Definicja i podstawowe aplikacje
Reaktor
- Cel: Używany do przeprowadzania reakcji chemicznych lub transformacji fizycznych, takich jak synteza chemiczna, reakcje katalityczne, reakcje polimeryzacji itp.
- Rodzaje: w tym reaktory chemiczne, reaktory biologiczne, reaktory jądrowe itp.
- Obowiązujące pola: chemikalia, farmaceutyka, energia (takie jak rafinacja ropy naftowej, synteza amoniaku) i tak dalej.
Fermentor
- Zastosowania: Zaprojektowane do mikroorganizmu lub hodowli komórkowej, stosowane do wytwarzania produktów biologicznych (np. Alkohol, antybiotyki, enzymy, jogurt itp.).
- Rodzaje: aerobowy fermentor, fermentor beztlenowy, fermentor stanu stałego itp.
- Obowiązujące pola: bioinżynieria, przemysł spożywczy, produkcja biopaliw itp.
Różnice projektowe
Reaktor
- Struktura: może być wyposażona w wysokie ciśnienie, materiały oporne na wysoką temperaturę lub korozję (np. Stal nierdzewna, stop tytanowy), odpowiednie do energicznych warunków reakcji.
- Parametry kontrolne: Skoncentruj się na temperaturze, ciśnieniu, natężeniu przepływu, wydajności katalizatora itp.
- Typowe projekty: reaktory rurowe, reaktory czajnika, reaktory złoża płynnego itp.
Fermentor
- Struktura: Nacisk na środowisko aseptyczne, zwykle wyposażone w układ sterylizacyjny (np. Sterylizacja parowa), napowietrzanie (dostawa tlenu), mieszające łopatki (mieszanie jednorodne).
- Parametry kontrolne: pH, rozpuszczony tlen (DO), prędkość mieszania, temperatura i stan metaboliczny mikrobiologiczny należy ściśle monitorować.
- Typowe wzory: mechanicznie mieszany fermentor, fermentor powietrza, bioreaktor membranowy itp.
Warunki pracy
Reaktor
- Mogą być zaangażowane ekstremalne warunki: wysokie temperatury (setki stopni Celsjusza), wysokie ciśnienia (np. 10-25 MPA dla syntezy amoniaku) lub media korozyjne.
- Czasy reakcji są krótkie i zdominowane przez kinetykę chemiczną.
Fermentor
- Zwykle działają w łagodnych warunkach: temperatura otoczenia lub średniej (25-40), ciśnienie atmosferyczne.
- Czasy reakcji są dłuższe (godziny do dni) i zależą od wzrostu drobnoustrojów i cykli metabolicznych.
Wymagania dotyczące aktywności biologicznej
Reaktor
- Zasadniczo nie wymagają biologicznie aktywnych składników (chyba że są one bioreaktory) i polegają na katalizatorze chemicznym lub warunkach fizycznych w celu napędzania reakcji.
Fermentor
- Polegaj na żywych mikroorganizmach lub komórkach, trzeba zachować aktywność metaboliczną i unikać zanieczyszczenia (ścisła sterylizacja i działanie aseptyczne).
Rodzaje produktów
Reaktor
- Wyniki są głównie prostymi związkami (np. Amoniak, metanol) lub polimery (np. Plastiki).
- Może być zaangażowana konwersja energii (np. Reaktory ogniw paliwowych).
Fermentery
- Produkuje złożone biomolekuły: antybiotyki (penicylina), kwasy organiczne (kwas cytrynowy), enzymy, alkohole itp. Również stosowane w hodowli komórkowej do wytwarzania szczepionek lub alkoholi.
- Może być również stosowane do hodowli komórkowej do wytwarzania szczepionek lub przeciwciał monoklonalnych.
Streszczenie
| Charakterystyka | Reaktor | Fermentor |
| Funkcje podstawowe | Transformacja chemiczna/fizyczna | Kultura mikrobiologiczna/komórkowa |
| Kluczowe elementy sterujące | Temperatura, ciśnienie, katalizator | pH, rozpuszczony tlen, sterylne środowisko |
| Aktywność biologiczna | Zwykle nie wymagane | Wymagany |
| Typowe produkty | Chemikalia, energia, materiały | Biomolekuły, żywność, farmaceutyka |
| Ekstremalne warunki | może obejmować wysokie temperatury i ciśnienia | Przeważnie łagodne warunki |
