、植物细胞反应器、动物细胞反应器)酶反应器。?根据操作方式:间歇操作反应器、连续操作反应器和半间歇操作反应器。?根据流体宏观混合状态:理想流动和非理想流动。?根据反应器形态和结构:槽式、塔式、管式和膜式等反应器?根据反应物系的相态:均相和多相反应器。?根据能量提供方式:机械搅拌和流体搅拌反应器。Р第4页/共53页Р生物反应器选型与设计的要点Р选择适宜的生物催化剂。这包括要了解产物在生物反应的哪一阶段大量生成、适宜的pH和温度,是否好氧和易受杂菌污染等。?确定适宜的反应器形式。?确定反应器规模、几何尺寸、操作变量等。?传热面积的计算。?通风与搅拌装置的设计计算。?材料的选择与确保无菌操作的设计。?检验与控制装置。?安全性。?经济性。Р第5页/共53页Р生物反应器的操作模型Р间歇操作?对酶反应,培养液一次性全部加入,接种培养一段时间后,将培养液一次性全部放出;对细胞反应,接种后反应到规定要求。Р连续操作?反应物加入与产物排出是连续进行的Р半间歇操作?介于两者之间Р第6页/共53页Р第7页/共53页Р操作模型Р用一组包括底物、产物和生物量的动力学在内的质量衡算方程,来描述在不同操作方式反应器内状态变量随时间变化的规律。Р对细胞生长:?累积量=进入量-流出量+生长量-死亡量?对底物消耗:?累积量=进入量-流出量-反应消耗量?对产物生成:?累积量=进入量-流出量+反应生成量Р第8页/共53页Р反应器设计和操作参数Р停留时间τ?反应器体积VR? 转化率φ=(S0-S)/S0?生产能力(生产强度)PX: 单位时间单位体积?的细胞的生产量(kg *m-3 *h-1)。Р第9页/共53页Р间歇操作搅拌反应器Р操作特征:?①反应过程中与外界无物料交换?②反应器中各组分浓度仅随反应时间变化,是非稳态反应过程?③物料具有相同停留时间?④反应器内物料混合充分,不存在浓度和温度梯度Р第10页/共53页
全文预览
