Evaluation of a tubular heat exchanger for preheating a cell suspension of Tsukamurella paurometabola

• Amaury Pérez-Sánchez ^[1] ; Yunier Paneque-Díaz ^[2] ; Lisandro Ramos-López ^[1] ; Jesús Zamora-Sánchez ^[2] ; Lourdes Crespo-Zafra ^[1]
  1. [1] Universidad de Camagüe, Cuba, Facultad de Ciencias Aplicadas a la Industria
  2. [2] Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología de Camagüey
• Localización: Ingeniería, investigación y tecnología, ISSN 1405-7743, ISSN-e 2594-0732, Vol. 18, Nº. 3, 2017
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Evaluación de un intercambiador de calor tubular para el precalentamiento de una suspensión celular de Tsukamurella paurometabola
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  • español

    Actualmente el desarrollo e implementación de procesos térmicos más eficientes y rentables constituye un tópico de alta prioridad en un gran número de industrias y plantas químicas. En el presente trabajo se realiza la evaluación experimental de un intercambiador de calor tubular con el fin de precalentar una suspensión líquida celular (bio-formulado) de la bacteria Tsukamurella paurometabola cepa C-924, en sustitución del actual método de precalentamiento por lotes. Se llevaron a cabo estudios de viabilidad celular, así como también de consumo de energía y reactivos químicos, para ambos métodos de precalentamiento considerados (por lotes y continuo), mientras que los resultados obtenidos se compararon entre sí. El método de precalentamiento por lotes reduce la viabilidad celular del bio-formulado en 75% durante las primeras 6 horas de precalentamiento, mientras que la aplicación del método de precalentamiento en continuo no reduce la viabilidad del bio-formulado. El polvo deshidratado obtenido durante el precalentamiento en continuo tuvo un valor de viabilidad 1.37 veces superior al polvo obtenido durante el precalentamiento por lotes. El costo por consumo de electricidad es 1.4 veces mayor en el método de precalentamiento por lotes, respecto al proceso en continuo, mientras que el consumo de reactivos químicos, fue 3 veces mayor. Se concluye que el intercambiador de calor tubular propuesto constituye una alternativa rentable y factible de aplicar en la etapa del proceso.

  • English

    Today, the development and implementation of more efficient and profitable thermal processes constitute a topic with high priority in a great amount of industries and chemical plants. At the present work the experimental evaluation of a tubular heat exchanger is carried out in order to preheat a liquid cell suspension (bio-formulate) of Tsukamurella paurometabola bacteria strain C-924, as an alternative to substitute the current batch preheating method. Cell viability studies, as well as chemicals and electricity consumption studies, were carried out for both preheating methods considered (batch and continuous), while the results obtained were mutually compared. Batch preheating mode reduces the cell viability of the bio-formulate in 75% during the first 6 hours of preheating, while the application of the continuous preheating method using the tubular heat exchanger don’t reduces the viability of the bio-formulate. The dehydrated powder obtained by the continuous preheating approach had a viability value 1.37 times higher than the powder obtained during batch preheating method. The cost involved due to electricity consumption is 1.4 times higher in batch preheating method as compared with continuous preheating process, while regarding reagents consumption it is near 3 times higher. It’s concluded that the proposed tubular heat exchanger constitutes a profitable and feasible alternative to apply during the bio-formulate preheating step in substitution of the actual batch preheating procedure.