1第3章生物反应器生物反应器是生化工艺过程的心脏,它是整个生产过程唯一的一个把原料转化成产物的地方,因此生物反应器的设计是整体设计中最为重要的环节n良好的传质和传热性能n培养液流动与混合良好n结构简单严密,防杂菌污染,检修维护方便n具有配套而又可靠的检测及控制仪表一个优良的生物反应器应具有---以提供合适的环境条件,确保生物反应的顺利进行---判断生物反应进行的情况在线传感器可测定的参数:温度、空气流量、压力、搅拌转速、DO、pH、发酵液重量(称重、差压)、泡沫、菌体浓度、活细胞浓度、排气O2含量和排气CO2含量……生物反应器及系统的参数检测实验室离线测定参数:n发酵过程中糖浓度、氨氮浓度、产物浓度和前体浓度n各种补料量的计算和控制;n通过计算机可以进行间接参数的计算(摄氧率OUR、呼吸商RQ、体积氧传递系数KLa)生物反应器及系统的参数检测质量源于设计(QbD)以科学态度实现生产的监管、保证质量提出PAT控制策略,更好保证质量进一步强调和保证持续的技术改进PAT=ProcessAnalyticalTechnology过程/工艺分析技术本章重点微生物,动物、植物细胞生物反应器的结构搅拌功率的计算及功率、转速、浆径之间的关系通气及搅拌过程中的氧的质量传递生物反应器的放大2第3章生物反应器与发酵参数检测元件第1节生物反应器的结构第2节通用式机械搅拌反应器结构第3节生物反应器搅拌功率的计算第4节通气及搅拌过程中的氧的质量传递第5节生物反应器的放大设计第1节生物反应器的结构1.微生物反应器—发酵罐2.动物细胞培养反应器3.植物细胞培养反应器第1节微生物反应器—发酵罐发酵:厌氧发酵好氧发酵好氧发酵设备机械搅拌通气通用式发酵罐自吸式发酵罐强制循环发酵空气搅拌喷射式发酵罐循环式发酵罐机械搅拌型发酵罐(a)通用式(b)强制循环(c)自吸式G—气体;M—电动机气升式发酵罐(a)(b)(c)一般气升式发酵罐气液双喷射气升环流发酵罐多层空气分布板G—空气F—发酵液气升内环流式发酵罐气升内环流式发酵罐G—空气F—发酵液3通用式发酵罐皮带轮传动夹套传热减速机传动夹套传热通用式发酵罐上伸轴盘管传热下伸轴盘管传热空气带升环流式发酵罐(a)内循环带升式发酵罐(b)外循环带升式发酵罐空气带升环流式发酵罐在环流管底部装置空气喷嘴,空气在喷嘴口以250-300m/s的高速喷入环流管。由于喷射作用,气泡被分散于液体中,依靠环流管内气-液混合物的密度与发酵罐主体中液体密度之间的差,使管内气-液混合流能连续循环流动2.微生物反应器...