生物反應器設計法

生物反應器設計法是根據生物產品生產過程的生物學特性和反應特徵以及質能傳遞的要求，對生物反應器的結構型式、幾何尺寸、操作方式、控制方案等進行設計和最佳化的方法。生物反應器是生物技術的關鍵設備，它是藉助生物催化劑(包括微生物、動植物細胞以及由它們產生的酶)在受控環境內進行特定的生化反應以實現細胞增殖或產物積累的設備或裝置。按照反應過程的生物學特徵，可以分為微生物反應器(發酵罐)、動植物細胞(組織)培養器、酶反應器(包括固定化酶和固定化細胞反應器)、污水生化處理裝置等。

近年來，生物反應器設計的發展趨勢是：①大型化。機械攪拌發酵罐有大到500米3的，氣升式發酵罐及球形嫌氣發酵罐可達4000米3。大型化有利於增加產量、降低成本和提高勞動生產率。②多樣化。為了適應各種不同的發酵對象和節約能源，發酵罐的型式除機械攪拌式外，還有塔式、氣升式、臥式等。酶反應器有攪拌罐式、填料床式、流化床式、旋轉式、中空纖維式等。③高度儀表化。由於生物反應的複雜性，以及對環境因素的高度敏感性，研製了多種感測器，通過感測器測得的信息經過計算機數據處理，對有關過程進行控制，實現最最佳化操作。