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技術文章

根據反應器的操作方式,可分為間歇操作、連續操作和半間歇操作等多種方式。

點擊次數:892 發布時間:2020/1/3

  根據反應器的操作方式,可分為連續操作、間歇操作和半間歇操作等多種方式。
 
  采用連續操作的反應器叫作連續式反應器.這一操作方式的特點是原料連續輸人反應器,反應產物則連續地從反位器中流出。反砬器內任何部位的物系組成均不隨時間而變,故連續操作反應器多屬于穩態操作。連續操作反應器一般具有產品質蚩穩定、生產效率高的優點,適合丁大批量生產。特別是它可以克服在進行間歐操作時,細胞反應所存在的由于營養基質耗盡或有害代謝產物積累所造成的反應只能在一段有限的時間內進行的缺點。對于實行連續操作,可以向反應器內以一定流量不斷加人新的基質,同時以相間流量不斷取出反應液,這樣就可以不斷補充細胞需要的營養物質,而有害代謝產物則不斷被稀釋而排出,生化反砬可以連續穩定地迸行下去。但是連續操作一般易發生雜菌污染,而且操作時間過長,細胞又易退化變異。
 
  間歇操作又稱為分批操作,采用此種操作方式的反應器又稱為間歇反應器。以酶為催化劑的間歇操作式反應器,在開始反應到反應結束的整個反應過程中,無底物和產物的加人和輸出。反應過程中,底物濃度、產物濃度均只隨反應時間而變化。以細胞為催化劑的間歇反應器,則在加人反應基質后,進行滅菌(或在滅過菌的反應器中加人經過滅菌的培養基),接種,維持一定的反應條件迸行反應。接種以后,除了好氧反應需要在反應過程中通人無菌空氣、消除泡沫所用的消泡劑以及維持一定pH值所用酸堿之外,反應過程中不再加人反應基質,也不輸出產物,只有待反應進行到規定的程度后,才將全部發酶液放出,進行后處理。反應器經清洗、滅菌后,重新加人培養基,繼續迸行反應,在此反應過程中,基質濃度、產物濃度以及細胞濃度均隨反應進行的時間而變化,尤其是細胞本身將經歷不同的生長階段,顯示出不問的催化活力。因此,間歇操作反應器的基本特征是:反應物料一次加人-次卸出;反應器物系的組成僅隨時間而變化。因此它屬下一非穩態過程、由于間歇式反應器適合于多品種、小批量、反應速率較慢的反應過程,又可以經常進行滅菌操作,因此它作生化反庇器中占有重要位置。
 
  半間歇半連續操作系指原料與產物只布其中的一種為連續輸人或輸出,而其余則為分批加人或輸出的操作、相應的反應器稱為半間歇式反應器或半連續反應器。半間歇操作是一種同時兼有間歇操作和連續操作某些特點的操作。半間歇操作對生化反應有肴特別重要的意義6例如存在有基質抑制的細胞反應,當基質濃度過高時會對細胞的生長產生抑制作用,若利用半間歇半連續操作,則可控制基質濃度處在較低的水平,以解除其抑制作用。對細胞反應,此種半間歇半連續操作又常稱補料分批培養,或稱流加操作技術。在此種操作過程中,由于加料,反應液體積逐漸增大,到一定時間應將反應液從反應器中放出。如果只取出部分反應液,剩下的反應液繼續進行補料培養,反復多次進行放料和補料操作,此種方法又稱重復補料或重復流加操作。

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