이봐! 원자로 공급 업체로서 저는 수년간 생물 반응기의 세계에 깊이 뛰어 들었습니다. 생물 반응기는 의약품, 음식 및 음료 및 바이오 연료 생산과 같은 다양한 산업에서 매우 중요합니다. 그것들은 기본적으로 통제 된 조건에서 생물학적 반응이 발생하는 선박입니다. 그래서, 다른 유형의 생물 반응기를 자세히 살펴 보겠습니다.
교반 - 탱크 생물 반응기
가장 일반적인 유형 중 하나는 교반 된 탱크 생물 반응기입니다. 그것은 생물학적 반응을위한 큰 믹싱 보울과 같습니다. 이 설정에는 세포 나 미생물 배양과 같은 생물학적 배지가 배치되는 탱크가 있습니다. 일반적으로 모터 구동 임펠러 인 교반기는 내용물을 혼합하는 데 사용됩니다. 이 믹스는 여러 가지 방법으로 도움이됩니다. 그것은 매체 전체에 영양분이 골고루 분포되도록 보장하므로 모든 세포는 자라서 번성하는 데 필요한 것을 얻습니다. 또한 산소 전달에 도움이됩니다. 대부분의 생물학적 반응에는 산소가 필요하며 교반기는 기포를 분해하여 액체에 골고루 분산시켜 세포가 필요한 산소에 접근 할 수 있도록 도와줍니다.
교반 - 탱크 생물 반응기는 소규모 실험실에서 다양한 크기로 제공됩니다. 수천 리터를 보유 할 수있는 몇 리터 만 보유 할 수있는 대형 산업 규모의 스케일 원자로에 이르기까지 규모가 규모입니다. 그것들은 매우 다재다능하며 항생제를 생산하기 위해 박테리아를 키우거나 맥주를 양조하기 위해 효모를 생산하든 광범위한 응용 분야에 사용될 수 있습니다. 스테인레스 스틸로 만든 고품질 교반 - 탱크 바이오 링터에 관심이 있다면스테인레스 스틸 화학 반응기.
공수 생물 반응기
공수 생물 반응기는 약간 다르게 작동합니다. 기계적 교반기를 사용하는 대신 공기에 의존하여 혼합 동작을 만듭니다. 공수 생물 반응기에는 라이저와 다운 코머의 두 가지 주요 부분이 있습니다. 공기는 라이저 섹션에 도입됩니다. 공기가 상승함에 따라 라이저와 다운 코머 사이의 밀도 차이를 만듭니다. 이 밀도 차이는 액체가 두 섹션 사이에서 순환하게 만듭니다.
공수 생물 반응기의 장점은 교반 된 탱크 생물 반응기에 비해 민감한 세포를 손상시킬 가능성이 적다는 것입니다. 혼합은 더 온화하기 때문에 전단력에 의해 쉽게 손상되는 세포는 공수 생물 반응기에서 더 잘 자랄 수 있습니다. 또한 에너지 - 교반기에 전원을 공급하기 위해 큰 모터가 필요하지 않기 때문에 효율적입니다. 당신이 스테인리스 시장에 있다면 - 스틸 에어 리프트 바이오 링터, 우리의스테인레스 스틸 재킷 반응기당신에게 좋은 옵션 일 수 있습니다.
포장 - 침대 생물 반응기
포장 - 침대 생물 반응기는 또 다른 유형입니다. 이 반응기에서는 고체지지 재료가 컬럼 내부에 포장됩니다. 생물학적 배지는이 포장 된 침대를 통해 흐릅니다. 고체지지는 세포 또는 미생물에 부착 할 수있는 표면을 제공한다. 이것은 세포를 특정 위치에 보관하고 영양소와 반응물의 지속적인 흐름을 보관하려는 응용 분야에 유용합니다.
예를 들어, 일부 폐수 처리 과정에서 포장 된 침대 생물 반응기를 사용하여 오염 물질을 제거 할 수 있습니다. 포장 침대에 부착 된 미생물은 폐수가 흐르면서 오염 물질을 분해합니다. 포장 된 침대 생물 반응기의 과제 중 하나는 유량이 너무 높거나 배지에 큰 입자가있는 경우 막힘에 문제가있을 수 있다는 것입니다. 그러나 적절한 설계 및 유지 보수를 통해 매우 효과적 일 수 있습니다. 스테인리스 - 스틸 포장 - 침대 생물 반응기를 고려하고 있다면, 우리를 살펴보십시오.원자로 스테인레스 스틸.
유동화 - 침대 생물 반응기
유동화 - 침대 생물 반응기는 포장 된 침대 생물 반응기와 유사하지만 주요 차이점은 고체지지 입자가 유동 상태에 있다는 것입니다. 반응기를 통한 액체 또는 가스의 상향 흐름은 고체 입자가 현탁되어 반응기 내에서 자유롭게 이동하도록 조정된다. 이것은 입자에 부착 된 세포가 영양소와 산소에 잘 접근 할 수있는 매우 역동적 인 환경을 만듭니다.
유동화 - 침대 생물 반응기는 높은 질량 전달이 필요한 응용 분야에 적합합니다. 입자의 일정한 움직임은 세포와 배지 사이에 물질의 지속적인 교환이 있음을 보장합니다. 또한 일부 효소 반응과 같이 반응을위한 넓은 표면적이 필요한 공정에도 좋습니다.
막 생물 반응기
막 생물 반응기는 생물학적 처리와 막 여과를 결합합니다. 두 가지 주요 유형이 있습니다 : 침수 된 막 생물 반응기와 측면 - 스트림 막 생물 반응기. 침수 된 막 생물 반응기에서, 막은 생물학적 반응기에 직접 배치된다. 미생물은 배지의 유기물을 분해하고 막은 고형물 및 기타 불순물을 필터링합니다.
측면 - 스트림 막 생물 반응기는 주요 생물학적 반응기 외부에 막을 갖는다. 반응기 폐수의 일부를 여과를 위해 막 단위로 펌핑된다. 막 생물 반응기는 폐수 처리에 널리 사용됩니다. 이들은 낮은 수준의 현탁 된 고형물로 고품질 유출 물을 생산할 수 있기 때문입니다. 또한 셀이나 제품을 배지에서 분리 해야하는 일부 바이오 프로세싱 응용 분야에서도 유용합니다.
광 반응기
Photobioreactors는 조류와 같은 광합성 유기체를 위해 특별히 설계되었습니다. 이 반응기는 광합성이 발생하기 위해 적절한 양의 빛을 제공해야합니다. 관형 광경 반응기 및 평평한 패널 광 생물 반응기를 포함하여 광각 반응기의 다른 설계가 있습니다.
관상 광 반응기는 조류가 자라는 긴 튜브로 구성됩니다. 튜브는 일반적으로 투명한 재료로 만들어져 빛이 침투 할 수 있습니다. 반면에 평평한 패널 광전자는 평평한 직사각형 모양을 가지고 있습니다. 그들은 광 노출을 위해 큰 표면적을 제공 할 수 있습니다. Photobioreactors는 조류의 바이오 연료 생산과 같은 응용 분야 또는 안료 및 항산화 제와 같은 고 가치 화합물의 생산에 중요합니다.
배치, 공급 - 배치 및 연속 생물 반응기
또한 작동 모드에 따라 생물 반응기를 분류 할 수도 있습니다. 배치 생물 반응기는 폐쇄 시스템과 같습니다. 처음에는 모든 영양소와 세포를 추가하고 반응이 끝날 때까지 실행됩니다. 반응이 완료되면 새로운 배치를 시작하기 전에 제품을 수확하고 반응기를 청소합니다.
Fed -Batch Bioreactors는 약간 다릅니다. 당신은 일정량의 배지와 세포로 시작한 다음 반응 중에 점차 더 많은 영양소를 첨가합니다. 이를 통해 세포의 성장 속도를 제어하고 원하는 제품의 생산을 최적화 할 수 있습니다.
연속 생물 반응기는 개방형 시스템입니다. 지속적으로 신선한 매체를 추가하고 제품을 제거하고 사용한 매체를 제거하십시오. 이를 통해 일정한 생산 속도를 허용하고 경우에 따라 더 효율적일 수 있습니다. 운영 모드의 선택은 성장하는 유기체 유형 및 생산하려는 제품과 같은 프로세스의 특정 요구 사항에 따라 다릅니다.
따라서 여러 가지 유형의 생물 반응기의 요약이 있습니다. 각 유형에는 고유 한 장점이 있으며 다른 응용 프로그램에 적합합니다. 소형 생물 반응기 나 높은 용량을 필요로하는 대형 산업 공장을 찾고있는 소규모 연구 실험실이든, 우리는 당신을 덮었습니다. 생물 반응기 구매에 관심이 있거나 필요에 가장 적합한 유형에 대해 궁금한 점이 있으시면 주저하지 마십시오. 바이오 프로세싱 요구 사항에 대한 완벽한 솔루션을 찾도록 도와 드리겠습니다.
참조
- Baily, JE, & Ollis, DF (1986). 생화학 공학 기초. 맥그로 - 힐.
- Shuler, ML, & Kargi, F. (2002). 바이오 프로세스 엔지니어링 : 기본 개념. 프렌 티스 홀.