第四章 发酵罐的比拟放大l 生物反应器的放大是指在反应器的设计与操作上,将小型反应器的最优反应结果转移至工业规模反应器中重现的过程。l 放大过程:l 小试,中试,大生产。l 生物反应器的设计;工艺条件与参数优化项 目 实验 用反应 器 生产 用反应 器功率消耗 不必考虑 需认 真对 待反应 器内空间 控制检测 装置占去一定空间无此影响混合特性 可不必考虑 需认 真对 待换热 系统 较 易解决 较难 解决小型和大型生物反应器设计的不同点l 放大的原理:相似原理l 理想反应器放大应达到的相似条件:l (1 )几何相似;l (2 )流体力学相似;l (3 )热相似;l (4 )质量(浓度)相似;l (5 )生物化学相似。l 放大方法:经验放大法,因次分析法,时间常数法,数学模拟法,计算流体力学等l 放大原则:重点解决主要矛盾 气体传递、混合;剪切敏感性;热传递等。l 放大所需解决的主要参数:罐体参数、空气流量、搅拌转速和搅拌功率消耗等l 经验放大法:几何相似放大恒定等体积功率放大单位培养液体积的空气流量相同原则放大空气线速度相同原则放大KLa/Kd 值相同原则放大l 因次分析法:保持无因次准