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Main Title: Photo-Optical In-Situ Measurement of Drop Size Distributions: Applications in Research and Industry
Subtitle: Mesure photo-optique in-situ de la distribution des taille des gouttes : applications dans la recherche et l’industrie
Author(s): Panckow, Robert P.
Reinecke, Laura
Cuellar, Maria C.
Maaß, Sebastian
Type: Article
Language Code: en
Abstract: The exact knowledge of Drop Size Distributions (DSD) plays a major role in various fields of applications to control and optimise processes as well as reduce waste. In the microbial production of advanced biofuels, oil droplets are produced under turbulent conditions in an aqueous medium containing many surface active components, which might hinder the recovery of the product. Knowledge of DSD is thus essential for process optimisation. This study demonstrates the capability of a photo-optical measurement method for DSD measurement in fermentation broth and in plate separators aimed at cost reduction in the microbial production of advanced biofuels. Measurements were made with model mixtures in a bioreactor, and at the inlet and outlet of a plate separator. In the bioreactor, the method was effective in detecting a broad range of droplet sizes and in differentiating other disperse components (e.g. microbial cells and gas bubbles). In the plate separator, the method was effective in determining the influence of the varied parameters on the separation efficiency.
La connaissance approfondie de la distribution du diamètre des gouttelettes joue un rôle important dans des diverses applications des contrôles et d’optimisations des processus, de plus elle permet de réduire le gaspillage. Pendant la production microbienne de biocarburants avancés, des gouttelettes d’huiles sont produites sous les effets des turbulences du milieu aqueux contenant beaucoup de substances tensio-actives, ce qui pourrait entraver la récupération du produit. La connaissance de la distribution du diamètre des gouttelettes est donc essentielle pour l’optimisation des processus. Cette étude montre les possibilités offertes par une méthode de mesure photo-optique pour les mesures de la taille des gouttelettes dans des bouillons de fermentations et dans des séparateurs à plaques, ceci vise à réduire les coûts dans la production microbienne de biocarburants avancés. Les mesures ont été effectuées avec des mélanges modèles dans un bioréacteur ainsi qu’à l’entrée et à la sortie d’une plaque de séparation. Dans le bioréacteur, le procédé est efficace dans la détection d’une large gamme de tailles de gouttelettes et dans la différenciation des autres composants dispersés (par exemple des cellules microbiennes et des bulles de gaz). Dans le séparateur à plaque, le procédé est efficace, car il détermine l’influence de différents paramètres sur l’efficacité de la séparation.
URI: https://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/11385
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-10269
Issue Date: 17-May-2017
Date Available: 16-Jun-2020
DDC Class: 660 Chemische Verfahrenstechnik
Subject(s): drop size distributions
DSD measurement
droplet
photo-optics
fermentation
bioreactor
separation efficiency
License: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Journal Title: Oil & Gas Science and Technology : Revue de l'Institut Francais du Petrole
Publisher: Institut Français du Pétrole (IFP)
Publisher Place: Paris
Volume: 72
Issue: 3
Article Number: 14
Publisher DOI: 10.2516/ogst/2017009
EISSN: 1953-8189
ISSN: 1294-4475
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