生物反应器放大是确保实验室规模工艺在工业规模下保持相似性能的关键步骤。常用方法包括:1. 几何相似放大法:保持反应器几何形状比例(如高径比)不变,通过增大尺寸等比放大;2. 恒定体积溶氧系数(kₗa)法:确保单位体积的氧传质速率与实验室规模一致;3. 恒定单位体积功率(P/V)法:维持搅拌功率与发酵液体积比值不变...
一、模拟放大 模拟放大是一种常用的反应器放大设计方法。它是在小型实验室反应器上进行试验,并采用类似于机械模型的方法进行放大尺寸和操作条件。这种方法需要考虑的因素包括物理性质、化学反应动力学、传质和传热速率等。该方法的优点是可以在小反应器中进行试验,可以对反应器的操作条件进行较为精确的模拟。但是也存在...
1. 间歇釜式反应器:该方法为一次性投料,反应结束后将产物全部移出。其特点是操作灵活,适用于不同品种和不同规模的产品生产。然而,产量较低,质量可能不稳定,且劳动强度较大。 2. 半间歇釜式反应器:在此方法中,某一种反应物一次性加入,过程中不断移走产物或加入另一种...
放大判据:单位容积物料的搅拌功率(搅拌强度N/V)相等。 2、反应釜放大时,由于容积放大,单位容积所具有的釜壁传热面积相应减小,应采用釜内添加传热内盘管、物料外循环冷却和溶剂挥发冷凝等结构。 3、不同体系和工艺要求的物料,应选择不同型式的搅拌器。 低黏度互溶液体的混合:宽叶...
导致规模放大困难的因素包括生物系统的复杂性、大规模生物反应器中的异质环境，以及由此产生的底物和pH梯度。这些因素会影响细胞的生长、新陈代谢和蛋白质生产，有时甚至会导致不同规模下产物质量属性的变化，即所谓的工艺可变性。此外，一次性生物反应器的广泛使用也带来了新的挑战。许多合同开发和制造组织（CDMO）以及...
1. 尺度放大策略 (1)几何相似放大:保持反应器的形状和尺寸比例不变,直接按比例放大。这种方法适用于简单几何形状的反应器,但可能导致混合效率下降。 (2)体积放大:通过增加反应器体积来实现规模放大,同时调整反应器的设计,以保持混合效率。 2. 参数优化策略 (1)操作参数优化:包括搅拌速度、通气量、温度、pH值等,...
反应器工程放大的原材料通常都会增加,质量不合格的原材料可能会导致整个反应过程的不成功,甚至产生不可控的巨大风险。因此,在进行工程放大之前,必须仔细对原材料进行检验和筛选。 四、反应物的剧变风险 反应器工程放大过程中,反应物的剧变可能导致反应条件不稳定,容易产生变质或者分解,进而影响整个反应过...
以下是三种常用的反应器放大方法: 一、数学模拟法 数学模拟法是一种基于数学模型和计算机仿真的反应器放大方法。通过建立反应过程的数学模型,并输入实验室规模下的反应条件和数据,计算机可以预测出工业生产规模下的反应情况。这种方法可以较为准确地预测放大过程中的各种参数变化,如温度、压力、浓度等,...
对生物反府器, 到目前为止应用较多的方法也是根 据经验和实用的原则进行反应器的放大与设计。 (2)因次分析法;因次分析法系依据相似原理,以保持无因次准数相等的原则进行放大, 该法又称为相似模拟法。 此法是根据对过程的了解, 确定影响该过程的控制因素; 用因次分 析方法求得相似准数。 (3)时间常数法:...
生物反应器的放大准则包括单位体积功率(P/V)、氧传质系数(kLa)、搅拌叶末端速度、混合时间、雷诺数、剪切力等;最常用的是单位体积功率(P/V)和氧传质系数(kLa)。 生物反应器放大的核心是通过准则维持小规模与大规模的关键参数一致性。分析步骤如下:1. **准则列举**:根据工程和生物学需求,放大常关注功率输入(P...