Hei ada! Sebagai pembekal reaktor, saya telah menyelam jauh ke dalam dunia bioreactor selama bertahun -tahun. Bioreaktor sangat penting dalam pelbagai industri, seperti farmaseutikal, makanan dan minuman, dan pengeluaran biofuel. Mereka pada dasarnya adalah kapal di mana tindak balas biologi berlaku di bawah keadaan terkawal. Oleh itu, mari kita lihat dengan lebih dekat dengan pelbagai jenis bioreactor di luar sana.
Diaduk - Bioreactor Tank
Salah satu jenis yang paling biasa ialah bioreaktor tangki yang diaduk. Ia seperti mangkuk besar untuk reaksi biologi. Dalam persediaan ini, terdapat tangki di mana medium biologi, seperti budaya sel atau mikroorganisma, diletakkan. Pengaduk, biasanya pendesak motor yang didorong, digunakan untuk mencampurkan kandungannya. Pencampuran ini membantu dalam beberapa cara. Ia memastikan bahawa nutrien diedarkan sama rata di seluruh medium, jadi semua sel mendapat apa yang mereka perlukan untuk berkembang dan berkembang maju. Ia juga membantu dalam pemindahan oksigen. Kebanyakan tindak balas biologi memerlukan oksigen, dan pengaduk membantu memecahkan gelembung udara dan menyebarkannya secara merata dalam cecair, memastikan sel -sel dapat mengakses oksigen yang mereka perlukan.
Diaduk - Bioreactor Tank datang dalam pelbagai saiz, dari makmal kecil - skala yang boleh memegang hanya beberapa liter ke reaktor skala industri besar yang boleh memegang beribu -ribu liter. Mereka cukup serba boleh dan boleh digunakan untuk pelbagai aplikasi, sama ada anda berkembang bakteria untuk menghasilkan antibiotik atau yis untuk bir bir. Sekiranya anda berminat dengan bioreaktor tangki yang tinggi - berkualiti tinggi yang diperbuat daripada keluli tahan karat, anda boleh menyemak kamiReaktor kimia keluli tahan karat.
Bioreactor Airlift
Bioreactor Airlift bekerja sedikit berbeza. Daripada menggunakan pengaduk mekanikal, mereka bergantung pada udara untuk membuat tindakan pencampuran. Terdapat dua bahagian utama dalam bioreaktor udara: riser dan downcomer. Udara diperkenalkan ke bahagian riser. Apabila udara naik, ia mewujudkan perbezaan kepadatan antara riser dan downcomer. Perbezaan ketumpatan ini menyebabkan cecair beredar antara kedua -dua bahagian.
Kelebihan bioreaktor udara adalah bahawa mereka kurang cenderung untuk merosakkan sel -sel sensitif berbanding dengan bioreaktor tangki yang diaduk. Pencampurannya lebih lembut, jadi sel -sel yang mudah rosak oleh daya ricih dapat tumbuh lebih baik dalam bioreaktor udara. Mereka juga tenaga - cekap kerana mereka tidak memerlukan motor besar untuk menggerakkan pengaduk. Sekiranya anda berada di pasaran untuk bioreaktor keluli tahan karat, kamiReaktor jaket keluli tahan karatMungkin menjadi pilihan yang baik untuk anda.
Dikemas - bioreaktor katil
Dikemas - bioreactor katil adalah jenis lain. Dalam reaktor ini, bahan sokongan pepejal dibungkus di dalam lajur. Medium biologi mengalir melalui katil yang dibungkus ini. Sokongan pepejal menyediakan permukaan untuk sel atau mikroorganisma untuk dilampirkan. Ini berguna untuk aplikasi di mana anda ingin menyimpan sel -sel di lokasi tertentu dan mempunyai aliran nutrien dan reaktan yang berterusan ke atasnya.
Sebagai contoh, dalam beberapa proses rawatan air sisa, bioreactor katil yang dibungkus - boleh digunakan untuk menghilangkan bahan pencemar. Mikroorganisma yang melekat pada katil yang dibungkus memecah bahan cemar ketika air sisa mengalir. Salah satu cabaran dengan bioreaktor katil yang dibungkus ialah terdapat masalah dengan menyumbat jika kadar aliran terlalu tinggi atau jika terdapat zarah besar dalam medium. Tetapi dengan reka bentuk dan penyelenggaraan yang betul, mereka boleh menjadi sangat berkesan. Sekiranya anda mempertimbangkan bioreaktor yang dibungkus keluli tahan karat, lihatlah kamiReaktor keluli tahan karat.
Fluidized - bioreactor katil
Fluidized - Bioreactors bed adalah serupa dengan bioreaktor katil yang dibungkus dalam beberapa cara, tetapi perbezaan utama ialah zarah sokongan pepejal berada dalam keadaan fluidized. Aliran ke atas cecair atau gas melalui reaktor diselaraskan supaya zarah -zarah pepejal digantung dan bergerak dengan bebas di dalam reaktor. Ini mewujudkan persekitaran yang sangat dinamik di mana sel -sel yang dilekatkan pada zarah mempunyai akses yang baik kepada nutrien dan oksigen.
Fluidized - Bioreactors katil sangat bagus untuk aplikasi di mana anda memerlukan kadar pemindahan jisim yang tinggi. Pergerakan zarah yang berterusan memastikan bahawa terdapat pertukaran bahan yang berterusan antara sel dan medium. Mereka juga baik untuk proses yang memerlukan kawasan permukaan yang besar untuk reaksi, seperti beberapa reaksi enzimatik.
Bioreactor membran
Bioreactor membran menggabungkan rawatan biologi dengan penapisan membran. Terdapat dua jenis utama: bioreaktor membran tenggelam dan bioreactor membran aliran. Dalam bioreaktor membran tenggelam, membran diletakkan secara langsung dalam reaktor biologi. Mikroorganisma memecah bahan organik dalam medium, dan membran menyaring pepejal dan kekotoran lain.
Side - Bioreactor membran aliran mempunyai membran di luar reaktor biologi utama. Sebahagian daripada efluen reaktor dipam ke unit membran untuk penapisan. Bioreactor membran digunakan secara meluas dalam rawatan air sisa kerana mereka boleh menghasilkan efluen berkualiti tinggi dengan tahap pepejal yang digantung. Mereka juga berguna dalam beberapa aplikasi bioprocessing di mana anda perlu memisahkan sel atau produk dari medium.
Photobioreactors
Photobioreactors direka khusus untuk organisma fotosintesis seperti alga. Reaktor ini perlu memberikan jumlah cahaya yang tepat untuk fotosintesis berlaku. Terdapat reka bentuk yang berbeza dari photobioreactors, termasuk photobioreactors tubular dan fotobioreactors panel rata.
Photobioreactors tiub terdiri daripada tiub panjang di mana alga ditanam. Tiub biasanya diperbuat daripada bahan telus supaya cahaya dapat menembusi. Fotobioreactors panel - panel, sebaliknya, mempunyai bentuk rata -rata, segi empat tepat. Mereka boleh menyediakan kawasan permukaan yang besar untuk pendedahan cahaya. Photobioreactors penting untuk aplikasi seperti pengeluaran biofuel dari alga atau pengeluaran sebatian nilai tinggi seperti pigmen dan antioksidan.
Batch, Fed - Batch, dan Bioreactors Berterusan
Kami juga boleh mengklasifikasikan bioreaktor berdasarkan mod operasi mereka. Bioreactor Batch adalah seperti sistem tertutup. Anda menambah semua nutrien dan sel pada mulanya, dan tindak balas berjalan sehingga selesai. Sebaik sahaja tindak balas selesai, anda menuai produk dan membersihkan reaktor sebelum memulakan kumpulan baru.
Fed - Bioreactors batch agak berbeza. Anda bermula dengan sejumlah sederhana dan sel, dan kemudian anda menambah lebih banyak nutrien secara beransur -ansur semasa reaksi. Ini membolehkan anda mengawal kadar pertumbuhan sel dan mengoptimumkan pengeluaran produk yang dikehendaki.
Bioreactor yang berterusan adalah sistem terbuka. Anda terus menambah medium segar dan mengeluarkan produk dan menghabiskan medium. Ini membolehkan kadar pengeluaran yang berterusan dan boleh menjadi lebih cekap dalam beberapa kes. Pilihan mod operasi bergantung kepada keperluan khusus proses anda, seperti jenis organisma yang anda sedang berkembang dan produk yang anda cuba hasilkan.
Oleh itu, di sana anda memilikinya - rundown dari pelbagai jenis bioreactor. Setiap jenis mempunyai kelebihan tersendiri dan sesuai untuk aplikasi yang berbeza. Sama ada anda sebuah makmal penyelidikan kecil yang mencari bioreaktor padat atau loji perindustrian yang besar yang memerlukan kapasiti yang tinggi, kami telah mendapat anda dilindungi. Jika anda berminat untuk membeli bioreaktor atau mempunyai sebarang soalan mengenai jenis mana yang terbaik untuk keperluan anda, jangan teragak -agak untuk menjangkau. Kami di sini untuk membantu anda mencari penyelesaian yang sempurna untuk keperluan bioprocessing anda.
Rujukan
- Baily, JE, & Ollis, DF (1986). Asas Kejuruteraan Biokimia. McGraw - Hill.
- Shuler, ML, & Kargi, F. (2002). Kejuruteraan Bioproses: Konsep Asas. Prentice Hall.