第八章发酵罐的比拟放大 比拟放大:是把小型设备中进行科学实验 所薪得的成果在大生产设备中子以再现 的手爱,它不是等比例放大, 而是以相 四◆的方法进订
第八章 发酵罐的比拟放大 • 比拟放大:是把小型设备中进行科学实验 所获得的成果在大生产设备中予以再现 的手段,它不是等比例放大, 而是以相 似论的方法进行放大
发酵罐放大的目的 个生物反应过程的开发,通常是在实验 室规模、中试规模优化研究的基础上最后才在 大型生产设备中投入生产的。 但在不同大小的反应器中进行相同的生物 反应时,在发酵罐质量、热量和动量传递上的 差别,有可能导致反应速率以及反应时具体过 程的差异,从而导致反应的异化。因此,发酵 罐的比拟放大是生物化学工业中的一个重要研 究课题
发酵罐放大的目的 • 一个生物反应过程的开发,通常是在实验 室规模、中试规模优化研究的基础上最后才在 大型生产设备中投入生产的。 • 但在不同大小的反应器中进行相同的生物 反应时,在发酵罐质量、热量和动量传递上的 差别,有可能导致反应速率以及反应时具体过 程的差异,从而导致反应的异化。因此,发酵 罐的比拟放大是生物化学工业中的一个重要研 究课题
发酵罐的放大原则(一) 发酵罐的类型很多,所适用的体系也各异,因 此发酵罐的放大是比较复杂的。下面就介绍一 些放大准则。 (1)几何相似即按小的与大的装置各部分 几何尺寸比例大致相同放大。但是,为了避免 设备直径过大,大设备的高径比往往大一些。 (2)恒定等体积功率放大由P.V恒定而确 定搅拌转速
发酵罐的放大原则(一) • 发酵罐的类型很多,所适用的体系也各异,因 此发酵罐的放大是比较复杂的。下面就介绍一 些放大准则。 (1)几何相似 即按小的与大的装置各部分 几何尺寸比例大致相同放大。但是,为了避免 设备直径过大,大设备的高径比往往大一些。 (2)恒定等体积功率放大 由Pg /V恒定而确 定搅拌转速
发酵罐的放大原则(二) (三)恒定传氧系数ka放大 这个方法抓住了传氧这一关键因素,目前 应用很多。具体应用中要注意几个问题。 1.小试中要测得准确的ka值,选择合适的 计算公式。 2.注意各计算ka公式在放大中参数的变化 及适用范围。 按照计算PP选择通气比,计算Vs求k来 计算
发酵罐的放大原则(二) (三)恒定传氧系数kLa放大 这个方法抓住了传氧这一关键因素,目前 应用很多。具体应用中要注意几个问题。 1.小试中要测得准确的kLa值,选择合适的 计算公式。 2.注意各计算kLa公式在放大中参数的变化 及适用范围。 3.按照计算P0 /Pg选择通气比,计算Vs求kL来 计算
用动态法测定传氧系数 实验中维拧发酵镰通片稳态操作, 到时间t0停止通气,这时溶氧浓度 关气 下阵,到时间t再次通气,溶氧浓 度逐清上升,得到溶解浓度C-t变 -斜苹=-q8 化曲线。曲线t0-t1段,停止通气 没有供氧,所以曲线斜率dC/dt为 -qx,再用C对qx+dC/dt作如左 图,得到一直线,其斜率 为-(1/kLa) 通气 6 t1 时间t 动态法测定传氧系数实验中溶 氧浓度随时间的变化