Funcție de bază: transformarea materialelor
Obiectivul principal al reactoarelor și al fermentatorilor este conversia substanțelor:
- Reactor: Conversia materiilor prime în produse țintă (de exemplu, amoniac, materiale plastice) prin reacții chimice sau procese fizice (de exemplu, cataliză, polimerizare).
- Fermentator: conversia substraturilor în bioproduse (de exemplu, alcool, antibiotice) prin activitatea metabolică a microorganismelor sau celulelor.
Asemănare în natură: Ambele se bazează pe aportul de energie (de exemplu, căldură, agitație mecanică) și controlul procesului pentru a optimiza eficiența conversiei.
Asemănarea structurii echipamentelor
Componente de bază: toate suntNavele închise echipatecu următoarele componente comune:
- Sistem de agitare: pentru amestecarea reactanților sau a lichidelor de cultură (palete mecanice de agitare, bule de gaz etc.).
- Sistem de transfer de căldură: sacou sau bobină pentru controlul temperaturii (de exemplu, circulația apei de răcire, încălzirea cu abur).
- Senzori și sisteme de control: Pentru a monitoriza și regla parametrii precum temperatura, presiunea, pH -ul, oxigenul dizolvat etc.
- Intrare și ieșire: pentru adăugarea de materii prime sau descărcarea produselor.
Comunitatea controlului procesului
Monitorizarea parametrilor cheie
- Temperatură: Toate trebuie să fie controlate cu precizie (de exemplu, temperaturi ridicate pentru reacții chimice, temperatură constantă pentru fermentare).
- Eficiența amestecării: se bazează pe agitare sau distribuție a gazelor pentru a asigura omogenitatea.
- Transfer de masă și căldură: optimizarea ratelor de reacție sau eficiența metabolică microbiană.
Automatizare și jurnal de date
- Reactoarele și fermentatoarele moderne sunt adesea echipate cu PLC sau sisteme informatice pentru monitorizare și feedback în timp real.
Crossover -ul zonelor de aplicare
Proprietăți duale ale bioreactorilor
- Bioreactorii sunt atât un tip de reactor și pot fi considerate o extensie a fermentatorilor (de exemplu, pentru cultura celulelor mamifere).
- De exemplu, în producția de vaccinuri, sunt necesare atât controlul de precizie al unui reactor, cât și mediul aseptic al unui fermentator.
Tipurile de produse se pot suprapune
- Anumite substanțe chimice pe bază de bio (de exemplu, acid lactic, etanol) pot fi produse atât în fermentare convenționale, cât și sintetizate în reactoarele catalizate de enzimă.