酶十章-酶反应器和传感器.ppt

连续式搅拌罐式反应器间歇式搅拌罐式反应器搅拌罐-超滤器联合反应器列管式填充床式反应器流化床式反应器环流式反应器多级连续式搅拌罐式反应器螺旋卷式生物膜反应器多级串联半连续式操作反应器填充床式反应器带循环的填充床式反应器第31页,共39页，星期六，2024年，5月（二）固定化酶反应器1、间歇式酶反应器又称分批反应器(BatchStirredTankRaeactor,BSTR)，间歇式搅拌反应器，搅拌式反应罐。第32页,共39页，星期六，2024年，5月2、连续搅拌釜式反应器又称连续式搅拌罐(ContinuousStirredTankReactor)。第33页,共39页，星期六，2024年，5月3、填充床反应器(PackedBedReactor,PBR)又称固定床反应器第34页,共39页，星期六，2024年，5月4、流化床反应器(FluidizedBedReactor,FBR)第35页,共39页，星期六，2024年，5月5、连续搅拌罐—超滤膜反应器(CSTR-UFR)第36页,共39页，星期六，2024年，5月6、其他类型反应器（1）循环反应器（2）螺旋卷膜反应器（3）中空纤维膜式反应器第37页,共39页，星期六，2024年，5月第二节酶传感器一、生物传感器概述生物传感器(Biosensor):其组成：感受器+换能器类型：1、酶传感器(EnzymeSensor)，又称酶电极(EnzymeElectrode)2、微生物传感器3、免疫传感器4、组织传感器5、亚细胞传感器第38页,共39页，星期六，2024年，5月感谢大家观看第39页,共39页，星期六，2024年，5月关于酶十章-酶反应器和传感器第一节酶反应器一、生物反应器概述生物反应过程：利用生物催化剂将原料转化成有用物质的过程。四个组成部分：——原材料的预处理——生物催化剂的制备——生物反应器的选择及反应条件的控制——产物的分离提纯第2页,共39页，星期六，2024年，5月生物反应过程:由生物工程所引出的生产过程第3页,共39页，星期六，2024年，5月生物反应器：在整个生物反应过程中处于中心的地位，连接原料和产物的桥梁，是实现生物技术产品产业化的关键设备。在反应器中，通过产物的合成，使廉价的原料升值。生物反应器的设计和操作，是生物工程中一个及其重要的问题，它对产品的成本和质量有很大影响。评价生物反应器主要是看它生产能力的大小以及产品质量的高低。第4页,共39页，星期六，2024年，5月与一般的化学反应器相似：维持一定的温度、pH、反应物（营养物质，包括溶解氧）浓度，并具有良好的传质、传热和混合性能，以提供合适的环境条件，确保生物反应的顺利进行。与一般的化学反应器不同：细胞生物反应器在运行中要杜绝外界各种微生物的进入，避免杂菌污染造成的损失。生物反应器的要求第5页,共39页，星期六，2024年，5月生物反应器生物反应器设计的主要目标是使产品的质量高，成本低。生物反应器处于生物过程的中心，它常是影响整个过程的经济效益的一个重要方面。第6页,共39页，星期六，2024年，5月生物反应器历史简介生物反应器这一术语出现的时间不长，但人们利用生物反应器进行有用物质生产却有着悠久的历史。我们祖先酿制传统发酵食品时使用的容器就是最初的生物反应器。20世纪40年代是生物反应器的开发、研制和应用获得迅速发展的阶段。传统生物工业中使用的生物反应器称为“发酵罐”（fermenter）第7页,共39页，星期六，2024年，5月生物反应器历史简介20世纪70年代，Atkinson提出了生化反应器（biochemicalreactor）一词，其含义除包括原有发酵罐外，还包括酶反应器、处理废水用反应器等。同一时期，Ollis提出了另一术语——生物反应器（biologicalreactor）.20世纪80年代，生物反应器（bioreactor)一词在专业期刊与书籍中大量出现。第8页,共39页，星期六，2024年，5月生物反应器设计的目标和原则生物反应器的作用：为细胞代谢提供一个适宜的物理及化学环境，使细胞能更快更好地生长，并得到更多需要的生物量或代谢产物。判断标准：判断生物反应器好坏的唯一标准是该装置能否适合工艺要求以取得最大的生产效率。设计目标：生物反应器设计的主要目标是使产品的质量高、成本低。节能的重要性：生物反应器处于生物过程的中心，是影响整个生物过程的经济效益的一个重要方面，其中生物反应器的节能是设计的一个重要因素。第9页,共39页，星期六，2024年，5月生物反