生物反應(yīng)器ppt課件-在線瀏覽
2025-03-04 03:57本頁面
【正文】 不同操作方式反應(yīng)器內(nèi)狀態(tài)變量隨時(shí)間變化的規(guī)律。間歇操作攪拌反應(yīng)器操作特征：n ① 反應(yīng)過程中與外界無物料交換n ② 反應(yīng)器中各組分濃度僅隨反應(yīng)時(shí)間變化，是非穩(wěn)態(tài)反應(yīng)過程n ③ 物料具有相同停留時(shí)間n ④ 反應(yīng)器內(nèi)物料混合充分，不存在濃度和溫度梯度推導(dǎo)n 對(duì)底物 S的衡算式：n 累積速率 =反應(yīng)消耗速率n 反應(yīng)速率：對(duì)于均相酶促催化反應(yīng)單底物酶促反應(yīng) BSTR的反應(yīng)器對(duì)于細(xì)胞反應(yīng)減速生長(zhǎng)期 指數(shù)生長(zhǎng)期 分批培養(yǎng)細(xì)胞生長(zhǎng)的 六個(gè)階段 停滯期 加速生長(zhǎng)期 平衡生長(zhǎng)期 負(fù)生長(zhǎng)期 n 對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期細(xì)胞生長(zhǎng)時(shí)間的計(jì)算n 對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，比生長(zhǎng)速率達(dá)到最大n 代入積分式后積分得到n 對(duì)于間歇操作的反應(yīng)器，反應(yīng)物要達(dá)到一定的反應(yīng)程度，僅與過程的速率有關(guān)，而與反應(yīng)器的大小無關(guān)。連續(xù)操作攪拌反應(yīng)器操作特點(diǎn)：n 進(jìn)出料速率相同，且保持恒定n 反應(yīng)器內(nèi)變量不隨時(shí)間變化，處于穩(wěn)態(tài)操作n 反應(yīng)器內(nèi)物料在空間上達(dá)到完全混合，各處物系組成相同。n 返混：反應(yīng)器內(nèi)停留時(shí)間不同的微元流體之間的 “混合 ”。n 主要用途：對(duì)剪切敏感的組織培養(yǎng)過程，廢水處理過程，固定化酶和固定化細(xì)胞的反應(yīng)過程。n 轉(zhuǎn)化率越高， CSTR中所需酶的相對(duì)量也就越大。n 0級(jí)反應(yīng)時(shí)， CSTR與 CPFR內(nèi)酶活力的衰退沒有什么區(qū)別。 CPFR產(chǎn)量的下降要比CSTR快得多，因而 CPFR中酶的失活比 CSTR中更為敏感。n 在 CPFR中，雖然出口端濃度較低，但在進(jìn)口端，底物濃度較高； CSTR中底物總處于低濃度范圍。CSTR型與 CPFR型反應(yīng)器的組合 以反應(yīng)器最小體積為目標(biāo)，當(dāng) CxCx opt時(shí)，采用CSTR有利，當(dāng) CxCx opt時(shí)，采用二者串聯(lián)有利。n 優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)物濃度可調(diào)控n 適用于多種生物反應(yīng)類型半間歇操作過程：n 補(bǔ)料分批培養(yǎng)： 開始培養(yǎng)時(shí)，培養(yǎng)液沒有一次性加足，在培養(yǎng)一定時(shí)間后，根據(jù)培養(yǎng)液營(yíng)養(yǎng)成分的消耗情況將部分營(yíng)養(yǎng)成分連續(xù)加入反應(yīng)器內(nèi)（稱之為補(bǔ)料），培養(yǎng)結(jié)束后一次性全部放出。n 反復(fù)分批培養(yǎng)：在簡(jiǎn)單分批培養(yǎng)即將結(jié)束時(shí)，放出大部分的培養(yǎng)液，余下少量作為種子液，補(bǔ)充新鮮培養(yǎng)液后再重新培養(yǎng)，如此反復(fù)直至培養(yǎng)不能再延續(xù)時(shí)，再將發(fā)酵液全部放出。n 進(jìn)入擬穩(wěn)態(tài)時(shí)： D=μ。n 總的細(xì)胞質(zhì)量隨時(shí)間呈線性增加。底物指數(shù)流加模型n 加入基質(zhì)
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