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1、生物反应工程生物反应工程戚以政戚以政 王炳武王炳武北京化工大学生命科学与技术学院北京化工大学生命科学与技术学院第七章第七章生物反应器的设计与放大生物反应器的设计与放大（3学时）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生物催化剂分按操作方式分按操作方式分酶反应器酶反应器细胞反应器细胞反应器间歇操作间歇操作连续操作连续操作补料（流加）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按能量的输入方式分搅拌式搅拌式气升式气升式自吸式自吸式喷射式喷射式二、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
2、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几何尺寸高径比高径比=1.73.5筒身高径比筒身高径比=2桨径桨径1/31/2D桨间距桨间距=25Di桨底距桨底距=Di挡板宽度挡板宽度=0.10.2D反应器设计基本方程物料衡算式物料衡算式基质基质产物产物细胞细胞能量衡算式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 第二节第二节搅拌槽式生物反应器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第三节气体搅拌塔式反应器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第七节反应器的放大反应器的放大放大原理经验放大法数学模拟法本章完毕！本章完毕！
