2、通过反应液的温升进行计算。即根据反应液 在单位时间内(如半小时)上升的温度而求出单位体 积反应液放出热量的近似值。例如某味精生产厂, 在夏天不开冷却水时,25m3发酵罐每小时内最大 升温约为12℃。 3、通过生物合成进行计算。当Qsen 、Qacc和Qgas 可忽略不计,由式7-5可知, (7-6) 即反应过程中产生的总热量均为冷却装置带走。 4、通过燃烧热进行计算 (7-7) 式中Q基质燃烧为基质的燃烧热,Q产物燃烧为产物的燃烧热。 Qall = Qexch = Qmet + Qag −Qevap Qall =Q基质燃烧 −Q产物燃烧
2、通过反应液的温升进行计算。即根据反应液 在单位时间内(如半小时)上升的温度而求出单位体 积反应液放出热量的近似值。例如某味精生产厂, 在夏天不开冷却水时,25m3发酵罐每小时内最大 升温约为12℃。 3、通过生物合成进行计算。当Qsen 、Qacc和Qgas 可忽略不计,由式7-5可知, (7-6) 即反应过程中产生的总热量均为冷却装置带走。 4、通过燃烧热进行计算 (7-7) 式中Q基质燃烧为基质的燃烧热,Q产物燃烧为产物的燃烧热。 Qall = Qexch = Qmet + Qag −Qevap Qall =Q基质燃烧 −Q产物燃烧
生物反应器中的换热装置的设计,首先是传 热面积的计算。 换热装置的传热面积可由下式确定。 (7-8) 式中 F为换热装置的传热面积m2; Qall为由上述方法获得的反应热或反应中每小 时放出的最大热量kJ/h; K为换热装置的传热系数kJ/(m2·h·℃); tm为对数温度差(℃),由冷却水进出口温度 与醪液温度而确定。 m all K t Q F =
生物反应器中的换热装置的设计,首先是传 热面积的计算。 换热装置的传热面积可由下式确定。 (7-8) 式中 F为换热装置的传热面积m2; Qall为由上述方法获得的反应热或反应中每小 时放出的最大热量kJ/h; K为换热装置的传热系数kJ/(m2·h·℃); tm为对数温度差(℃),由冷却水进出口温度 与醪液温度而确定。 m all K t Q F =
根据经验: 夹套的K值为400~700kJ/(m2·h·℃),蛇管 的K值为1200~1900kJ/(m2·h·℃),如管壁 较薄,对冷却水进行强制循环时,K值为3300~ 4200kJ/(m2·h·℃)。气温高的地区,冷却水温 高,传热效果差,冷却面积较大,1m3发酵液的 冷却面积超过2m2。但在气温较底的地区,采用 地下水冷却,冷却面积较小,1m3发酵液的冷却 面积为1m2。发酵产品不同,冷却面积也有差异
根据经验: 夹套的K值为400~700kJ/(m2·h·℃),蛇管 的K值为1200~1900kJ/(m2·h·℃),如管壁 较薄,对冷却水进行强制循环时,K值为3300~ 4200kJ/(m2·h·℃)。气温高的地区,冷却水温 高,传热效果差,冷却面积较大,1m3发酵液的 冷却面积超过2m2。但在气温较底的地区,采用 地下水冷却,冷却面积较小,1m3发酵液的冷却 面积为1m2。发酵产品不同,冷却面积也有差异
7.2 酶反应器 ◼ 7.2.1酶反应器及其操作参数 形式名称 操作方式 说明 单相 系统 酶反 应器 搅拌罐 ( stirred tank) 分批、流加 靠机械搅拌混合 超 滤 膜 反 应 器 (ultrafiltration) 分 批 、 流 加 或连续 适用于高分子底 物 多相 系统 酶反 应器 搅拌罐 分 批 、 流 加 或连续 靠机械搅拌混合 固定床(fixed bed) 填充床(packed bed) 连续 适用于固定化酶或 微生物的反应中 流化床 ( fluidized bed) 分批、连续 靠溶液的流动而 混合 膜式(film)反应 器;悬浊气泡塔 连续 分批、连续 膜状或片状的固定 化酶,适于气体为 底物 根 据 其 形 式 和 操 作 方 式 分 类:
7.2 酶反应器 ◼ 7.2.1酶反应器及其操作参数 形式名称 操作方式 说明 单相 系统 酶反 应器 搅拌罐 ( stirred tank) 分批、流加 靠机械搅拌混合 超 滤 膜 反 应 器 (ultrafiltration) 分 批 、 流 加 或连续 适用于高分子底 物 多相 系统 酶反 应器 搅拌罐 分 批 、 流 加 或连续 靠机械搅拌混合 固定床(fixed bed) 填充床(packed bed) 连续 适用于固定化酶或 微生物的反应中 流化床 ( fluidized bed) 分批、连续 靠溶液的流动而 混合 膜式(film)反应 器;悬浊气泡塔 连续 分批、连续 膜状或片状的固定 化酶,适于气体为 底物 根 据 其 形 式 和 操 作 方 式 分 类:
酶反应器设计和操作的参数 决定酶反应器设计和操作性能的 参数有停留时间τ、转化率、反应器 的产率Pr、酶的用量、反应器温度、 pH值和底物浓度等。当副反应不可 忽视时,选择性Sp也是很重要的参数
酶反应器设计和操作的参数 决定酶反应器设计和操作性能的 参数有停留时间τ、转化率、反应器 的产率Pr、酶的用量、反应器温度、 pH值和底物浓度等。当副反应不可 忽视时,选择性Sp也是很重要的参数