Определение и основные приложения
Реактор
- Цель: используется для проведения химических реакций или физических трансформаций, таких как химический синтез, каталитические реакции, реакции полимеризации и т. Д.
- Типы: включая химические реакторы, биологические реакторы, ядерные реакторы и т. Д.
- Применимые поля: химическая, фармацевтическая, энергия (например, нефтепрограмма, синтез аммиака) и т. Д.
Ферментер
- Использование: разработано для микроорганизма или клеточной культуры, используется для производства биологических продуктов (например, алкоголь, антибиотики, ферменты, йогурт и т. Д.).
- Типы: аэробный ферментер, анаэробный ферментер, твердотельный ферментер и т. Д.
- Применимые поля: биоинженерия, пищевая промышленность, производство биотоплива и т. Д.
Различия в дизайне
Реактор
- Структура: может быть оснащена высоким давлением, высокой температурой или коррозионными материалами (например, из нержавеющей стали, титанового сплава), подходящих для энергичных условий реакции.
- Параметры управления: сосредоточиться на температуре, давлении, скорости потока, эффективности катализатора и т. Д.
- Типичные конструкции: трубчатые реакторы, реакторы чайника, реакторы с псевдоожиженным слоем и т. Д.
Ферментер
- Структура: акцент на асептическую среду, обычно оснащенную системой стерилизации (например, стерилизация пара), аэрация (снабжение кислородом), перемешивание весла (гомогенное смешивание).
- Параметры управления: pH, растворенный кислород (DO), скорость перемешивания, температура и микробное метаболическое состояние необходимо строго контролировать.
- Типичные конструкции: механически перемешиваемый ферментер, ферментер воздуха, мембранный биореактор и т. Д.
Условия эксплуатации
Реактор
- Экстремальные условия могут быть вовлечены: высокие температуры (сотни градусов по Цельсию), высокое давление (например, 10-25 MPA для синтеза аммиака) или коррозийная среда.
- Время реакции коротко и преобладает химическая кинетика.
Ферментер
- Обычно работают в мягких условиях: температура окружающей среды или среднего (25-40 степень), атмосферное давление.
- Время реакции длится длиннее (часы до дня) и зависят от роста микробов и метаболических циклов.
Требования к биологической деятельности
Реактор
- Как правило, не требуют биологически активных компонентов (если они не являются биореакторами) и полагаются на химические катализаторы или физические условия для управления реакцией.
Ферментер
- Полагаться на живые микроорганизмы или клетки, необходимо поддерживать метаболическую активность и избегать загрязнения (строгая стерилизация и асептическая операция).
Типы продуктов
Реактор
- Выходы в основном являются простыми соединениями (например, аммиак, метанол) или полимеры (например, пластмассы).
- Преобразование энергии может быть вовлечено (например, реакторы топливных элементов).
Ферментеры
- Производит сложные биомолекулы: антибиотики (пенициллин), органические кислоты (лимонная кислота), ферменты, спирты и т. Д. Также используются в клеточной культуре для производства вакцин или спиртов.
- Может также использоваться для клеточной культуры для производства вакцин или моноклональных антител.
Краткое содержание
| Характеристики | Реактор | Ферментер |
| Основные функции | Химическая/физическая трансформация | Микробиологическая/клеточная культура |
| Ключевые элементы управления | Температура, давление, катализатор | pH, растворенный кислород, стерильная среда |
| Биологическая активность | Обычно не требуется | Необходимый |
| Типичные продукты | Химикаты, энергия, материалы | Биомолекулы, пищу, фармацевтические препараты |
| Экстремальные условия | может включать высокие температуры и давление | В основном мягкие условия |
