Definition og kerneapplikationer
Reaktor
- Formål: Bruges til at udføre kemiske reaktioner eller fysiske transformationer, såsom kemisk syntese, katalytiske reaktioner, polymerisationsreaktioner osv.
- Typer: inklusive kemiske reaktorer, biologiske reaktorer, atomreaktorer osv.
- Anvendelige felter: Kemisk, farmaceutisk, energi (såsom petroleumraffinering, ammoniaksyntese) og så videre.
Fermenter
- Anvendelser: Designet til mikroorganisme eller cellekultur, der bruges til at fremstille biologiske produkter (f.eks. Alkohol, antibiotika, enzymer, yoghurt osv.).
- Typer: aerob gæring, anaerob gæring, solid statsfermenter osv.
- Anvendelige felter: bioingeniør, fødevareindustri, biobrændstofproduktion osv.
Designforskelle
Reaktor
- Struktur: kan være udstyret med højt tryk, høj temperatur eller korrosionsbestandige materialer (f.eks. Rustfrit stål, titanlegering), der er egnet til kraftige reaktionsbetingelser.
- Kontrolparametre: Fokus på temperatur, tryk, strømningshastighed, katalysatoreffektivitet osv.
- Typiske design: rørformede reaktorer, kedelreaktorer, fluidiserede bedreaktorer osv.
Fermenter
- Struktur: vægt på aseptisk miljø, normalt udstyret med et steriliseringssystem (f.eks. Dampsterilisering), luftning (iltforsyning), omrøring af padler (homogen blanding).
- Kontrolparametre: pH, opløst ilt (DO), omrøringshastighed, temperatur og mikrobiel metabolisk tilstand skal overvåges strengt.
- Typiske design: mekanisk omrørt gæring, luftløfter gæring, membran bioreaktor osv.
Driftsbetingelser
Reaktor
- Ekstreme forhold kan være involveret: høje temperaturer (hundreder af grader celsius), højt tryk (f.eks. 10-25 MPA til ammoniaksyntese) eller ætsende medier.
- Reaktionstider er korte og dominerede af kemisk kinetik.
Fermenter
- Fungerer normalt under milde forhold: omgivende eller medium temperatur (25-40 grad), atmosfærisk tryk.
- Reaktionstider er længere (timer til dage) og afhænger af mikrobiel vækst og metaboliske cyklusser.
Krav til biologisk aktivitet
Reaktor
- Kræver generelt ikke biologisk aktive komponenter (medmindre de er bioreaktorer) og er afhængige af kemiske katalysatorer eller fysiske forhold for at drive reaktionen.
Fermenter
- Stol på levende mikroorganismer eller celler, skal opretholde metabolisk aktivitet og undgå forurening (streng sterilisering og aseptisk drift).
Typer produkter
Reaktor
- Udgange er for det meste enkle forbindelser (f.eks. Ammoniak, methanol) eller polymerer (f.eks. Plast).
- Energikonvertering kan være involveret (f.eks. Brændselscelle -reaktorer).
Fermenters
- Producerer komplekse biomolekyler: antibiotika (penicillin), organiske syrer (citronsyre), enzymer, alkoholer osv. Også brugt i cellekultur til at producere vacciner eller alkoholer.
- Kan også bruges til cellekultur til at producere vacciner eller monoklonale antistoffer.
Oversigt
| Egenskaber | Reaktor | Fermenter |
| Kernefunktioner | Kemisk/fysisk transformation | Mikrobiologisk/cellekultur |
| Nøglekontrol | Temperatur, tryk, katalysator | pH, opløst ilt, sterilt miljø |
| Biologisk aktivitet | Normalt ikke påkrævet | Krævet |
| Typiske produkter | Kemikalier, energi, materialer | Biomolekyler, mad, farmaceutiske stoffer |
| Ekstreme forhold | kan involvere høje temperaturer og tryk | For det meste milde forhold |
