生物反應(yīng)器ppt課件-文庫(kù)吧資料
2025-01-21 03:57本頁(yè)面
【正文】 酵，指在補(bǔ)料分批培養(yǎng)中進(jìn)行一段時(shí)間、反應(yīng)器內(nèi)培養(yǎng)液體積達(dá)到最大無(wú)法再繼續(xù)補(bǔ)料時(shí)，將培養(yǎng)液放出一部分，再繼續(xù)補(bǔ)料，隔一段時(shí)間后再放出同樣體積，如此反復(fù)操作，直到最后將培養(yǎng)液一次性全部放出。半間歇式操作的反應(yīng)器n 底物連續(xù)或分批加入，產(chǎn)物一次性或分批排除。如果酶促反應(yīng)速率與底物的濃度成正比，那么對(duì)于 CSTR而言，由于整個(gè)反應(yīng)器處于低反應(yīng)速率條件下，所以其生產(chǎn)能力也低。但是，在某些場(chǎng)合，操作條件相同，要得到同樣的轉(zhuǎn)化率， CSTR所需酶的數(shù)量遠(yuǎn)大于 CPFR所需的量。但如果反應(yīng)從 0級(jí)增至一級(jí)，那么，兩種反應(yīng)器轉(zhuǎn)化率下降的差別就變得明顯。另外，比值還依賴于反應(yīng)級(jí)數(shù)，一級(jí)反應(yīng)時(shí)其比值最大， 0級(jí)反應(yīng)時(shí)其比值最小。n 優(yōu)點(diǎn)：較高的產(chǎn)率，易優(yōu)化控制帶循環(huán)的 CPFRn 部分細(xì)胞連續(xù)從出口返回n 選擇最佳的物料循環(huán)速度CSTR型與 CPFR型反應(yīng)器性能的比較n 在相同的工藝條件下進(jìn)行同一反應(yīng)，達(dá)到相同轉(zhuǎn)化率時(shí)，兩者所需的停留時(shí)間不同， CSTR型的比 CPFR型反應(yīng)器的要長(zhǎng)，也就是前者所需的反應(yīng)器體積比后者大。n CSTR反應(yīng)器可使這種返混的程度達(dá)到最大，常稱為全混流反應(yīng)器； CPFR是另一個(gè)極端，在反應(yīng)器中不存在返混，是活塞流反應(yīng)器。穩(wěn)態(tài)條件下：物料在反應(yīng)器中的平均停留時(shí)間稀釋率表示單位體積在單位時(shí)間所處理物料的體積n 保留酶的方法n 動(dòng)力學(xué)：n 恒化法與恨濁法帶有細(xì)胞循環(huán)的 CSTR紅色表示帶循環(huán)的 CSTR黑色表示不帶循環(huán)的 CSTRn 穩(wěn)態(tài)操作n 各個(gè)反應(yīng)器內(nèi)為全混流n 反應(yīng)器之間無(wú)返混n 各反應(yīng)器操作條件相同，得率為常數(shù)連續(xù)活塞流反應(yīng)器n 平穩(wěn)，等速流動(dòng)，不存在返混，所有微元體在反應(yīng)器中的停留時(shí)間都是相同的。n 產(chǎn)率是優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)n 若以產(chǎn)物濃度最高為目標(biāo) —— 總產(chǎn)率；若以最大產(chǎn)物生成速率時(shí)為反應(yīng)終止時(shí)間 —— 最大產(chǎn)率。n 對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)：累積量 =進(jìn)入量 流出量 +生長(zhǎng)量 死亡量n 對(duì)底物消耗：累積量 =進(jìn)入量 流出量 反應(yīng)消耗量n 對(duì)產(chǎn)物生成：累積量 =進(jìn)入量 流出量 +反應(yīng)生成量反應(yīng)器設(shè)計(jì)和操作參數(shù)n 停留時(shí)間 τn 反應(yīng)器體積 VRn 轉(zhuǎn)化率 φ=(S0S)/S0n 生產(chǎn)能力 (生產(chǎn)強(qiáng)度 )PX: 單位時(shí)間單位體積的細(xì)胞的生產(chǎn)量 (kg *m3 *h1)。生物反應(yīng)器的操作模型間
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