Која је разлика између биореактора и хемијског реактора
Nov 03, 2023
Остави поруку
Главна разлика између хемијских реактора и биореактора лежи у њиховом дизајну и употреби.
Хемијски реактор је уређај који се користи за спровођење хемијских реакција. Обично се састоји од контејнера који садржи реактанте, катализаторе и медије. Основна сврха хемијског реактора је добијање потребних производа кроз хемијске реакције под одређеним условима. Биореактор је уређај који се користи за спровођење биолошких реакција или процеса. Обично је дизајниран да обезбеди одговарајуће услове за раст и окружење за подршку раста и репродукције микроорганизама или ћелија. Главна сврха биореактора је да произведе потребне производе, као што су протеини, ћелијски метаболити или друге биолошке супстанце, кроз биолошке процесе. Дакле, главна разлика између хемијских реактора и биореактора лежи у њиховом дизајну и употреби. Хемијски реактори се углавном користе за хемијске реакције, док се биореактори углавном користе за подршку биолошким процесима.
хттпс://ввв.ацхиевецхем.цом/цхемицал-екуипмент/стаинлесс-стеел-реацтор.хтмл
Карактеристике дизајна хемијских реактора углавном укључују следеће тачке:
1. Уверите се дамолекули реактанта имају једнако време боравка у реактору, тако да се концентрација и брзина хемијске реакције реактанта у било којој тачки реактора не мењају током времена, само са дужином цеви.
2. Реактори имају карактеристикемала запремина, велика специфична површина, и велика површина преноса топлоте по јединици запремине, што их чини посебно погодним за реакције са великим топлотним ефектима.
3. Због велике брзине реакције и протока реактаната у реактору, његов производни капацитет је висок.
4. Реактори су погодни за велику и континуирану хемијску производњу.
Поред тога, дизајн хемијских реактора такође треба да узме у обзир факторе као што су радни притисак, температура, проток материјала и брзина реакције, као и употреба катализатора. Различити типови хемијских реактора, као што су реактори са котлом, цевни реактори, реактори са торњем, реактори са фиксним слојем и реактори са флуидизованим слојем, сваки има своје карактеристике и применљивост.
Постоји много типова хемијских реактора, а следеће су неколико уобичајених хемијских реактора:
1. Кеттле реацтор: Кеттле реактор, такође познат као реактор са резервоаром или лонац, је тип реактора са релативно једноставном структуром и широком применом међу различитим реакторима. Може се користити за хомогене реакције или за хетерогене реакције углавном у течној фази. Као што су хетерогена течна фаза, течна-чврста фаза, гасно-течна фаза, гас-течна чврста фаза, итд. Структура реактора за котао углавном се састоји од четири дела: кућишта, уређаја за мешање, заптивке вратила и топлоте уређај за размену.
2. Цевасти реактор: У хемијској производњи, цевасти реактор са континуираним радом са великим односом ширине и висине може се апроксимирати као идеални проточни реактор са померањем (ПФР). Погодан је и за реакције у течној фази и за реакције у гасној фази. Због своје способности да издржи високе притиске, ПФР је посебно погодан за реакције под притиском. Има предности мале запремине, велике специфичне површине, мањег повратног мешања, континуираних промена параметара реакције и лаке контроле. Међутим, за споре реакције, постоји потреба за дугим цевима и великим падом притиска.
3. Клипни проточни реактор: Карактеристика овог реактора је претпоставка да нема обрнутог мешања (повратног мешања) између материјала који улазе у реактор у различито време. Реактант тече дуж дужине цеви, а време реакције је функција дужине цеви. Његова концентрација се мења са смером струјања од једног пресека до другог.
Поред тога, постоје различите врсте хемијских реактора као што су вишецевни паралелни цевни реактори и У-цевни реактори.
Карактеристике дизајна биореактора углавном укључују следеће тачке:
1. Погодно за узгој великих размера: Биореактори имају велику запремину и површину, што може да обезбеди довољно простора за раст ћелија и погодно је за култивацију великих размера.
2. Уједначено мешање: Ефекат мешања у биореактору је добар, што може обезбедити уједначену дистрибуцију ћелија у медијуму културе, што погодује расту ћелија и метаболизму.
3. Одржавајте одговарајуће услове животне средине: Биореактори су обично опремљени контролним уређајима као што су температура, пХ и растворени кисеоник, који могу одржавати одговарајуће услове околине и олакшати раст и метаболизам ћелија.
4. Лако руковање: Рад биореактора је релативно једноставан, омогућавајући згодне операције као што су храњење, пражњење, мешање и контрола температуре.
5. Прилагодите се више типова ћелија: Биореактори су погодни за различите типове ћелија, као што су бактерије, квасац, животињске ћелије, итд., и могу се дизајнирати према потребама различитих типова ћелија.
6. Обезбедите квалитет ћелијских метаболита: Биореактор може да обезбеди одговарајуће услове околине како би се обезбедио стабилан и усклађен квалитет ћелијских метаболита.
7. Избегавање загађења: Дизајн биореактора има мере за избегавање загађења, као што су уређаји за заптивање, филтери, итд., који могу ефикасно да избегну утицај спољашњег загађења на ћелијску културу.
Различити типови биореактора такође имају своје јединствене карактеристике дизајна, као што су биореактори резервоара са мешањем, који имају предности као што су висок степен мешања и широка прилагодљивост, и погодни су за узгој великих размера; Биореактор за ваздушни транспорт, који агитира медијум културе кроз циркулацију ваздуха, има предности као што су висока ефикасност преноса кисеоника и једноставан рад, што га чини погодним за узгој биљних ћелија великих размера; Биореактор имобилизованих ћелија усваја технологију имобилизације, која може побољшати стабилност ћелија и ефикасност континуиране културе; Светлосни биореактор је погодан за култивацију биљних ћелија постављањем светлосног система.
Уобичајени биореактори:
1. Биореактор са мешањем: Овај тип реактора има предности високог степена мешања, широке прилагодљивости и лаке контроле температуре, пХ, раствореног кисеоника и концентрације хранљивих материја унутар реактора, што га чини широко примењеним у узгоју великих размера.
2. Аирлифт биореактор: Мешањем медијума за културу кроз циркулацију ваздуха, он има високу ефикасност преноса кисеоника, релативно једноставну структуру и рад реактора и погодан је за култивацију биљних ћелија великих размера.
3. Биореактори имобилизованих ћелија: подељен на биореакторе са упакованим слојем и биореакторе са флуидизованим слојем. Биореактор са набијеним слојем често је склон ломљењу честица и блокади због компресије између честица. У биореактору са флуидизованим слојем, енергија течности се користи за одржавање носећих честица у суспендованом стању, што резултира добрим ефектом мешања. Међутим, сила смицања течности и судар честица често изазивају оштећење честица и излив из ћелија.
4. Лаки биореактор: Светлосни систем је инсталиран на врху биореактора са мешањем или ваздушним транспортом, који је погодан за култивацију биљних ћелија.
5. Бубањ биореактор: Има предности уједначеног система суспензије, окружења са ниским смицањем, високе ефикасности снабдевања кисеоником и спречавања адхезије ћелијског зида, што га чини погодним за култивацију суспендованих ћелија високе густине биљака.
Резимирање:
Главна разлика између хемијских реактора и биореактора лежи у њиховом дизајну и употреби. Хемијски реактори се углавном користе за хемијске реакције, док се биореактори углавном користе за подршку биолошким процесима. Хемијски реактори обично морају да реагују под условима високе температуре и притиска, док биореактори обично реагују на собној температури и притиску. Поред тога, брзина реакције хемијских реактора је већа, док је брзина реакције биореактора спорија. Концентрација производа у хемијским реакторима је обично висока, док је концентрација производа у биореакторима релативно ниска. Селективност хемијских реактора је ниска, док је селективност биореактора висока.