生物工程设备 教学课件 作者 郑裕国 主编 薛亚平 副主编 第七章 生物反应器的放大与控制.pptVIP

尚辅网 尚辅网 第一节 生物反应器的放大 一、经验放大法 二、其他放大方法 第二节 生物反应器的参数检测 一、生物加工过程的参数（物理、化学参数） 二、检测方法与仪器 第三节 控制理论与应用 一、生物过程的控制特征 （一）温度的控制 （二）pH的控制 （三）溶氧控制 （四）补料控制 二、先进控制理论在反应器控制中的应用 （一）模糊逻辑控制在生化过程中的应用 （二）生化过程知识库系统 （三）基于专家系统的人工神经网络 * * 尚辅网 尚辅网 （一）几何相似放大 （二）以单位体积液体中搅拌功率相同放大 （三）以单位培养液体积的空气流量相同的原则进行放大 （四）以空气线速度相同的原则进行放大 （五）以Ka相同的原则进行放大 （六）搅拌器叶尖速度相同的准则 （七）混合时间相同的准则 除了上述的一些放大方法之外，还在实验中采用因次分析法、 时间常数法、数学模拟法等。 基础实验 测定值 过程的模型 用电子计算机 作方案研究 模型的放大 计算机的结果与 实验结果的比较 基础模型 的修正 用电子计算机作设计计算 过程的基本设计 小试 中试 图7-1 数学模拟放大方法示意图 尚辅网 （一）设定参数 1．压强 2．温度 3．通气量 4．液面（或浆液量） 5．搅拌转速与搅拌功率 6．泡沫高度 7．培养基流加速度 8．冷却介质流量与速度 9．培养基质浓度和产物浓度 （二）状态参数 1．黏度（或表观黏度） 2．pH 3．溶氧浓度和氧化还原电位 4．发酵液中溶解CO2浓度 5．细胞浓度及酶活特性 6．菌体形态 （三）间接参数 1．呼吸代谢参数 2．菌体比生长速率 3．氧比消耗速率（rO2） （一）主要参数检测原理及应用 1．温度的测量 2．压强的检测 3．液位和泡沫高度的检测 4．流量测量 （1）差压式流量计 （2）转子流量计 （3）电磁流量计 5．发酵液黏度的测量 6．搅拌转速和搅拌功率 7．pH值的测量 8．溶氧浓度的检测 9．溶解CO2浓度的检测 10．细胞浓度的测定 11．高压液相分析系统（HPLC） 12．流动注射式（Flow Injection Analyser） 分析系统 13．映像在线监控系统 （二）在线发酵仪器的研究进展 1．红外光谱技术 2．荧光检测技术 3．离子敏场效应晶体管传感技术 尚辅网 * * * * *