• pp.1703-1705
• /
• 2014

Bubble column reactors are considered the reactor of choice for numerous applications including oxidation, hydrogenation, waste water treatment, and Fischer-Tropsch (FT) synthesis. They are widely used in a variety of industrial applications for carrying out gas-liquid and gas-liquid-solid reactions. In this paper, the computational fluid dynamics (CFD) model is used for predicting the gas holdup and its distribution along radial and axial direction are presented. Gas holdup increases linearly with increase in gas velocity. Gas bubbles tends to concentrate more towards the center of the column and follows a wavy path.

• Environmental Engineering Research
• /
• 제19권4호
• /
• pp.345-354
• /
• 2014

In this paper, effects of physical configurations and operating conditions on bubble column performance were analyzed in terms of bubble hydrodynamic and mass transfer parameters. Bubble column with 3 different dimensions and 7 gas diffusers (single / multiple orifice and rigid / flexible orifice) were applied. High speed camera and image analysis program were used for analyzing the bubble hydrodynamic parameters. The local liquid-side mass transfer coefficient ($k_L$) was estimated from the volumetric mass transfer coefficient ($k_La$) and the interfacial area (a), which was deduced from the bubble diameter ($D_B$) and the terminal bubble rising velocity ($U_B$). The result showed that the values of kLa and a increased with the superficial gas velocity (Vg) and the size of bubble column. Influences of gas diffuser physical property (orifice size, thickness and orifice number) can be proven on the generated bubble size and the mass transfer performance in bubble column. Concerning the variation of $k_L$ coefficients with bubble size, 3 zones (Zone A, B and C) can be observed. For Zone A and Zone C, a good agreement between the experimental and the predicted $K_L$ coefficients was obtained (average difference of ${\pm}15%$), whereas the inaccuracy result (of ${\pm}40%$) was found in Zone B. To enhance the high $k_La$ coefficient and absorption efficiency in bubble column, it was unnecessary to generate numerous fine bubbles at high superficial gas velocity since it causes high power consumption with the great decrease of $k_L$ coefficients.

• KSBB Journal
• /
• 제29권6호
• /
• pp.426-431
• /
• 2014

pH controlled batch reactor and bubble column reactors have been developed in this research. They were used to produce high concentration of GABA and to determine optimal pH for GABA production. Glutamate decarboxylase (GAD) was isolated from recombinant E. coli and used for GABA production from monosodium glutamate (MSG). pH control was inevitable because the pH increased with MSG consumption. GAD showed highest activity at acidic conditions at pH 5.5 but the optimal pH for GABA production was pH 6.0. When 1.5 mole of MSG was used as reactant, the 1.05 mole of GABA was produced after 10 hrs batch reaction. Using bubble column reactors, 80 % of MSG was converted to GABA for 6 hrs reaction and 1.2 mole of GABA was produced.

• 공업화학
• /
• 제18권3호
• /
• pp.239-244
• /
• 2007

이산화탄소 분리 및 메탄 회수를 동시에 수행하기 위한 배출구가 두 개로 분리된 내부순환식 기포탑 반응기를 이용하여 $CO_2$ 분리용 흡수제인 모노에탄올아민(MEA)의 최적조건을 도출하였다. 5 wt% MEA 수용액에서 이산화탄소의 흡수 및 탈기 반응 시 pH 변화, 공기주입량에 따른 이산화탄소 탈기량 및 메탄 함량변화를 관찰하였다. 또한 액상수위 및 초기 MEA 흡수액 온도변화에 따른 이산화탄소 흡수 및 메탄 회수율을 측정하였다. 최적반응조건은 정상상태에서 액상수위 40 mm, 공기주입량은 1.5 L/min, 흡수액의 온도 $25^{\circ}C$이었다

• 공업화학
• /
• 제7권3호
• /
• pp.573-579
• /
• 1996

공업적 기포탑 반응기의 설계, scale-up, 조절, 개발 및 운전에 매우 긴요한 기초자료들을 얻기 위하여 실험 실적 규모의 기포탑 반응기에서 각 실험변수들이 ortho 붕산으로부터 meta 붕산의 생성 반응전환율에 미치는 영향을 연구하였다. 반응시간 및 압력, 반응물의 입자크기 및 기체 유속 등을 실험변수로 선택하였으며, 이들 실험변수들이 기포탑 반응기내의 기체 체류량에 미치는 영향들을 반응의 전환율과 연계하여 또한 검토하였다. 연구의 결과, 다음과 같은 최적 반응조건을 얻을 수 있었다 : 반응시간 ; 35~40(분), 반응압력 ; 92~95(kPa), 반응입자의 크기 ; $0.6{\times}10^{-3}(m)$ 이하, 기체 유속 ; 0.07~0.08(m/s).