第五章
生物反应器
• 在生物反应过程中，生物反应器具有中心的作用，它是连接 原料和产物的桥梁。 • 生化工程中几乎所有的内容都是围绕生物反应进行的。
• 生物反应器的设计和操作，是生物工程中的一个极其重要的 问题，它对产品的质量和成本有很大的影响。
• 据统计，生化工业有几百个产品（每年的产值上千亿美元）， 产品主要涉及到医药工业，化学工业，农产品加工工业。生 物反应器要适应这众多的生产过程，在形状，大小和操作方 式上多种多样。但生物反应器设计的目标是一个，既保证产 品质量的前提下，使产品成本最小。
• 根据搅拌所产生的流体运动的初始方向，将 搅拌桨分为径向流搅拌桨和轴向流搅拌桨。 径向流搅拌桨将流体向外推进，遇反应器内 壁和档板后再向上下两侧折返，产生次生流。 轴向流搅拌桨则使流体一开始就沿轴向运动。
• 一般而言，轴向流搅拌桨的反应器，其功率 准数较低，达到同样混合效果所需消耗的能 量要远低于径向流搅拌桨。径向流搅拌桨所 造成的剪切力大于轴向流搅拌桨，这有利于 打碎气泡，从而增大总括氧传递速率常数， 但会对有些细胞产生伤害。 •因此，径向流搅拌桨多用于对剪切力不敏感的好氧细菌和酵母的 培养，而轴向流搅拌桨多用于对剪切力敏感的生物反应体系。对 于大型发酵罐，可采用这两类搅拌桨混合配置的设计，以充分发 挥各自的优点。最下层的桨一般采用平板桨，这种桨具有优良的 气泡破碎效果，这是在青霉素发酵研究和开发中得到的经验，一 直沿用至今。
人事费用高 流速受冲出限制 空压机出口压力 要高 可采用鼓风机 需转子高速旋转 人事费用高 无需通风设备 剪切应力小 需光源
主要应用领域
大多数工业生产 污水处理、SCP生产等 有机酸,如柠檬酸生产等 面包酵母等生产 乙酸、酵母等生产 麸曲、酶制剂和麦芽生产等 酒精、啤酒等生产 杂交瘤单克隆抗体、烟草细胞 培养等 微藻等生产
