Abstract
The development and investigation of high-efficiency bioreactors is one of the primary problems bioprocess engineers have to solve. With increasing efficiency of the bioreactor the downstream processes will be much simplified, energy and costs will be substantially reduced.
According to fundamental research on the properties of stirred tank bioreactors the following rules for the design of bioreactors should be observed:
-
a)
Prevent rotational motion of the biosuspension.
-
b)
Generate motion of the biosuspension in the radial and axial direction.
-
c)
Prevent fluid flow in big spaces.
These design rules are in general observed in the development of high-efficiency bioreactors. A selected group of such bioreactors is described.
Similar content being viewed by others
References
Hauwink, E. H.: A realistic view on biotechnology. Dechema: Frankfurt a. M. 1984
Brauer, H.: Von der chemischen zur mikrobiologischen Stoffumwandlung. Swiss Biotech. 3 (1985) 27–41
Brauer, H.: Stirred vessel reactors. In: Fundamentals of biochemical engineering. Vol. 2, pp. 395–444. Weinheim: VCH Verlagsges. 1985
Brauer, H.: Innovationstechnik. Schweizer Ingenieur und Architekt 6 (1985) 103–113 and Swiss Chem. 6 (1984) 9–24
Brauer, H.: Power consumption in aerated stirred tank reactor systems. In: Advances in biochemical engineering 13, pp. 87–119. Berlin, Heidelberg, New York:Springer 1979
Brauer, H.: Development and improvement of bioreactors. The Chem. Eng. 6 (1982) 224–229
Brauer, H.; Thiele, H.: Leistungsbedarf und Wärmeübertragung beim Rühren im laminaren Strömungsbereich. Verfahrenstechnik 5 (1971) 420–428, 448–452
Glaeser, H.; Biesecker, B.; Brauer, H.: Begasung von Flüssigkeiten mit Propeller- und Lochscheibenrührern. Verfahrenstechnik 7 (1973) 31–40
Biesecker, B.: Begasen von Flüssigkeiten mit Rührern. In: VDI-Forschungsheft 554. Düsseldorf: VDI-Verlag 1972
Maruoka, Y.; Brauer, H.: Fluiddynamik und Stoffaustausch in einem mehrstufigen Rührreaktor. In: VDI-Forschungsheft 618. Düsseldorf: VDI-Verlag 1983
Brauer, H.: Development and performance of a Stagnation jet mixer. Ger. Chem. Eng. 4 (1981) 144–154
Mersmann, A.; Einenkel, W. D.; Käppel, M.: Auslegung und Maßstabsvergrößerung von Rührapparaten. Chem. Ing. Techn. 47 (1975) 953–964
Adler, L; Fiechter, A.: Charakterisierung von Bioreaktoren mit biologischen Testsystemen. Swiss Biotech. 1 (1983) 17–24
Käppeli, O.; Fiechter, A.: Growth of trichosporon cutanum under oxygen limitations: Kinetics of oxygen uptake. Biotechnol. Bioeng. 24 (1982) 2519–2526
Laederach, H.; Widmer, F.: Hydrodynamik und Stoffaustausch im Torusbioreaktor. Swiss Biotech. 2 (1984) 21–26
Laederach, H.; Widmer, F.: Der Torusbioreaktor. Swiss Chem. 4 (1982) 15–17
Brauer, H.: Biological waste water treatment in a reciprocating jet bioreactor. In: Fundamentals of Biochemical Engineering, vol. 2, pp. 519–535. Weinheim: VCH Verlagsges. 1985
Brauer, H.: Stoffaustausch-Maschinen. Chem. Ing. Techn. 58 (1986) 97–107
Hwang, K.-Y.; Brauer, H.: Anaerobe Abwasserreinigung mit Biogasproduktion im Pulsreaktor. BTF-Biotech-Forum 4 (1987) 3, 118–130
Wandrey, Ch.; Aivasidis, A.: Chemical reaction engineering of anaerobic fermentation. Ger. Chem. Eng. 7 (1984) 160–168
Aivasidis, A.; Wandrey, Ch.: Biomasseabtrennung in der aeroben Abwasserreinigung. gwf — Wasser/Abwasser 126 (1985) 56–65
Aivasidis, A.; Brandt, H. J.; Joeris, A.; Kriese, J.; Pick, R.; Wandrey, Ch.: Neuere Entwicklungen in der Verfahrens- und Reaktorgestaltung bei der anaeroben Abwasserreinigung. BTF-Biotech-Forum 3 (1986) 144–155
Moebus, O.; Teuber, M.; Reuter, H.: Growth of saccharomyces cerevisiae in form of solid particles in a gaseous fluidized bed. Kieler Milchwirtschaftliche Forschungsber. 33 (1981) 3–23
Mishra, J. M.; El-Temtamy, S. A.; Schügerl, K.: Growth of saccharomyces cerevisiae in gaseous fluidized beds. Europ. J. Appl. Microbiol. Biotechnol. 16 (1982) 197–203
Bauer, W.: Der Wirbelschichtfermenter — Entwicklung eines neuen Fermentertyps; Vortrag in der Fakultät für Chemieingenieurwesen der Univ. Karlsruhe, 6. Juli 1984
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Part 1: Biopr. Eng. 2 (1987) 149–159
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Brauer, H. Development and efficiency of a new generation of bioreactors. Bioprocess Engineering 3, 11–21 (1988). https://doi.org/10.1007/BF00372855
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF00372855