机械搅拌生物反应器放大问题讨论

讨论了在机械搅拌生物反应器的比拟放大中,当按溶氧系数或单位体积搅拌功率相等进行放大时,搅拌器末端线速度和单位体积搅拌循环流量等其它物理特性参数的变化情况,并提出了调整的方法。     

发酵过程多水平问题及其生物反应器装置技术研究

回顾了发酵过程优化与放大所依据的基本思想和方法,认为采用以动力学为基础的最佳工艺控制点为依据的静态操作方法,实质上只是化学工程宏观动力学概念在发酵工程上的延伸,往往忽视细胞代谢流的存在。以细胞代谢流的分析与控制为核心的生物反应工程学的观点,通过实验研究,提出了基于参数相关的发酵过程多水平问题研究的优化技术和发酵过程多参数调整的放大技术。随着过程传感技术和计算机技术的发展,设计了一种定型为FUS50L（A）的新概念生物反应器。这种新型生物反应器是以物料流检测为手段,过程优化与放大为目标,成功地应用在青霉素、红霉素、金霉素、肌苷、鸟苷发酵和Pichia酵母表达系统的基因工程人血清白蛋白（rhSA）、疟疾疫苗等高密度高表达培养,大幅度提高发酵水平,并直接放大到几百升,甚至100 m3以上生产规模发酵罐。     

生物质催化热解技术研究进展

本文从生物质催化热解催化剂及常用反应器类型两个方面,综述了生物质催化热解技术的研究进展。目前此项技术仍处于实验室阶段,经催化热解提质后生物油品的成分仍非常复杂,产物难分离,无法高值化利用。制备复合型催化剂和进行反应器的放大与设计等是今后该领域的研究重点。     

预膜法用于控制膜生物反应器膜污染

膜污染问题限制了膜生物反应器的大规模应用,故通过2个处理生活污水的平行膜生物反应器的对比实验,验证预膜法对于控制膜污染的作用．整个实验进行253d,分3个阶段,每个阶段开始时用氢氧化铁絮体对膜生物反应器A中的膜组件进行预膜,膜生物反应器B中的膜组件作为空白进行对比．实验结果表明,在稳定运行阶段,膜A的比通量高于膜B,并且膜生物反应器A的出水水质优于膜生物反应器B．研究证明了预膜对于控制膜生物反应器中的膜污染是有效的．     

培养紫苏细胞的生物反应器的比较

在培养紫苏植物细胞以生产花色素的过程中，选择或设计了鼓泡式和搅拌式四种不同的生物反应器，考察了各种反应器中的培养条件，结果表明，基于花色素的生产率，鼓泡式和带螺旋桨的搅拌式反应器优于两种涡轮桨反应器，本研究为该细胞培养所用反应器的选择、设计、优化和放大，提供了一定的实验依据。     

系列食品微生物多糖的高黏度发酵关键技术

比较产热凝胶菌株生长和合成多糖阶段的能量代谢差异,特别是能量耗散的差异,构建了土壤杆菌ATCC 31749产热凝胶的代谢途径.研究产生能量代谢差异的原因及其影响因素,利用分子生物学技术和生物信息学工具,构建了土壤杆菌电子呼吸链的传递途径.研究高密度培养、高强度生产的两步法微生物多糖发酵工艺.在预备罐中以低C/N营养条件,实现产多糖微生物的快速高密度培养.在发酵罐中稀释细胞后以高C/N营养条件高强度生产微生物多糖.研制工业规模下适用于高黏度发酵的高效生物反应器.以结冷胶为高黏度发酵模型体系,研究该反应器在冷模条件下的传质、混合和流变行为特征,设计了新型高效生物反应器,放大至50 m3并应用于结冷胶发酵生产实践中.     

麦角固醇连续光转化生产维生素D2新工艺

本研究使用一种自制的新型高效紫外光源，对麦角固醇生产维生素D₂(简称VD₂)进行了连续式光反应器的工业化规模放大实验，并对反应条件进行了优化，得到了较好的结果。最终麦角固醇转化率为60%以上，VD₂ 选择性得率为65%以上。与以往工艺相比较，连续式光反应器具有效率高、易于工业化放大的优点。这必将显著的降低生产成本。     

反应器放大准则探索实验设计

化工类专业本科生应掌握化工反应器的"放大准则"研究方法,熟悉反应器放大过程中的现象和规律。该文通过逐级放大实验考察釜式搅拌反应器放大准则,采用示踪脉冲法测定反应器的停留时间分布以确定反应器的流动特性,求出反应器的流动模型参数。实验要求学生通过对比不同放大准则操作的搅拌转速得到的反应器流动特性和转化率,归纳出不同放大准则的优缺点,为反应器的设计及放大提供依据。通过此实验,学生的工程意识、动手能力及团队合作能力得到有效提高,学生的实验设计能力和结果分析能力得到了提升,实现了工程性实验的教学目的。     

乙烯环氧化固定床膜反应器性能CFD模拟分析

为了提高乙烯氧化合成环氧乙烷反应体系的选择性，建立了乙烯由膜管进料的固定床膜反应器模型，对其进行了相关的计算流体力学（CFD）计算模拟，并与传统固定床反应器作比较。结果表明：在反应器构型、催化剂、反应条件相同的前提下，相较于传统固定床反应器而言，固定床膜反应器的选择性较高但乙烯转化率和环氧乙烷收率较低；改变操作条件使得两种反应器的选择性相同时，固定床膜反应器中乙烯转化率和环氧乙烷收率较大。据此得出固定床膜反应器较传统固定床反应器更具优势的结论。本文工作为乙烯环氧化固定床膜反应器的放大与固定床膜反应器替代传统固定床反应器的可行性提供了理论基础。     

膜生物反应器的技术进展

本文主要叙述了UF膜、MF膜、RO膜及PV膜等的性质及其在生物反应器中的应用.其中平膜生物反应器、中空纤维膜生物反应器以及凝胶膜生物反应器在食品工业、医药工业、发酵工业、污水处理等部门获得了部分工业应用.     

膜生物反应器在废水处理中的研究和应用

膜分离技术与废水生物处理技术的有机结合——膜生物反应器是一种新型高效的污水处理工艺.综述了膜生物反应器的基本运行方式,膜生物反应器在国内外的研究和应用概况以及应用中存在的主要问题.对膜生物反应器在我国未来废水处理领域的应用前景进行了讨论.     

平板式光生物反应器在饵料微藻培养中的应用

对自主研发的平板式光生物反应器的主要性能参数进行了测定,并以纤细角毛藻和等鞭金藻为培养对象对平板反应器培养微藻的条件进行研究.结果表明,光照和通气速率是影响微藻在反应器中生长的主要因素,一定范围内高光照强度和高通气速率有利于微藻细胞的生长.通过与开放式培养系统对照培养表明,平板反应器能够有效提高培养密度.纤细角毛藻在培养8 d后,仍然能够保持缓慢的增殖状态,细胞生长趋于稳定期,培养末期的细胞密度达到5.01×108个/mL,高于开放系统培养的1.81×107个/mL.该平板反应器具有操作简单、容易放大、价格低廉等优势,适用于工业化生产.     

气升式反应器中红豆杉细胞培养动力学的研究

设计了８Ｌ规模的气升式生物反应器,应用该生物反应器悬浮培养红豆杉细胞,经３０ｄ培养,细胞鲜重达２６ｇ／Ｌ,干重细胞紫杉醇含量达１．１７×１０＾３ｇ／ｇ。建立了细胞生长动力学模型,结果表明该生物反应器适合红豆杉细胞的生长、代谢和产物合成。     

微生物膜法制备聚天冬氨酸

本文提出以富马酸为原料,通过高效微生物催化剂,在膜生物反应器中合成L-天冬氨酸,然后采用盘式连续缩聚反应器,调控引发剂引发反应,合成不同粘均分子量的聚天冬氨酸产品,最终实现聚天冬氨酸的工业化、连续化、经济化生产。     

膜生物反应器在废水处理中的应用及研究进展

随着废水处理技术的不断发展,一些新的废水处理方法不断涌现。把膜分离技术与污水的生物处理法相结合构成了一种新型污水生物处理工艺——膜生物反应器,它是一种新型高效的污水处理工艺。文章综述了膜生物反应器的分类及基本结构,膜生物反应器在国内外的研究以及应用中存在的主要问题和解决方法,并对新型膜生物反应器的原理和应用进行了讨论。     

三阶段递增负荷启动生物除磷SBR反应器

研究采用三阶段递增负荷的方法,启动生物除磷SBR反应器。反应器启动分三个阶段,第一阶段历时16 d,进水COD和磷酸盐浓度分别为100 mg/L和5 mg/L;第二阶段历时16 d,进水COD和磷酸盐浓度分别为200 mg/L和7.5 mg/L;第三阶段历时19 d,进水COD和磷酸盐浓度分别为300 mg/L和10 mg/L。实验结果表明,在各阶段转换之后,反应器处理效果出现了7d左右的适应期。适应期之后COD的去除效果提升较快,而磷酸盐去除效果提升较慢。反应器启动过程中未出现污泥膨胀现象,并驯化出了厌氧释磷-好氧吸磷的生物除磷系统特征。反应器启动历时51 d,最终的COD去除率保持在85%左右,而磷酸盐去除率保持在81.2%左右,出水磷浓度保持在2 mg/L以下,处理效果良好,反应器启动成功。     

底物降解速率常数的意义及应用

为了综合评价和比较废水处理中不同生物反应器的性能，根据Eckenfelder一级生化反应动力学模型，推导出单位底物降解速率常数K’2的表达式，并建议用K’2作为综合评价生物反应器性能的指标。对废水处理中常用生物反应器的K’2值进行了计算及分析。结果表明，K’2值达到最大时，反应器运行性能最佳。认为该方法与传统单项评价指标相比更具综合性，更为准确。     

固定化UASB工艺处理高浓度养猪废水实验研究

采用啤酒厂活性污泥与猪场废水沉淀池底泥,利用UASB厌氧反应器同步处理高浓度养猪废水,比较了两组反应器启动阶段、稳定运行阶段和提高负荷阶段的COD去除率和产气率,验量的测定,虑实验成功的实现了反应器的启动,并且在不同水质条件下两反应器均保持较高的C O D去除率和产气率。投入沉淀池底泥的反应器相对于投入酒厂污泥的反应器具有更稳定高效的处理效率。     

气升式反应器中红豆杉细胞培养动力学的研究

设计了８Ｌ规模的气升式生物反应器,应用该生物反应器悬浮培养红豆杉细胞,经３０ｄ培养,细胞鲜重达２６ｇ／Ｌ,干重细胞紫杉醇含量达１．１７×１０－３ｇ／ｇ,建立了细胞生长动力学模型．结果表明该生物反应器适合红豆杉细胞的生长、代谢和产物合成．     

无纺布-膜生物反应器在生活污水处理中应用

应用过滤膜组件为无纺布一体式中空纤维膜生物反应器进行了生活污水处理实验,分别考查了在同一反应条件下,不同过滤孔径(3 μm和5 μm)的无纺布-膜生物反应器处理生活污水的效果. 实验结果证明,无纺布-膜生物反应器处理生活污水出水水质平均ρCOD<20 mg/L,ρTOC<5 mg/L,ρBOD5<10 mg/L,ρNH 4-N<2.5 mg/L. 3 μm无纺布-膜生物反应器的无纺布污染情况要轻于5 μm无纺布-膜生物反应器.