第七章 生物反应器的设计与放大

第七章生物反应器的设计与放大第一节反应器概论一、生化反应器的分类•按生物催化剂分•按操作方式分酶反应器细胞反应器间歇操作连续操作补料（流加）操作•酶反应器及其操作方式•几种细胞反应器示意图生化反应器的分类（续）•按能量的输入方式分搅拌式气升式自吸式喷射式二、生物反应器设计的内容•根据发酵体系确定反应器型式•由小试结果确定操作条件（温度、pH、通气量、搅拌转速等）•确定反应器的体积、结构参数（传热面积、搅拌桨、电机、接管尺寸）•反应器体积的确定是反应器设计的核心内容•几何尺寸高径比=1.7～3.5筒身高径比=2桨径＝1/3～1/2D桨间距=2～5Di桨底距=Di挡板宽度=0.1～0.2D反应器设计基本方程•物料衡算式基质产物细胞•能量衡算式发酵罐应满足的要求•(1)结构严密，经得起蒸汽的反复灭菌，内壁光滑，耐腐蚀性能好，内部附件尽量减少，以利于灭菌彻底和减少金属离子对发酵的影响•(2)有良好的气—液接触和液—固混和性能，使物质传递、气体交换能有效地进行；•(3)在保证发酵要求的前提下，尽量减少搅拌及通气所消耗的动力；•(4)有良好的热量交换性能，以适应灭菌操作和使发酵在最适温度下进行；•(5)尽量减少泡沫的产生或附设有效的消泡装置，以提高装料系数；•(6)附有必要和可靠的检测及控制仪表第二节搅拌槽式生物反应器•反应器的结构•搅拌流型•搅拌器的类型第三节气体搅拌塔式反应器•鼓泡式•鼓泡塔流动状态分区区域图•气升式•气升式反应器的影响因素7.4固定床和流化床生物反应器•填充床反应器•滴流床反应器•流化床反应器第七节反应器的放大•放大原理•经验放大法•数学模拟法本章完毕！