5.2 Batch Stirring Tank Reactor( BSTR) 52.1ca|cu| ation of the reaction time“t” For BSTR, Calculation of mass balance The rate of converted The accumulation components r rate of components rrS 1 dN yn at (5-5) R Effective volume in the reactor Quantity of substrate, mol
5.2 Batch Stirring Tank Reactor( BSTR ) 5.2.1 Calculation of the reaction time “ t ” For BSTR， Calculation of mass balance dt dN V r S R S = − dt dN V r s R s 1 = − VR − Ns − （5-5） Quantity of substrate，mol Effective volume in the reactor The rate of converted components rs = —The accumulation rate of components
Reaction in liquid phase dc S 7 dt (5-6) let t=O, Cs=Cso; t=t,, CS=CS S05 After integration of isolated variable obtain cs d 5-7) The conversion rate is expressed by X then comes out:
Reaction in liquid phase (5-6) let After integration of isolated variable， obtain (5-7) The conversion rate is expressed by , then comes out： = − s s o C C s s r r dC t dt dC r S s = − 0, ; , , S S 0 r CS CS0 t = C = C t = t = Xs
rs dX (5-8) S 式4(5-7)和(5-8)表示了反应物S反应到了一定 程度时所需要的反应时间t的大小,为一普遍关 系式,对不同的反应有不向的r形式,带入上式, 即可求得t的值。 (1) Homogenous enzymatic reaction. when the non inhibition reaction of single substrate carried out, substituteM-Mequation into(5-8) x dx t=C 产(+m)x max S maX kn+C
式（5-7）和（5-8）表示了反应物S反应到了一定 程度时所需要的反应时间 的大小，为一普遍关 系式，对不同的反应有不同的 形式，带入上式， 即可求得 的值。 （1）Homogenous enzymatic reaction.when the non inhibition reaction of single substrate carried out, substituteM－M equation into (5-8)， s r r t s X s m X s m s s s r s dX C k r C k C r C dX t C s s (1 ) 0 0 max max 0 = + + = = s o X s s r s r dX t C 0 （5-8） r t
After integration, obtain nmtn=C。X。+Kmln (5-9) 1-X (C5-C,)+Km (5-10 When C. <<K 0 Kn maxr1-x, m c (5-11) When c >> K Ft=C.Ⅹ=C.-C.(5-12)
After integration ，obtain (5-10) When When s s r s s m C C r t C C K 0 0 ( ) ln max = − + （5-9） Cs0 Km （5-11） s s m s r m C C K X r t K 0 ln 1 1 ln max = − = Cs0 Km r Cs Xs Cs Cs r t = = − max 0 0 （5-12） s r s s m X r t C X K − = + 1 1 ln max 0
对不同X值,以1~C/Kn对应作图,得到图 1。从图中可以看出当C。/Kn较小时,近似为 一级反应。当X一定,乙将不随CKm 值而变化;当C/K较大时,近似为零级 反应,此时z将随C/K值成比例增加。 如果在酶催化过程中,酶发生失活现象, 若为不可逆失活,则 rx =k2 ce=k.. exp(-kat) 1(5-13) 带入式(5-8),积分得 ,==,In1-[Csx+kmh- KO +2E0 1-X (5-14)
对不同 值，以 对应作图，得到图 1。从图中可以看出当 较小时，近似为 一级反应。当 一定， 将不随 值而变化；当 较大时，近似为零级 反应，此时 将随 值成比例增加。 如果在酶催化过程中，酶发生失活现象， 若为不可逆失活，则 带入式（5-8），积分得 Xs Xs Cs Km / 0 Cs Km / 0 r t Cs Km / 0 r t Cs Km / 0 exp( ) max 2 2 0 E e d r r = k C = k C −k t + + r Cs Km t ~ / 0 （5-13） ]} 1 1 ln{1 [ ln 1 0 2 0 s s s m E d d r X C X K k C k k t − = − − + + (5-14)