AŞAĞI DOĞRU BİRLİKTE AKIŞLI TEMAS REAKTÖRÜNDE BACILLUS AMYLOLIQUEFACIENS ÜRETİMİNİN İNCELENMESİ

Transkript

1 AŞAĞI DOĞRU BİRLİKTE AKIŞLI TEMAS REAKTÖRÜNDE BACILLUS AMYLOLIQUEFACIENS ÜRETİMİNİN İNCELENMESİ Ramazan ORHAN a, Gülbeyi DURSUN b Fırat Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Kimya Mühendisliği Bölümü, 23119, Elazığ a e-posta: rorhan@firat.edu.tr, b e-posta: gdursun@firat.edu.tr ÖZET Bu çalışmada, aşağı doğru birlikte akışlı temas reaktörünün (CDCR) hidrodinamik davranışı ve kütle transfer özellikleri, hava-musluk suyu ve hava-fermantasyon ortamı (FO) sistemleri için araştırıldı. Her iki sistemde gaz ve sıvı akış hızının artışı ile hacimsel kütle transfer katsayısı (k L a) ve gaz tutuş oranlarının arttığı gözlendi. CDCR' da hava-fo sisteminde k L a değerlerinin hava-su sistemine göre daha küçük, gaz tutuş oranlarının ise havasu sistemine göre daha büyük olduğu belirlendi. Bacillus amyloliquefaciens bakterisinin CDCR' daki üreme çalışmalarında, 10 g/lt glukozlu ortamda bakterinin özgül üreme hızı sa -1, maksimum kuru hücre derişimi 5.00 g kuru hücre/lt, glukoz tüketim hızı ise g hücre/g glukoz olarak bulundu. k L a ve r o değerlerinin ise aktif üreme evresinde arttığı daha sonra aktif hücrelerin azalması ile azaldığı gözlendi. Anahtar Kelimeler: CDCR, hacimsel kütle transfer katsayısı (k L a), B. amyloliquefaciens, oksijen tüketim hızı (r o ) GİRİŞ Hidrojenasyon, oksidasyon, fermantasyon ve atık su arıtımı gibi iki (gaz-sıvı) veya üç fazlı (gaz-katı-sıvı) sistemlerde genellikle kütle aktarım olayları hız sınırlayıcı basamaktır. Kütle aktarımının etkin olduğu prosesler için genellikle düşük maliyette ve basit yapıda kabarcık kolonlar kullanılır. Kabarcık kolonlarda gaz ve sıvı temasını artırmak için dağıtıcılar, delikli ve gözenekli plakalar kullanılır [1, 2]. Ara yüzey kütle aktarımının hızı kontrol ettiği işlemlerde gaz fazı dağıtmak için ejektör tipi gaz dağıtıcılar da kullanılır [3]. Gaz ve sıvının aynı anda beslendiği karıştırma nozılı, gaz-sıvı enjeksiyonunda dağıtıcı olarak kullanılır. Ejektörler ve iki fazlı nozıllar (ventüriler gibi) küçük kabarcıklar (yüksek ara yüzey) oluşturmada sıvı jetinin kinetik enerjisini kullanırlar [1]. Gaz-sıvı temasını artırmada kullanılan diğer bir sistemde başlangıçta Boyes ve Ellis [4] tarafından geliştirilen aşağı doğru birlikte akışlı temas reaktörleridir (Cocurrent Downflow Contacting Reactor, CDCR). CDCR merkezi olarak monte edilmiş cam kolon ve kolon tepesinde orifısin bulunduğu bir T bağlantı elemanından oluşur. Gaz (dispers faz) ve sıvı (sürekli faz) tamamen dolu kolonun tepesindeki orifisden aynı anda kolona beslenir. Kolon üstünden giren gaz-sıvı jetinin kinetik enerjisi etkin karışma ve türbülans sağlar. Yüksek türbülans sonucunda oluşan dispersiyonun etkisi ile kolon tepesinden tabana doğru yoğun bir gaz kabarcık matriksi oluşur. Kabarcık yükselme hızından daha düşük kolon hızında işletilen tamamen dolu kolonun girişindeki yüksek hızlı sıvı akımının hidrodinamik etkisi ile kabarcık oluşumunun devamlılığı sağlanabilir [5]. CDCR düşük güç tüketimi, daha az işletme hacmi, verimli gaz kullanımı, ara yüzey alanının kontrolü, fiziksel ve kimyasal, homojen ve heterojen proseslere uygulanabilirliği gibi avantajlara sahiptir [5, 6]. CDCR' ın kütle aktarım performansı, hem iki fazlı adsorbsiyon sistemlerine ve üç fazlı katalitik hidrojenasyon reaksiyonlarının gerçekleştirildiği karıştırmalı reaktörlere hem de kabarcık kolonlara göre oldukça yüksektir [5]. Biyolojik arıtım ve fermantasyon sistemlerinde karıştırıcıların kesme kuvvetinin zararlarının

2 bertaraf edilmesi kabarcık kolonların tercih edilmesinin nedenidir ve kabarcık kolonların bu yüzden kullanımı oldukça yaygındır. Suda az çözünen gazların taşınımı birçok mikrobiyal proseste hızı sınırlayıcı basamaktır. En genel örneği aerobik fermantasyonlarda oksijenin aktarımıdır [7]. CDCR'da gaz kabarcıklarının kalış süresi arttığından gaz-sıvı ara yüzeyinin artışı ile kolon içerisinde dağılmış oksijenin kullanım verimi de artar [8]. Gaz-sıvı sistemlerinde oksijen kullanımının ölçüsü olan hacimsel oksijen transfer katsayısı (k L a), aerobik fermantasyonlarda önemli bir parametredir. Metabolik enerji sağlanması oksijen ile ilgili olduğundan ürünlerin ve biokütlenin sentezinde k L a değeri anahtar rol oynayabilir [9]. Havalandırma verimi olarak da bilinen k L a üzerinde etkili olan bir çok parametre bulunmaktadır. Bu parametreleri; karıştırma, hava akış hızı, hava basıncı, sıcaklık, akışkanın özellikleri (yoğunluk, viskozite, yüzey aktif maddeler, biokütle, yüzey gerilimi vb.), köpük önleyicilerin bulunuşu olarak sayabiliriz [10,11]. Hacimsel oksijen transfer katsayıları dinamik metotla tayin edilebilir [12]. Metoda göre ortamdaki çözünmüş oksijen derişimi azot gazı ile sıfıra düşürülür; daha sonra ortama hava verilerek polarografık oksijen elektrodu ile çözünmüş oksijen derişimi ölçülür. Çözünmüş oksijen derişiminin zamanla değişiminden, ln(l-c/c*) = -k L a t (1) eşitliğine göre t ile ln (l-c/c*) arasında elde edilecek doğrunun eğiminden k L a hesaplanır. Biokütlenin bulunduğu ortamda havanın aniden durdurulması ile ortamdaki hücrelerin oksijen tüketim hızı, dc o = dt r 0 r = (3) ' 0 r0c x eşitliği ile verilir. Fermantasyon sırasındaki çözünmüş oksijen derişiminin zamanla değişimi (2) * L o Co ) + ro ' C x = k a(c dc dt eşitliği ile verilir. Eşitlik 2,3 ve 4'den o (4) C o = C o *- l/k L a[( dc L /dt) - r o ] (5) eşitliği elde edilir. Eşitlik 5, (dc L /dt r o )' ın C o ile değişiminin bir doğru olduğunu gösterir. Bu çalışmada, gaz-sıvı sistemleri için aşağı doğru birlikte akışlı temas reaktörünün (CDCR) hidrodinamik davranışı ile kütle transfer özellikleri araştırılarak, havalı ortamda B. amyloliquefaciens 'in üretilmesi çalışmaları gerçekleştirildi. DENEYSEL Hava-su ve hava-fermantasyon ortamı sistemleri için aşağı doğru birlikte akışlı temas reaktörünün (CDCR) hidrodinamik davranışının ve kütle transfer özelliklerinin belirlendiği çalışmalar 0.05 m iç çapında ve 1.0 m yüksekliğindeki, etrafında soğutma ceketi bulunan bir cam

3 Şekil 1. CDCR Deney Sistemi : (1) Kolon, (2) Hava çıkışı, (3) Sıvı sirkülasyon pompası, (4) Sıvı akış ölçer, (5) Hava akış ölçer, (6) Çözünmüş oksijen probu, (7) Sıvı boşaltım noktası, (8) Örnek alım noktası, (9) Basınç göstergesi,(10) Depolama tankı, (11) Hava filtresi, (12) Orifis, (13) Soğutma ceketi, (14) Merkezi hava sistemi, (15)Azot tüpü, (16) T bağlantı elemanı (17) Buhar girişi. kolonda gerçekleştirildi. Cam kolon üzerinde sıvı ve gaz fazın birlikte beslendiği bir orifıs, sıvı sirkülasyonu için pompa, sıvı ve gaz akış hızını ayarlamada kullanılan rotametre ve vanalar, basınç göstergeleri, sıvı tankı ve oksijen elektrodu sistemin başlıca ana elemanlarıdır (Şekil 1). Steril çalışma şartlarını sağlamak için sistemde buhar jeneratörü bağlantısı da mevcuttur. Aşağı doğru birlikte akışlı temas reaktörünün (CDCR) hidrodinamik davranışının ve kütle transfer özelliklerinin belirlendiği çalışmalar iki aşamada gerçekleştirildi: Hava-su sistemi için yapılan çalışmalarda, m 3 hacmindeki tank musluk suyu ile doldurulduktan sonra su sirkülasyon pompası ile sürekli olarak sisteme beslendi. Kolon tepesindeki çıkış vanası açılarak sistemde bulunan gazın çıkışı sağlandı ve kolon tamamen su ile dolduruldu. Çıkış vanası kapatıldıktan sonra sabit akış hızında musluk suyu ve hava aynı anda kolon tepesindeki T girişinden kolona beslendi. Kolon basıncı çıkış akımındaki bir vana ile kontrol edildi. Çalışmaların ikinci aşamasında 10 g/lt glukoz, 1 g/lt bakteriyolojik pepton, 1 g/lt yeast ekstrakt, 1 g/lt KH 2 PO 4,0.5 g/lt MgSO 4.7H 2 O, g/lt CaCl 2.2H 2 O ve 0.5 ml/l köpük kırıcı bileşimindeki fermantasyon ortamı (FO) sıvı olarak kullanıldı. CDCR sistemi buharla sterillendikten sonra, sıvı besiyeri (FO) sistem tankına steril koşullarda eklendi. Daha sonra hava-musluksuyu sistemi için uygulanan işlemler hava-fo sistemi için tekrarlandı. Hava-su ve hava-fo için deneyler farklı gaz ve sıvı akış hızlarında tekrarlanarak, deneyler sırasında ortamdaki çözünmüş oksijen derişimleri kaydedildi. B. amyloliquefaciens in CDCR'da üretimi çalışmalarında, sıvı besi ortamı otoklavda sterillenerek sistem tankına eklendi. Fermantasyon ortamının sistem içinde sirkülasyonu sırasında gaz çıkışı sağlanarak, kolon tamamen FO ile dolduruldu. Tank % 5 (v/v) oranında aşı maya ile aşılandıktan sonra gaz ve sıvı akış hızları ayarlandı. Filtreden geçirilen steril hava ve

4 Tablo 1. Çalışılan deneysel koşullar (D c = 0.05 m, T = 25 m 1 o C, P =1atm) Sistem σ ρ μ D o F G F L mn.m -1 kg.m -3 mpa.s mm cm 3.dk -1 lt.dk -1 Hava / musluk suyu Hava / FO bakteri hücrelerini içeren FO, 3.0 mm çapındaki kolon tepesindeki orifisden aynı anda kolona beslendi. Farklı zaman aralıklarında ortamdaki çözünmüş oksijen derişimi kaydedilerek, mikroorganizma ve glukoz derişimlerinin tayini için örnekler alındı. Deneyler sırasında örnek alma ve analizleme işlemleri sterilliği bozmayacak şekilde gerçekleştirildi. CDCR deneylerinde ortamdaki çözünmüş oksijen derişimleri polarografik oksijen elektrodu ile kaydedilerek, hacimsel oksijen transfer katsayısı (k L a) ve oksijen tüketim hızı (r o ) değerleri dinamik metod ile tayin edildi. Biokütle derişimi spektrofotometrik (600 nm dalga boyunda) yöntemle, glukoz derişimi glukometre ile, gaz tutuş oranları ise açma-kapama tekniği kullanılarak tayin edildi. SONUÇLAR Viskozite, yoğunluk, yüzey gerilimi gibi sıvının özellikleri ve boş kule gaz ve sıvı hızı gibi hidrodinamik şartlar aşağı doğru birlikte akışlı temas reaktöründe (CDCR) kabarcık oluşumunu ve boyutunu etkileyen önemli faktörlerdir [5, 13]. Hava-su ve hava-fermantasyon ortamı (FO) sistemleri için kabarcık oluşumu ve kütle transfer karakteristiklerinin incelendiği bu çalışmada sistem parametreleri ile sıvının fiziksel özellikleri Tablo l' de verilmiştir. Farklı sıvı akış hızlarında k L a'nın gaz hızları ile değişimi hava-su sistemi için Şekil 2' de, hava-fo için Şekil 3'de verilmiş, gaz hızının artışı ile k L a değerlerinin arttığı gözlenmiştir. Ayrıca her iki sistem için, sıvı akış hızlarının 3.5 lt/dak değerine kadar artışı ile k L a değerlerinin arttığı sıvı akış hızlarının daha fazla arttırılmasının k L a üzerinde çok etkili olmadığı Şekil 2 ve 3'den görülmektedir. Yüksek sıvı akış hızlarında kabarcıkların birleşme eğilimi artarak büyük kabarcıklar oluşmakta dolaylı olarak ara yüzey alanı azalmaktadır. Düşük gaz ve sıvı akış k L a (saat -1 ) ,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 sıvı sirkülasyon hızı (lt/dk) Şekil 2. Hava-su sisteminde sıvı sirkülasyon hızının kütle transfer katsayısı üzerine etkisi (Hava besleme hızı, cm 3 /dk : : 30, : 40, : 50, : 60, : 70, : 80)

5 80 70 k L a(saat -1 ) ,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 sıvı sirkülasyon hızı (lt/dk) Şekil 3. Hava-FO sisteminde sıvı sirkülasyon hızının kütle transfer katsayısı üzerine etkisi (Hava besleme hızı, cm 3 /dk : : 30, : 40, : 50, : 60, : 70, : 80) k L a (saat -1 ) ,5 1 1,5 2 2,5 3 Çizgisel gaz hızı (m/saat) Şekil 4. k L a nın boş kule gaz hızı ile değişimi ( : musluk suyu, : FO) hızlarında sistemde tutulan gaz miktarlarının az olması sonucu k L a değerleri düşüktür (Şekil 2 ve 3). Hava-su ve hava-fo sistemlerinde k L a'nın çizgisel gaz hızı ile değişimi Şekil 4'de verilmiş, hava-fo sisteminin k L a değerlerinin hava-su sisteminden daha düşük olduğu gözlenmiştir. Su, saf organik maddeler ve düşük derişimli sulu çözeltiler gibi saf ligandlarda kabarcıkların birleşme eğilimi daha yüksektir ve büyük kabarcıklar oluşur (3-5 mm). Fermantasyon ortamı gibi karışık sıvılarda kabarcıkların birleşme eğilimi daha azdır ve küçük kabarcıklar oluşur («l.0 mm) [7]. Çok küçük kabarcıklar için hacimsel kütle transfer katsayısı (k L a) k L ve a şeklinde düşünüldüğünde, ara yüzey alanı (a) ya göre, k L değerleri penetrasyon veya film teorisine göre çok küçük olduğundan büyük kabarcıkların kütle transferine katkısı küçük kabarcıklara göre daha büyüktür [14]. Fermantasyon ortamı sahip olduğu fiziksel özelliklerinden dolayı k L a değerleri hava-su sistemine göre daha küçüktür. Gaz-sıvı ve mikrobiyal sistemlerde olduğu gibi üç fazlı sistemlerde hidrodinamik ve prosesin kinetiği ile ilgili olarak fazların tutuş kesri de önemlidir. CDCR' da tasarım için önemli parametrelerden biri de ortalama gaz tutuş kesridir (ε g ).

6 0,19 Gaz Tutuş Kesri ( ε) 0,15 0,11 0,07 0,03 0,5 1 1,5 2 2,5 3 Çizgisel gaz hızı (m/saat) Şekil 5. Gaz tutuş kesrinin boş kule gaz hızı ile değişimi ( : musluk suyu, o: FO) Glukoz konsantrasyonu (g/lt) X K (g kuru hücre/lt) t (saat) Şekil 6. B.amiloliquefaciens in üremesi sırasındaki biokütle ( ) ve glukoz konsantrasyonunun (o) zamanla değişimi (T = 37 C, F G = 200 cm 3 /dak, F L = 2.5 lt/dak) Gaz faz tutuş oranı sıvının viskozitesine ve yüzey gerilimine bağlı olarak gaz fazın kalış süresini ve dolaylı olarak ara yüzey alanını etkiler [15]. Kullanılan su ve fermantasyon sıvısı için gaz tutuş kesirlerine göre gaz hızı ile değişimleri Şekil 5 de verilmiştir. Yüzey gerilimi yüzey enerjisinin bir ölçüsüdür ve daha küçük kabarcıklar daha düşük yüzey geriliminde oluşur. Hava-FO sisteminin yüzey gerilim değerinin düşük olması, hava-su sistemine göre daha küçük kabarcıklar oluşmasına sebep olmakta ve bu küçük kabarcıklarda kolon içerisinde muhafaza edildiğinden, gaz tutuş kesri değerleri daha yüksek çıkmaktadır. Gaz tutuş kesrindeki bu artış kabarcıkların yükselme hızının ve kabarcık çapının azalmasından dolayıdır. Gaz hızının artışı ile kabarcıkların birleşme eğilimi arttığından büyük kabarcıklar oluşur, gaz hızı ile sistemde tutulan gaz oranları artar (Şekil 5). B.amyloliquefaciens 'in 10 g/1t glukoz derişiminde, sabit sıcaklık (37 C), hava ve sıvı akış hızlarındaki (sırası ile F G = 200 cm 3 /dak, F L = 2.5 lt/dak) çalışmalarda glukoz ve mikroorganizma derişiminin zamanla değişimi Şekil 6'da verilmiştir. Bakteri hücreleri dört saatlik gecikme (lag) süresi sonunda ortama uyum sağlamış, logaritmik (üssel) üreme evresinin sonunda (13 saat) 5.0 g kuru hücre / lt derişiminde mikroorganizma elde

7 200 8 k L a (saat -1 ) r o x t (saat) Şekil 7. B.amiloliquefaciens in üremesi sırasındaki hacimsel oksijen transfer katsayısı (o: k L a) ve oksijen tüketim hızlarının ( : r o ) zamanla değişimi (T = 37 C, F G = 200 cm 3 /dak, F L = 2.5 lt/dak) edilmiştir. Ayrıca ortamda bulunan glukoz saatte hücreler tarafından tamamen tüketilmiş, glukoz tüketim hızı (Y x/s ) 0.5 g kuru hücre/g glukoz olarak belirlenmiştir. B. amyloliquefaciens 'in CDCR' da üreme kinetiği kesikli karıştırmalı kaptaki üreme kinetiğine benzer davranış göstermektedir (Şekil 6). Kesikli karıştırmalı kapta logaritmik evrede mikroorganizmanın üreme hızının, mikroorganizma derişimi ile değişiminin doğrusallaştırılmış şekli eğimi μ, kayması lnx 0 olan bir doğru denklemidir [16]. B. amyloliquefaciens 'in üreme eğrisinin (Şekil 6) bu formda değerlendirilmesi ile özgül üreme hızı sa -l, x o ise g/lt olarak belirlenmiştir. Başlangıçta ortamda bulunan mikroorganizma miktarının deneysel değeri ile hesaplanan değeri yaklaşık birbirine eşittir. B.amyloliquefaciens hücrelerinin üremesi sırasındaki kütle transfer katsayısı (k L a) ve oksijen tüketim hızının (r o ) zamanla değişimi Şekil 7' de verilmiştir, k L a ve r o değerlerinin zamanla arttığı 12. saatten sonra azaldığı gözlenmiştir. Bakteri hücrelerinin ortamda üremesiyle oksijen tüketim hızları artmış, aktif üremenin azaldığı zamandan (sabit evre) sonra azalma gözlenmiştir. Fermantasyon ortamındaki oksijenin bir kısmı mikroorganizma hücreleri tarafından tüketildiğinden, ortamdaki çözünmüş oksijen derişimi için sürücü güç artmakta dolayısı ile aktif üreme bölgesinde k L a değerleri artmaktadır. Sabit evrede aktif haldeki mikroorganizma azaldığından tüketilen oksijenin azalması sonucu k L a ve r o değerleri azalma göstermektedir. CDCR' ın performansı gaz ve sıvı akış hızları ile viskozite, yoğunluk ve yüzey gerilimi gibi sıvının fiziksel özelliklerine bağlı olarak oluşan kabarcık gelişimine ve boyutuna bağlıdır. Düşük gaz ve sıvı akış hızlarında hacimsel kütle transfer katsayıları küçük, gaz ve sıvı akış hızlarının artışı ile k L a değerleri artmaktadır. Gaz-sıvı sistemlerinde sıvının yüzey gerilimindeki azalmadan dolayı kabarcıkların birleşme eğilimi azaldığından küçük kabarcıklar oluşmaktadır. CDCR' da gaz fazın tutuş süresi arttığından gaz-sıvı sistemlerinde gaz hızının artışı ile gaz tutuş oranları artmaktadır. Ayrıca oksijen aktarımının hız sınırlayıcı olduğu havalı fermantasyonlar için (B.amyloliquefaciens üretimi gibi) CDCR' da yüksek k L a ve oksijen tüketim hızları elde edilmektedir. Sonuç olarak, CDCR kütle aktarım olaylarının hızı sınırladığı gaz-sıvı ve gaz-sıvı-katı sistemleri için kullanılabilir. Farklı sıvı özellikleri ve orifis çapları için CDCR' ın performans çalışmaları yapılabileceği gibi havalı şartlarda gerçekleşen fermantasyonlar için bu sistem denenebilir.

8 KAYNAKLAR 1. L.X. Huynh, C.L. Briens, J.F. Large, A. Catros, J.R. Bernard, and M.A. Bergougnou, Hydrodynamics and Mass Transfer in an Upward Venturi/Bubble Column Combination, The Canadian Journal of Chemical Engineering, 69, , C.L Briens,, L.X. Huynh, J.F. Large, A. Catros, J.R. Bernard, and M.A. Bergougnou, Hydrodynamics and Gas-Liquid Mass Transfer in a Downward Venturi-Bubble Column Combination, Chem. Eng. Science, 47(13/14), , P.H.M.R. Cramers, A.A.C.N. Beenackers, L.L Van Dierendonck, Hydrodynamics and Mass Transfer Characteristics of a Loop-Venturi Reactor with a Downflow Liquid Jet Ejector, Chem. Eng. Science, 47(13/14), , A.P. Boyes, and S.R.M. Ellis, Gas-Liquid Contacting, U.K. Patent, , X.X. Lu, A.P. Boyes and J.M. Winterbottom, Operating and Hydrodynamic Characteristics of a Cocurrent Downflow Bubble Column Reactor, Chem. Eng. Science, 41, , A.P. Boyes, A. Chughtai, X.X. Lu, S.N. Raymahasay, S. Sarmento, M.W. Tilston, and J.M. Winterbottom, The Cocurrent Downflow Contactor (CDC) Reactor: Chemically Enhanced Mass Transfer and Reaction Studies for Slurry and Fixed Bed Catalytic Hydrogenation, Chem. Eng. Science, 47(13/14), , M.T. Cesario, H.L. Wiz, J. Tramper, and H.H. Beeftink, New Technique for k L a Measurement Between Gas and Water in Aerated Solvent-in-Water Dispersions, Biotech. Tech., 10(3), , K. Fujie, M. Takaine, and H. Kubota, Flow and Oxygen Transfer in Cocurrent Gas-Liquid Downflow, Journal of Chemical Engineering ofjapan, 13(3), , 1980, 9. X.M. Yang, Z.X. Mao, and S.Z. Yang, An Improved Method for Determination of the Volumetric Oxygen Transfer Coeffıcient in Fermentation Processes, Biotech. and Bioeng., 31, , Vogelaar, J.C.T., Klapwjik, A., Van Lier, J.B., Rulkens, W.H., Temperatures Effects on the Oxygen Transfer Rate Between 20 and 50 o C, Wat. Res., 34, 3, , Özbek, B., Gayik, S., The Studies on the Oxygen Mass Transfer Coefficient in a Bioreactor, Process Biochemistry, 36, , G. Dursun, A. Özer, M. Elibol, and D. Özer, Mass Transfer Characteristics of a Fermentation Broth in a Reactor: Cocurrent Downflow Contacting Reactor, Process Biochemistry, 34, , W.-D. Deckwer, Bubble Column Reactors, In: Biotechnology, H.J. Rehm,. and G. Reed, eds., VCH Publ., 2, , W.-D. Deckwer, Adsorption and Reaction of Isobutene in Sulfuric Acid-III; Considerations on the Scale-up of Bubble Columns, Chem. Eng. Science, 32, 51-57, Y.T. Shah, A.A. Kulkarni, and J.H. Wieland, Gas Holdup in Two- and Three-Phase Downflow Bubble Colums, The Chem. Eng. Journal, 26, , J.E. Bailey,. and D.F. Ollis, Biochemical Engineering Fundamentals, McGraw Hill, N.Y, 1986