Лабораторные реакторы используются для выращивания клеток и проведения реакций. Они предназначены для проведения мелкомасштабных экспериментов в таких областях, как кинетика и исследования выхода. Эта область продуктов включает в себя колбы для встряхивания, небольшие биореакторы и другие продукты, которые могут быть использованы для завершения предварительной экономической оценки. Перейти на сайт, чтобы узнать подробнее.
Конструкции реакторов
Конструкция лабораторного реактора влияет на его технологические возможности.
Пузырьковые реакторы — это высокие устройства, которые используют только воздух для смешивания своего содержимого.
Эрлифтные реакторы аналогичны реакторам с пузырьковой колонной, но содержат вытяжную трубу. Как правило, эта внутренняя трубка улучшает циркуляцию и перенос кислорода, одновременно выравнивая силы сдвига в реакторе.
Реакторы с флокулированными ячейками удерживают ячейки, позволяя им флокулировать. Они используются в основном для очистки сточных вод.
Реакторы с псевдоожиженным слоем используют мелкие частицы для создания большой площади поверхности, к которой могут прилипать клетки. Это обеспечивает высокую скорость доставки кислорода и питательных веществ к клеткам. В реакторах с псевдоожиженным слоем частицы движутся вместе с жидкостью.
Реакторы с уплотненным слоем не перемещаются вместе с жидкостью. Они относительно просты в конструкции и эксплуатации, но могут страдать от засоров и плохой передачи кислорода.
Резервуарные реакторы с перемешиванием используют механические мешалки с рабочими колесами для смешивания и распределения тепла и материалов.
Эксплуатация реактора
В дополнение к дизайну продукта покупателям лабораторных реакторов необходимо указать режим работы: периодический, непрерывный и с периодической подачей. Каждый режим описан ниже.
Реакторы периодического действия являются простейшим типом режима работы реактора. В этом режиме реактор заполняют средой и позволяют ферментации продолжаться. Когда ферментация заканчивается, содержимое сливается для последующей обработки. Затем реактор очищают, повторно заполняют, повторно инокулируют, и процесс ферментации начинается снова. Реакторы периодического действия менее производительны, чем реакторы непрерывного действия, и их необходимо регулярно останавливать, чтобы свести к минимуму скорость роста бактерий.
Непрерывные реакторы могут обездвиживать клетки. Свежая среда добавляется непрерывно, а жидкость биореактора непрерывно удаляется. Следовательно, клетки непрерывно получают свежую среду, в то время как отходы и клетки непрерывно удаляются для обработки. Таким образом, реактор может эксплуатироваться в течение длительных периодов времени без необходимости остановки.
Реакторы периодического действия являются наиболее распространенным типом в промышленности. Свежий мед постоянно или периодически добавляется в биореактор. Однако, в отличие от реактора непрерывного действия, здесь нет непрерывного удаления. Ферментер опорожняется или частично опорожняется, когда реактор заполнен или ферментация завершена. Как и в случае с реактором непрерывного действия, можно достичь высокой производительности при использовании продуктов периодического действия. Скорость роста клеток может быть оптимизирована путем регулирования скорости потока сырья, поступающего в реактор.
Контроль и измерение
Лабораторные реакторы могут контролировать уровень растворенного кислорода, уровень рН образца, скорость мешалки, температуру его содержимого или количество возникающего вспенивания. Сильное вспенивание в ферментационном сосуде может привести к загрязнению или потере материала, что приведет к снижению урожайности и аннулированию экспериментальных данных.
Для измерения лабораторные реакторы могут быть оснащены датчиком растворенного кислорода, системой измерения уровня или внутренним датчиком температуры. В зависимости от параметров, подлежащих контролю и измерению, ключевые технические характеристики включают количество емкостей, объем емкости, скорость мешалки и диапазон температур.
