机械搅拌反应器

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植物细胞生物反应器类型及特点

课程论文课程名称：细胞工程论文名称：植物细胞生物反应器类型及特点******学号：*********班级：生工1102班2014年4月14日目录一、植物细胞悬浮培养反应器------------------31、机械搅拌式反应器---------------------32、非机械搅拌式反应器--------------------42、1、气升式反应器----------------------42、2、鼓泡式反应器-----------------------52、3、转鼓式反应器----------------------------------------5二、植物细胞固定化生物反应器：-------------------51、流化床生物反应器----------------------------62、填充床生物反应器---------------------------73、膜生物反应器-------------------------------73、1、中空纤维生物反应器---------------------73、2、螺旋卷绕生物反应器--------------------83、3、管式膜反应器--------------------------8三、当前生物反应器的发展前沿 -------------------8一、植物细胞悬浮培养生物反应器1、机械搅拌式生物反应器：其原理是利用机械搅动使细胞得以悬浮和通气；反应器的结构一般由柱状外壁和中心轴上垂直附加的叶轮组成，其主要优点是：搅拌充分，供养和混合效果好，溶氧系数KLa>100/h，反映器中的温度、pH及营养物的浓度较其它反应器容易调节，并可以直接借用微生物培养的经验进行研究和控制。

搅拌式反应器主要适用于对剪切力耐受性较强的细胞，如烟草细胞，水母雪莲细胞等；由于大多数的植物细胞的细胞壁对剪切力较敏感，易造成细胞损伤，所以在利用搅拌式反应器时需要对搅拌桨叶进行改进，一般可以通过改变搅拌形式、叶轮结构与类型等减小因搅拌而产生的剪切力。

夹套式机械搅拌反应釜设计计算说明书

夹套式机械搅拌反应釜设计计算说明书
夹套式机械搅拌反应釜是化工生产中常用的一种反应器，它能够在一定的温度、压力和搅拌条件下进行化学反应，多用于制备溶液、悬浮液和浆料等。

下面我们来介绍一下夹套式机械搅拌反应釜的设计、计算以及需要注意的问题。

首先，反应釜的设计要考虑反应液体的性质、反应条件、生产规模以及其他实际操作需求。

设计时需要确定反应釜的体积、夹套的面积、搅拌器的形式和转速、进、出料口的位置和尺寸等参数。

其次，计算夹套的面积应根据反应液体体积、夹套内部介质温度和外部冷却介质温度来确定。

夹套面积可以根据套管的长度和内径来计算，也可以根据实际使用需求进行选择。

夹套定温区的温差应该尽量缩小，以提高搅拌器对反应液体的混合效果。

再次，搅拌器的选择应根据反应液体的性质，是否易结晶、是否具有高黏度等来确定。

搅拌器的形状也应考虑到热传递和质量传递等方面的因素。

最后，需要注意反应釜的安全操作和维护。

反应釜在使用时需要注意反应液体的温度、压力和化学性质等因素，确保运行过程中不发生安全事故。

此外，反应釜在使用过程中会产生摩擦和磨损，因此需要定期对设备进行维护和保养，保证正常使用。

在停机时，应当进行充分的清洗和消毒，以防止残留物污染下一次生产。

总之，夹套式机械搅拌反应釜的设计、计算和维护，对于化工生产过程中的实际应用具有重要意义。

我们应该认真对待反应釜的使用和维护，避免出现不必要的安全事故，保证生产过程的稳定性和安全性。

化学工程中的反应器选择

化学工程中的反应器选择反应器是化学工程中不可或缺的设备，用于进行化学反应和生产化学产品。

在化学工程设计中，选择适合的反应器类型对于反应效率、产量和产品质量至关重要。

本文将介绍几种常见的反应器类型及其适用情况，帮助读者在化学工程中做出明智的反应器选择。

一、批式反应器批式反应器是最简单、最常见的反应器类型之一。

它适用于小规模生产、实验室研究以及不需要连续运作的反应过程。

批式反应器的工作原理是将反应物一次性放入反应器中，进行反应后收集产物。

由于反应物在反应过程中减少，反应速率会逐渐降低。

批式反应器的优点是灵活性高，可以适应多种反应条件和反应物。

此外，批式反应器的设计相对简单，成本较低。

然而，批式反应器的劣势在于产能有限，操作时间较长，不适合大规模生产。

二、连续流动反应器连续流动反应器是将反应物以连续流动的方式加入反应器中，产物也以连续流动的方式从反应器中取出的反应器类型。

连续流动反应器适用于需要持续反应、高产率和高纯度产品的生产过程。

在连续流动反应器中，反应物的浓度可以更好地控制，反应条件也更稳定。

连续流动反应器的优点是生产能力强，可通过调整流速和反应时间来控制产量。

此外，连续流动反应器对于热量和质量传递较好，反应效率较高。

然而，连续流动反应器的设计和操作相对复杂，需要更高的设备投资。

三、搅拌式反应器搅拌式反应器是在反应物中使用机械搅拌器以提高混合效果的反应器类型。

搅拌式反应器适用于需要均匀混合反应物、提高传质速率的反应过程。

搅拌式反应器通常使用罐式反应器或管式反应器。

搅拌式反应器的优点是混合效果好，反应均匀。

此外，它适用于多相反应和固液反应，并且对于控制反应温度有较好的性能。

然而，搅拌式反应器的劣势在于能耗较高，同时对于粘稠液体和纤维状物料的反应较为困难。

四、固定床反应器固定床反应器是将催化剂装填在固定床中进行反应的反应器类型。

固定床反应器适用于需要高催化活性、选择性和长寿命的反应过程。

固定床反应器通常使用管式反应器或者多孔载体。

机械搅拌生物反应器课程设计说明书

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生物工程设备课程设计
70m3 机械搅拌生物反应器课程设计说明书正文
一设计方案的分析和拟定
设计的发酵罐公称容积为 70m³ 。发酵罐主要由罐体和冷却蛇管，以及搅拌装置，传动装置,轴封装置，人孔和其它的一些附件组成。这次设计就是要对 70m3 通风发酵罐的几何尺寸进行计算；考虑压力，温度，腐蚀因素，选择罐体材料，确定罐体外形、罐体和封头的壁厚；根据设计任务的传热面积进行冷却装置的设计、计算；根据上面的一系列计算选择适合的搅拌装置，传动装置，和人孔等一些附件的确定,完成整个装备图，完成这次设计。设计包含设计说明书和装配图二部分，装配图应包含总图和部分截面图，选用计算机辅助作图，装配图的要求按照工程制图的指标严格制作。说明书主要是记录设计的思路和过程以及相关参考依据。根据设计任务，汇总相关设计条件如下表：表设计条件项目及代号工作压力设计压力发酵温度设计温度冷却方式发酵液密度装料系数参数及结果 0.2MPa 0.22MPa 不高于 121℃ 120℃ 蛇管冷却 1076kg/m³ 0.75 备注设计任务要求计算设计任务要求由工艺条件确定由工艺条件确定设计任务要求设计任务要求
3
生物工程设备课程设计
发酵液高度 Hf=h+ha=6.38+0.84=7.22m 2.1.2 厚度计算（1）筒体设计厚度 δd 计算厚度计算式：
2 Pc
t
Pc D1
式中， Pc—— 计算压力，罐体内最大工作压力 P0=0.2MPa ，取设计压力 P=0.2×1.1=0.22MPa。装满液体时，筒体内任一点静压强 P=P0+ρgx，取 x 极限值，即 x=H0+ha=8.84m 。 g 取 9.87N/kg 。则筒体底部液柱静压强 P=1076×9.87×8.84÷10^6=0.094MPa，超过设计压力的 5%，因此计算压力 Pc 应计算液柱静压力在内，即 Pc=0.22+0.094=0. 314MPa； [ς]t—— 材料在设计温度下的许用应力，根绝设计任务的要求，选用 16MnR 钢，在温度低于 150℃时，其许用应力为 170MPa； φ——焊接接头系数，取 0.85（双面对接焊，局部无损伤害）；得到筒体计算厚度

生物反应器的原理及类型

2、宏观流体和微观流体
习惯上人们把具有不同停留时间的物料颗粒之间的混合称为返混，也有人将这种混合称为宏观混合。它由停留时间分布来表征。同时，还有另外一种混合，用于描述物料在反应器内流动时的聚集状态。这种混合又称为微观混合。
宏观流体即流体中分子聚集成团块流体，这些流体粒子之间不发生任何物质交换，各个粒子都是孤立的、各不相干的，它们之间不产生混合。这种状态又称为完全离析的状态。在实际流动中，不聚并的液滴、固体粒子及非常粘稠的液体等均可认为是宏观流体。
牛顿型流体：符合牛顿黏性定律的流体
当n=1，τ0=0 τ=μγ（牛顿黏性定律）
非牛顿型流体（ τ与γ 之比不是常数）根据其比值不同又可分为以下几类：
A、宾汉（Bingham）塑性流体
τ=τ0+μγ
（τ<τ0时，流体不流动，流动曲线为不过原点的直线）
例如：黑曲霉，产黄青霉，灰色链霉菌等丝状菌发酵液
如果培养物受氧限制，生长量就与氧传递量相关。在分批培养中，菌丝体浓度增加，氧传递速率降低，生长速率很快减慢到零。在受氧限制的连续培养中，由于单位培养基中氧传递的总量随滞留时间的降低而降低，在高的稀释率下，菌丝体浓度下降。为了克服氧限制在工业发酵中的影响，可加水稀释发酵液，从而降低黏度，增加氧传递速度。
四、剪切力对生物反应的影响
1、剪切剪切力是单位面积流体上的切向力，剪切力的单位为
N/m2或Pa。剪切是设计和放大生物反应器的重要参数。在生物过程
中，严格地讲，对细胞的剪切作用泛指作用于细胞表面，且与细胞表面平行的力，但由于发酵罐中水力学情况非常复杂，一般剪切力指影响细胞的各种机械力的总称。
微观流体即流体中的分子不与近邻的分子附着而独立流动，此时物料粒子之间发生的混合是在分子尺度上进行的，如果反应器中完全不存在宏观流体时，称此状态为微观混合达到最大，或称最大微观混合。介于上两者之间的称为部分离析或不完全微观混合，即两者并存于体系之中。

冶金化工设备第四部分搅拌反应器Microsoft PowerPoint 演示文稿

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表4-1
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4.1.1 立式机械搅拌反应器 4.1.1.1立式机械搅拌反应器的槽(罐)体 4.1.1.1.1罐体的结构罐体的作用：装被搅拌的物料形状：常用的为立式圆筒形其结构如图4-5所示。
图4-5
• 它主要由顶盖、圆筒、罐底和一些部件（如连接底座、进出料液管、检测部件和换热部件等）组成 • （1）顶盖 • 常压和加压下采用 • 平盖 • 椭圆形盖 • （2）罐底 • 三种形式：平底只适用于常压 • 椭圆形底 • 锥形底
• 容器内构件，便于清洗，不占用有效容积。 • 夹套的概念：所谓夹套就是在容器的外侧，用焊接或法兰连接的方式装设各种形状的钢结构，使其与容器外壁形成密闭的空间。在此空间内通入加热或冷却介质，可加热或冷却容器内的物料。 • 夹套的主要结构形式有： • 整体夹套、型钢夹套、半圆夹套和蜂窝夹套等。其适用的温度和压力范围见表4-2
• 4）蜂窝夹套 • 它是以整体夹套为基础，采取折边或短管等加强措施制成的。 • 它可以提高筒体的刚度和夹套的承压能力，减少流道面积，从而减薄筒体厚度，强化传热效果。 • 结构型式： • 折边式和拉撑式 • 折边式蜂窝夹套： • 夹套向内折边与筒体贴合好再进行焊接的结构。如图 • 4-22所示。 • 拉撑式蜂窝夹套： • 用冲压的小锥体 • 或钢管做拉撑体 • 做成的蜂窝夹套。 • 图4-23为短管支撑式 • 蜂窝夹套，蜂窝在筒体上 • 呈正方形或三角形布置。
图4-4 图4-3 图4-3
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②在搅拌轴上可装设一层、两层或更多层搅拌器。 ③在罐体上可根据需要装设换热部件和搅拌附件等。（2）按罐体结构及材料可分为碳钢、不锈钢、碳钢衬橡胶、碳钢衬搪瓷、碳钢衬塑料、碳钢衬环氧玻璃钢、碳钢衬铸石、碳钢衬瓷砖（块）、碳钢衬不透性石墨、碳钢衬不锈钢及碳钢衬钛等十一类（3）按操作压力可分为常压与加压两类（4）按搅拌器型式可分为浆式搅拌罐（反应器）、涡轮式搅拌罐、推进式搅拌罐、锚式搅拌罐、框式搅拌罐、挂链式搅拌罐等结构组成机械搅拌反应器主要由搅拌装置、轴封和搅拌装置三部分组成，其构成形式如下：

机械搅拌反应器(搅拌釜式反应器)课件

02 机械搅拌反应器的设计
设计原则
满足工艺要求
根据生产工艺要求，确定搅拌反应器的规格、材质和结构形
式。
优化操作性能
提高搅拌效果，降低能耗，保证物料混合均匀，提高生产效率。
考虑安全因素
确保设备安全可靠，防止泄漏、超压等事故发生。
便于维修保养
设计应便于设备的维修、清洗和更换部件。
结构设计
工作原理
通过搅拌桨在反应釜内快速旋转，使物料在釜内受到强烈的搅拌和混合作用，从而加速化学反应的进行。
类型与特点
类型
根据搅拌桨的结构和形状，机械搅拌反应器可分为多种类型，如锚式、推进式、涡轮式等。
特点
机械搅拌反应器具有结构简单、操作方便、适应性强等优点，适用于各种不同的化学反应和工艺过程。
应用领域
密封装置的选择与设计
根据工艺要求选择合适的密封形式（如填料密封、机械密封
等）。
根据密封形式选择合适的密封材料，以确保密封可靠、耐腐
蚀和寿命长。
足工艺要求和安全性能。
对密封装置进行强度和动力学分析，以确保其能够满足工艺要求和安全性能。
03 机械搅拌反应器的操作与维护
案例二：某制药企业的搅拌釜式反应器
总结词
高安全性、高可靠性
详细描述
该制药企业采用机械搅拌反应器进行药物合成和生物发酵过程。由于制药行业的特殊性，该反应器设计注重安全性和可靠性，采用先进的控制系统和材料，确保生产过程的安全和稳定。
案例三：某科研机构的搅拌釜式反应器
总结词
高精度、高灵敏度
详细描述
维护与保养
01
定期检查
定期对机械搅拌反应器的电机、减速机、搅拌桨等关键部件进行

[设计]植物细胞生物反应器类型及特点

[设计]植物细胞生物反应器类型及特点课程论文课程名称:细胞工程论文名称:植物细胞生物反应器类型及特点姓名:刘珍豆学号:110214208班级:生工1102班2014年4月14日目录一、植物细胞悬浮培养反应器------------------31、机械搅拌式反应器---------------------3器--------------------4 2、非机械搅拌式反应2、1、气升式反应器----------------------42、2、鼓泡式反应器-----------------------52、3、转鼓式反应器----------------------------------------5二、植物细胞固定化生物反应器:-------------------51、流化床生物反应器----------------------------62、填充床生物反应器---------------------------73、膜生物反应器-------------------------------73、1、中空纤维生物反应器---------------------73、2、螺旋卷绕生物反应器--------------------83、3、管式膜反应器--------------------------8三、当前生物反应器的发展前沿 -------------------8一、植物细胞悬浮培养生物反应器1、机械搅拌式生物反应器:其原理是利用机械搅动使细胞得以悬浮和通气;反应器的结构一般由柱状外壁和中心轴上垂直附加的叶轮组成，其主要优点是:搅拌充分，供养和混合效果好，溶氧系数KLa>100/h，反映器中的温度、pH及营养物的浓度较其它反应器容易调节，并可以直接借用微生物培养的经验进行研究和控制。

搅拌式反应器主要适用于对剪切力耐受性较强的细胞，如烟草细胞，水母雪莲细胞等;由于大多数的植物细胞的细胞壁对剪切力较敏感，易造成细胞损伤，所以在利用搅拌式反应器时需要对搅拌桨叶进行改进，一般可以通过改变搅拌形式、叶轮结构与类型等减小因搅拌而产生的剪切力。

化工搅拌器

化工搅拌器1绪论1.1搅拌器的概述1.1.1搅拌器的应用范围机械搅拌反应器适用于各种物性（如粘度、密度）和各种操作条件（温度、压力）的反应过程，广泛应用于合成材料、合成纤维、合成橡胶、医药、农药、化肥、染料、涂料、食品、冶金、废水处理等行业。

如实验室的搅拌反应器可小至数十毫升，而污水处理、湿法冶金、磷肥等工业大型反应器的容积可达数千立方米。

除用作化学反应器和生物反应器外，搅拌反应器还可大量用于混合、分散、溶解、结晶、萃取、吸收或解吸、传热等操作。

搅拌反应器由搅拌容器和搅拌机两大部分组成。

搅拌容器包括筒体、换热元件及内构件。

搅拌器、搅拌轴、及其密封装置、传动装置等统称为搅拌机。

1.1.2搅拌器的工作原理通常搅拌装置由作为原动机的马达(电动、风动或液压)，减速机与其输出轴相连的搅拌抽，和安装在搅拌轴上的叶轮组成减速机体通过一个支架或底板与搅拌容器相连。

当容器内部有压力时，搅拌轴穿过底板进入容器时应有一个密封装置，常用填料密封或机械密封。

通常马达与密封均外购，研究的重点是叶轮。

叶轮的搅拌作用表现为“泵送”和涡流”，即产生流体速度和流体剪切，前者导至全容器中的回流，介质易位，防止固体的沉淀并产生对换热热管束(如果有)的冲刷；剪切是一种大回流中的微混合，可以打碎气泡或不可溶的液滴，造成“均匀”。

1.1.3化工反应中的搅拌设备根据搅拌器叶轮的形状可以分成直叶桨式、开启涡轮式、推进式、圆盘涡轮式、锚式、螺带式、螺旋式等}根据处理的掖体牯度不同可以分为低粘度液搅拌器。

低粘度液搅拌器，如：三叶推进式、折叶桨叶，6直叶涡轮式、超级混合叶轮式HR 100，HV 100等；中高粘度液搅拌器如：锚式、螺杆叶轮式、双螺旋螺带叶轮型，MR 205，305超混合搅拌器等等。

1.2化工搅拌器的适应条件和构造1.2.1化工搅拌器的适应条件搅拌加速传热和传质，在化工设备中广泛运用。

化工搅拌器的作用使化工生产中的液体充分混合，以满足化学反应能够最大程度的进行，该设备可以代替手动搅拌对人体有毒或对皮肤有伤害的化工原料减少对人体的危害，同时通过电动机带动轴加速搅拌，提高生产率。

化学工程中的反应器选择

化学工程中的反应器选择一、引言化学反应器是化学工程的重要组成部分，在工业生产中起到了至关重要的作用。

反应器的选择对于反应过程的控制、产品质量的保证等方面都具有巨大的影响。

由于反应器的形式、结构、工艺等因素的不同，反应器的选择也需要根据实际情况进行合理的考虑和选择。

本文将从不同角度分析反应器的选择问题。

二、反应器按结构划分1、罐式反应器罐式反应器是化工工业中使用最为广泛的反应器类型之一。

它的结构简单，操作容易，适用于一些比较简单、规模较小的工艺。

在不同应用中，罐式反应器的优缺点不同，因此具体应用时需根据具体情况进行选择。

2、管式反应器管式反应器是一种构造简单、操作方便的反应器。

由于其具有大面积暴露的优点，使此种反应器在很多情况下具有优越性。

例如，在密封与流体化领域应用广泛。

3、搅拌式反应器搅拌式反应器是一种常见的反应器形式。

有时需要对反应系统进行搅拌，使反应体系中物料充分混合和均匀，这时搅拌式反应器就可以派上用场。

搅拌式反应器按类型分可分为机械搅拌反应器和动态搅拌反应器。

三、反应器按反应类型划分1、氧化反应器氧化反应器是指在有氧条件下进行的化学反应。

这种反应一般需要高速搅拌或高压氧气通入催化剂床，使氧气与其他反应物充分混合，从而实现反应。

2、还原反应器还原反应器是指在无氧或低氧条件下进行的化学反应。

这种反应通常需要使用还原剂，使氧化物被还原为元素或其它物质。

3、酸碱反应器酸碱反应器是指在酸碱中间和pH值为7左右的条件下进行的反应。

这类反应器常用于制备化学药品、涂料、化妆品等。

四、反应器按反应物特性划分1、氧化物反应器这类反应器使用氧化物作为反应物。

氧化物反应器通常具有非常高的反应速度和反应效率。

2、还原物反应器这类反应器使用还原物作为反应物，清洁能量高、化学反应规律严谨。

3、酸碱物反应器这类反应器的反应物为酸碱物，局限性不大，但需要考虑反应存在腐蚀性。

五、结论通过以上分析，不难看出，反应器的选择需要考虑很多因素。

搅拌罐式反应器原理

搅拌罐式反应器原理
搅拌罐式反应器是一种常见的化学反应器，其原理是利用机械搅拌将反应物混合均匀，促进反应的进行。

搅拌罐式反应器通常由罐体、搅拌器、加料口、排放口、温度控制系统等组成。

在搅拌罐式反应器中，反应物通过加料口加入罐体中，然后通过搅拌器进行混合。

搅拌器的作用是将反应物混合均匀，使反应速率加快，反应时间缩短。

同时，搅拌器还可以防止反应物沉淀或结块，保证反应物始终处于均匀的状态。

搅拌罐式反应器的反应过程中，温度的控制也非常重要。

通常采用加热或冷却的方式来控制反应温度，以保证反应物在适宜的温度下进行反应。

温度的控制可以通过温度传感器和控制系统来实现。

搅拌罐式反应器广泛应用于化学、制药、食品等领域。

例如，在制药领域中，搅拌罐式反应器可以用于制备药物原料、合成新药物等。

在食品领域中，搅拌罐式反应器可以用于制备酸奶、酱料等。

搅拌罐式反应器是一种非常重要的化学反应器，其原理是利用机械搅拌将反应物混合均匀，促进反应的进行。

在实际应用中，需要注意温度的控制和搅拌器的选择，以保证反应的效果和质量。

mbbr池搅拌方式

mbbr池搅拌方式
MBBR（Moving Bed Biofilm Reactor）是一种生物膜法废水处理技术，通常用于废水中的有机物和氮的去除。

在MBBR系统中，为了维持生物膜的健康生长，确保充分的气体传递和混合，以及有效的污染物去除，常常需要采用搅拌方式来提高反应器的效率。

以下是MBBR池中常见的搅拌方式：
1. 机械搅拌器：
•机械搅拌器是一种常见的搅拌方式。

通过安装在MBBR反应器中的机械搅拌器，可以实现对废水和生物膜的均匀混合。

机械搅拌器通常具有多个桨叶，通过旋转运动使水体在反应器中形成循环流动。

2. 曝气搅拌：
•曝气搅拌是一种将气体注入废水中，通过气泡的上升产生对水体的搅拌效果。

这种方式常常与气体传递一同实现，通过曝气装置向MBBR池中注入气体，同时实现氧气传递和水体的混合。

3. 搅拌桨：
•搅拌桨是一种通过桨叶的旋转来实现搅拌的设备。

它可以安装在MBBR池的底部或侧面，通过旋转运动将水体搅拌均匀。

4. 涡流搅拌：
•涡流搅拌是一种通过涡流装置产生水体的涡流，实现对水体的搅拌效果。

这种方式常常用于提高MBBR系统中生物膜的气体传递效率。

搅拌方式的选择通常取决于MBBR系统的具体设计、废水性质以及所需的水体混合效果。

不同的搅拌方式可能在能耗、混合效果和设备成本等方面有所不同。

系统设计师通常会根据具体情况选择最适合的搅拌方式。

搅拌式生物反应器的结构特点

淡淡时光,轻轻流淌,莺歌燕舞随处见,虫鸣蝉叫到处闻
器、自动程序灭菌发酵罐、固体发酵罐、酶生物反应器、光生物反应
器、特殊新型生物反应器
以及自动生化反应过程控制系统。产品广泛应用于现代教学、科研、制药、生物工程行业的各个领域。可以承接各类实验室发酵设备、中试发酵车间及大型生产设备等交钥匙工程、发酵工厂的工艺自动化控制和改造。
淡淡时光,轻轻流淌,莺歌燕舞随处见,虫鸣蝉叫到处闻
以上。。（2）供氧方式的改进一般情况下搅拌式反应器还常伴有鼓泡，为细胞生长提供所需氧分。由于动物细胞对鼓泡的剪胞生长提供所需氧分。由于动物细胞对鼓泡的剪切也很敏感，所以人们在供氧方式的改进上做了许多工作。笼式供
氧是搅拌式动物细胞反应器供氧方式的一种，即气泡用丝网离隔，不与细胞直接接触。反应器既能包管混合效果又有尽可能小的剪切力，以满足细胞生长的要求。北野昭一报道了一个进过改进的搅拌式动物细胞反应器，整体呈梨形，搅拌置
2轻流淌,莺歌燕舞随处见,虫鸣蝉叫到处闻
影响非常大，这方面的改良主要考虑如何减小细胞所受的剪切力。有人对搅拌桨的形式作了改良，并在反应器内加装了辅件，试验证明改进后的反应器适用于对剪切力敏感的细胞进行高密度培养。反应器采用了一个双螺旋带状搅拌桨，
顶部的法兰盖上安装了 3 块表面挡板。每块挡板相对于径向的夹角为 30°，垂直插入液面。挡板的存在减小了液面上的旋涡。这个反映器维持了较小的剪切力，试验中用于昆虫细胞的培养，最终的培育密度达到 6×106 个/mL，成活率在 98%
淡淡时光,轻轻流淌,莺歌燕舞随处见,虫鸣蝉叫到处闻
于反应器底部，在搅拌轴外装了一个锥形不锈钢丝网与搅拌轴一起进过。轴心处的鼓泡管在丝网内侧鼓泡，丝网外侧的细胞不与气泡直接接触镇江贝利生物工程有限是专业生产

制药工程中的反应器技术

制药工程中的反应器技术反应器是制药工程中最重要的设备之一，它是完成药品合成反应的核心部件。

因此，反应器的选择、设计和操作将直接影响药品合成的质量和效率。

本文将探讨反应器技术在制药工程中的应用。

一、反应器类型在制药工程中，常见的反应器类型有：搅拌式反应器、固定床反应器、连续流动反应器和微反应器等。

搅拌式反应器是最常见的反应器类型，它通过机械搅拌将反应物混合并维持反应体系中的均相状态。

这种反应器的优点是反应过程易于控制，并且可以适应不同的反应条件。

固定床反应器是指在反应模型中装有固定的反应物，反应物流经固体床时发生反应。

这种反应器通常用于催化反应，具有反应效率高、选择性好的特点。

连续流动反应器是用于连续生产的反应器，它通过不断注入反应物和流经反应物来完成反应过程。

连续流动反应器具有高效率、连续性和可控性等优点。

微反应器是一种微型反应器，通常用于微反应和微流动化学领域。

由于反应体系微型化，微反应器具有反应速度快、反应体积小、易于控制等特点。

不同种类的反应器适用于不同的反应条件和反应物质，制药工程师需要根据药物特性选择合适的反应器类型。

二、反应器设计在反应器的设计中，需要考虑到多个因素，如反应器体积、搅拌速度、温度和压力等。

这些因素将直接影响反应体系中反应物的混合情况、反应速率和反应物质的选择性。

反应器的体积通常由反应量和反应速度决定。

反应速度越快，所需的反应器容量就越小，因此需要根据具体反应条件选择适当的反应器体积。

搅拌速度是搅拌式反应器中最重要的因素之一。

搅拌速度过慢会导致反应物不充分混合，反应速率降低；而过快的搅拌速度则会导致反应物快速消耗，反应物质选择性不足等问题。

制药工程师需要通过实验确定最佳的搅拌速度，以实现最佳的反应效果。

温度和压力是反应器设计中另外两个重要的参数。

根据反应类型和反应物质的物理化学性质，选择适当的反应温度和压力可以提高反应物的选择性和反应速率，并保证反应的稳定性和产品纯度。

植物细胞培养的生物反应器

植物细胞培养的生物反应器
• 1、机械搅拌式生物反应器 • 2、鼓泡塔生物反应器 • 3、气升式生物反应器 • 4、转鼓式生物反应器 • 5、固定化细胞生物反应器 • 6、各种生物反应器性能比较
• 植物细胞的发酵培养借鉴了微生物发酵的经验，但植物细胞和微生物相比存在着很多差异：植物细胞的直径为10m-100m，比细菌和真菌细胞大10-100倍；植物细胞的纤维素壁具有较差的抗剪切能力；植物细胞的呼吸率低，对氧的需求也低。此外，植物细胞培养生物反应器的设计与各类植物细胞的不同生理特征和代谢方式有关，同时也与培养方式相联系。
• 反应器的选择取决于生产细胞的密度、通气量以及所提供的营养成分的分散程度。
• 根据通气和搅拌系统的类型可将生物反应器分为以下几类： ①摇瓶 ②搅拌型生物反应器 ③环流生物反应器和鼓泡塔生物反应器
• 提高植物细胞生产率需要：（1）增加细胞浓度（2）高活力细胞（3）适度剪切和混合
1、机械搅拌式生物反应器
4、转鼓式生物反应器
优点：转动促进氧及营养物的混合。设置挡板有助于提高氧传递。
缺点：难以大规模操作，放大困难。
5、固定化细胞生物反应器
优点：①保护细胞免受剪切。 ②固定化细胞可重复使用。 ③易于高密度培养。 ④细胞间接触良好。 ⑤减少遗传不稳定性。 ⑥易于连续化操作。
先决条件：使细胞代谢产物分泌到胞外。
植物细胞反应器的选择
• 综合考虑因素：（1）供氧能力及气泡分散程度。（2）剪切力的影响。（3）高密度培养液的混合程度。（4）温度、pH及营养物浓度的控制能力。（5）细胞团大小的控制能力。（6）易于放大。
• 优点：反应器中温度、pH、溶氧及营养物浓度易控制。
缺点：剪切力损伤细胞。

生物化工工艺学--第7章--生物反应器

十一冷却装置 • 5M3以下发酵罐一般采用夹套冷却。大型发酵罐采用列管冷却（四至八组）。带夹套的发酵罐罐体壁厚要按外压计算。 • 夹套内设置螺旋片导板，来增加换热效果，同时对罐身起加强作用。冷却列管极易腐蚀或磨损穿孔，最好用不锈钢制造。
十二发酵罐装料容积 • 发酵罐装料容积：在一般情况下，装料高度取罐圆柱部分高度，但须根据具体情况而定。采用有效的机械消泡装置，可以提高罐的装料量。
第二节鼓泡反应器
鼓泡反应器是以气体为分散相、液体为连续相、涉及气液界面的反应器。高径比较大的反应器常称为塔式反应器。特点：结构简单，易于操作，操作成本低，混合和传质传热性能好，因此广泛应用于生物工程行业中，例如乙醇发酵、单细胞蛋白发酵、废水处理、废气处理（例如用微生物处理气相中的苯）等。鼓泡反应器无传动部件，
• 通常通风管的空气流速取20米/秒。为了防止吹管吹入的空气直接喷击罐底，加速罐底腐蚀，在空气分布器下部罐底上加焊一块不锈钢补强。可延长罐底寿命。 • 通风量在0.02~0.5ml/sec时，气泡的直径与空气喷口直径的 1/3次方成正比。也就是说，喷口直径越小，气泡直径也越小。因而氧的传质系数也越大。但是生产实际的通风量均超过上述范围，因此气泡直径仅与通风量有关，而与喷口直径无关。
原生流速与搅拌转速成正比，次生流速近似地与搅拌转速的平方成正比。因此，当转速提高时，主要靠次生流加速流体的轴向混合，使传热传质速率提高。因此，新型桨型的开发主要侧重于使轴向流速得到加强。
二、发酵罐的结构
• 罐体：由圆柱体及椭圆形或碟形封头焊接而成，材料为碳钢或不锈钢，对于大型发酵罐可用衬不锈钢板或复合不锈钢制成，衬里用的不锈钢板厚为2-3毫米。 • 为了满足工业要求，在一定压力下操作、空消或实消，罐为一个受压容器，通常灭菌的压力为2.5公斤/厘米2（绝对压力）。