Hej där! Som reaktorleverantör har jag dykat djupt in i bioreaktorernas värld i flera år. Bioreaktorer är oerhört viktiga i olika branscher, som läkemedel, mat och dryck och biobränsleproduktion. De är i princip kärl där biologiska reaktioner inträffar under kontrollerade förhållanden. Så låt oss titta närmare på de olika typerna av bioreaktorer där ute.
Rörda - Bioreaktorer i tanken
En av de vanligaste typerna är den omrörda - tankbioreaktorn. Det är som en stor blandningsskål för biologiska reaktioner. I denna installation finns det en tank där det biologiska mediet, som en kultur av celler eller mikroorganismer, placeras. En omrörare, vanligtvis en motordriven impeller, används för att blanda innehållet. Denna blandning hjälper på flera sätt. Det säkerställer att näringsämnen är jämnt fördelade över mediet, så alla celler får vad de behöver för att växa och trivas. Det hjälper också till syreöverföring. De flesta biologiska reaktioner behöver syre, och omröraren hjälper till att bryta upp luftbubblor och sprida dem jämnt i vätskan och se till att cellerna kan komma åt det syre de behöver.
Rörda - Tankbioreaktorer finns i olika storlekar, från små laboratorier som kan hålla några liter till stora industriella reaktorer som kan hålla tusentals liter. De är ganska mångsidiga och kan användas för ett brett utbud av applikationer, oavsett om du odlar bakterier för att producera antibiotika eller jäst för att brygga öl. Om du är intresserad av en högkvalitativ omrörning - Tank Bioreactor gjord av rostfritt stål, kan du kolla in vårKemisk reaktor i rostfritt stål.
Flygbioreaktorer
Luftlyftbioreaktorer arbetar lite annorlunda. Istället för att använda en mekanisk omrörare förlitar de sig på luften för att skapa blandningsåtgärden. Det finns två huvuddelar i en luftlyftbioreaktor: stiger och downcomer. Luft introduceras i stigningsavsnittet. När luften stiger skapar den en densitetsskillnad mellan stiger och nedgången. Denna densitetsskillnad får vätskan att cirkulera mellan de två sektionerna.
Fördelen med flyglyftbioreaktorer är att de är mindre benägna att skada känsliga celler jämfört med omrörd - tankbioreaktorer. Blandningen är mildare, så celler som lätt skadas av skjuvkrafter kan växa bättre i en luftlyftbioreaktor. De är också energi - effektiva eftersom de inte behöver en stor motor för att driva en omrörare. Om du är på marknaden för en rostfritt - stållyftbioreaktor, vårRostfritt ståljackad reaktorKan vara ett bra alternativ för dig.
Packade - sängbioreaktorer
Förpackade - sängbioreaktorer är en annan typ. I dessa reaktorer är ett fast stödmaterial packat inuti en kolumn. Det biologiska mediet flyter genom denna packade säng. Det fasta stödet ger en yta för cellerna eller mikroorganismerna att fästa vid. Detta är användbart för applikationer där du vill hålla cellerna på en specifik plats och ha ett kontinuerligt flöde av näringsämnen och reaktanter över dem.
Till exempel, i vissa avloppsreningsprocesser, kan packade bäddbioreaktorer användas för att ta bort föroreningar. Mikroorganismerna som är fästa vid den packade sängen bryter ner föroreningarna när avloppsvattnet rinner igenom. En av utmaningarna med packade bäddbioreaktorer är att det kan vara problem med igensättning om flödeshastigheten är för hög eller om det finns stora partiklar i mediet. Men med korrekt design och underhåll kan de vara mycket effektiva. Om du funderar på en rostfritt - stålpackad - sängbioreaktor, ta en titt på vårReaktor rostfritt stål.
Fluidiserade - sängbioreaktorer
Fluidiserade - bäddbioreaktorer liknar packade bäddbioreaktorer på vissa sätt, men den viktigaste skillnaden är att de fasta stödpartiklarna är i fluidiserat tillstånd. Det uppåtgående flödet av vätskan eller gasen genom reaktorn justeras så att de fasta partiklarna suspenderas och rör sig fritt inom reaktorn. Detta skapar en mycket dynamisk miljö där cellerna fästa vid partiklarna har god tillgång till näringsämnen och syre.
Fluidiserade - Bedbioreaktorer är utmärkta för applikationer där du behöver en hög massaöverföring. Partiklarnas ständiga rörelse säkerställer att det finns ett kontinuerligt utbyte av ämnen mellan cellerna och mediet. De är också bra för processer som kräver en stor ytarea för reaktioner, som vissa enzymatiska reaktioner.
Membranbioreaktorer
Membranbioreaktorer kombinerar biologisk behandling med membranfiltrering. Det finns två huvudtyper: nedsänkta membranbioreaktorer och sido -membranbioreaktorer. I en nedsänkt membranbioreaktor placeras membranen direkt i den biologiska reaktorn. Mikroorganismerna bryter ner det organiska ämnet i mediet, och membranen filtrerar bort fasta ämnen och andra föroreningar.
Sidan - strömmembranbioreaktorer har membranen utanför den huvudsakliga biologiska reaktorn. En del av reaktorutflödet pumpas till membranenheten för filtrering. Membranbioreaktorer används ofta vid avloppsrening eftersom de kan producera avloppsvatten av hög kvalitet med låga nivåer av suspenderade fasta ämnen. De är också användbara i vissa biobearbetningsapplikationer där du behöver separera cellerna eller produkterna från mediet.
Fotobioreaktorer
Fotobioreaktorer är specifikt designade för fotosyntetiska organismer som alger. Dessa reaktorer måste tillhandahålla rätt mängd ljus för att fotosyntes ska inträffa. Det finns olika mönster av fotobioreaktorer, inklusive tubulära fotobioreaktorer och plattformade fotobioreaktorer.
Rörformiga fotobioreaktorer består av långa rör där algerna odlas. Rören är vanligtvis gjorda av transparenta material så att ljuset kan tränga igenom. Flat -panelfotobioreaktorer har å andra sidan en platt, rektangulär form. De kan tillhandahålla en stor ytarea för lätt exponering. Fotobioreaktorer är viktiga för applikationer som biobränsleproduktion från alger eller produktion av högvärdiga föreningar som pigment och antioxidanter.
Sats, matad batch och kontinuerliga bioreaktorer
Vi kan också klassificera bioreaktorer baserat på deras driftsläge. Batchbioreaktorer är som stängda system. Du lägger till alla näringsämnen och celler i början, och reaktionen går tills den är klar. När reaktionen är klar skördar du produkterna och rengör reaktorn innan du startar en ny sats.
Fed - Batch bioreaktorer är lite annorlunda. Du börjar med en viss mängd medium och celler, och sedan lägger du till mer näringsämnen gradvis under reaktionen. Detta gör att du kan kontrollera tillväxttakten för cellerna och optimera produktionen av den önskade produkten.
Kontinuerliga bioreaktorer är öppna system. Du tillsätt kontinuerligt färskt medium och tar bort produkten och tillbringade medium. Detta möjliggör en konstant produktionshastighet och kan i vissa fall vara effektivare. Valet av driftsläge beror på de specifika kraven i din process, som den typ av organism du växer och produkten du försöker producera.
Så där har du det - en sammanfattning av de olika typerna av bioreaktorer. Varje typ har sina egna fördelar och är lämpliga för olika applikationer. Oavsett om du är ett litet forskningslaboratorium som letar efter en kompakt bioreaktor eller en stor industrianläggning som behöver en hög kapacitet, har vi täckt dig. Om du är intresserad av att köpa en bioreaktor eller har några frågor om vilken typ som är bäst för dina behov, tveka inte att nå ut. Vi är här för att hjälpa dig hitta den perfekta lösningen för dina biobearbetningskrav.
Referenser
- Baily, JE, & Ollis, DF (1986). Grundläggande av biokemiska tekniska tekniska tekniker. McGraw - Hill.
- Shuler, ML, & Kargi, F. (2002). Bioprocessteknik: Grundläggande koncept. Prentice Hall.