Основная функция: преобразование материала
Основной целью как реакторов, так и ферментеров является преобразование веществ:
- Реактор: Преобразование сырья в целевые продукты (например, аммиак, пластмассы) посредством химических реакций или физических процессов (например, катализ, полимеризация).
- Ферментер: Преобразование субстратов в биопродукты (например, алкоголь, антибиотики) посредством метаболической активности микроорганизмов или клеток.
Сходство в природе: Как полагаются на вход энергии (например, тепло, механическое перемещение), так и управление процессом для оптимизации эффективности преобразования.
Сходство структуры оборудования
Основные компоненты: ВсеЗакрытые суда оснащенысо следующими общими компонентами:
- Система перемешивания: Для смешивания реагентов или культурных жидкостей (механическое перемешивание весла, газовые пузырьки и т. Д.).
- Система теплопередачи: куртка или катушка для контроля температуры (например, циркуляция охлаждающей воды, нагревание пара).
- Датчики и системы управления: Для контроля и регулирования таких параметров, как температура, давление, рН, растворенный кислород и т. Д.
- Вход и выход: Для добавления сырья или выгрузки продуктов.
Общность управления процессом
Мониторинг ключевых параметров
- Температура: Все необходимо точно контролировать (например, высокая температура для химических реакций, постоянная температура для ферментации).
- Эффективность смешивания: полагается на перемешивание или распределение газа, чтобы обеспечить однородность.
- Масса и теплопередача: Оптимизация скорости реакции или микробной метаболической эффективности.
Автоматизация и регистрация данных
- Современные реакторы и ферментеры часто оснащены ПЛК или компьютерными системами для мониторинга и обратной связи в реальном времени.
Кроссовер областей применения
Двойные свойства биореакторов
- Биореакторы являются типом реактора и могут рассматриваться как расширение ферментеров (например, для культуры клеток млекопитающих).
- Например, в производстве вакцин требуется как точный контроль реактора, так и асептическую среду ферментера.
Типы продуктов могут перекрываться
- Определенные биологические химические вещества (например, молочная кислота, этанол) могут быть получены как в обычных ферментерах, так и в синтезированных в реакторах, катализируемых ферментами.