ЛК_13_14_Конструкции_ферм_автоматиз
advertisement
Классификации биореакторов 2 По технологическому оформлению различают следующие микробиологические процессы: аэробное и анаэробное культивирование; асептическое и нестерильное; гидродинамические условия в ферментере близкие к идеальному перемешиванию, идеальному вытеснению или промежуточное состояние; поверхностное (на поверхности твердых или жидких питательных сред (агаризованые среды, твердые субстраты: пшено, ячмень, пшеничные отруби)) и глубинное (выращивание микроорганизмов во всем объеме питательной среды) культивирование; периодическое и непрерывное культивирование. 1 2 Метод дробного введения субстрата - постепенный ввод питательных веществ в течение всего процесса. При этом происходит изменение объема питательной среды (например, дробное дозирование субстрата через диализирующую мембрану, позволяющую проникать только определенным веществам за счет чего поддерживается их постоянная концентрация в среде). «Отъемно-доливной» метод – удаление части культуральной жидкости через определенные промежутки времени. 2 2 3 2 Классификация систем непрерывного культивирования 4 2 Открытые одноступенчатые гомогенно-непрерывные системы Рисунок 5.16. Принципиальная схема работы хемостата: 1 -регулятор подачи лимитирующего компонента; 2- датчик концентрации лимитирующего компонента Рисунок 5.17. Принципиальная схема работы турбидостата 1 - источник света; 2 – фотоэлемент; 3 – усилитель сигнала фотоэлемента; 4 – регулятор подачи питательной среды; 5 – насос для циркуляции культуральной жидкости 5 2 Открытые многоступенчатые гомогенно-непрерывные системы Рисунок 5.18 Схема многоступенчатой непрерывной системы: 1 - с простой цепью питания; 2,3-со сложной цепью питания; 4- с частичным возвратом отсепарированных клеток (рециркуляцией). 6 Открытые гетерогенно2 непрерывные системы Рисунок 5.19 Схема гетерогенно-непрерывной системы с трубчатым реактором: 1 – хемостат; 2 – трубчатый реактор; 3 – сепаратор для отделения биомассы. Рисунок 5.20 Схема гетерогенно-непрерывной противоточной системы: 1 – хемостат; 2 – реактор; 3 – сепаратор для отделения биомассы 7 2 Замкнутые системы I II III Рисунок 5.21 Замкнутые системы: I – с рециркуляцией клеток (1 – ферментатор, 2 аппарат для отделения клеток); II – с механическим отделение клеток (1 – ферментатор, 2 – сосуд с полупроницаемыми стенками); III – с выращиванием микроорганизмов в промежуточной фазе (а – жидкость-газ (культура на жидкости в виде пленки), б – жидкостьтвердое тело (микроорганизмы закреплены на твердом носителе)) 8 3 Конструкции ферментеров для аэробного культивирования микроорганизмов на жидких средах Задачи: 1. найти основные системы биореакторов; 2. оценить их взаимное расположение в аппарате 3. описать принцип работы каждого биореактора 9 3 Аппараты с подводом энергии к газовой фазе 10 3 Аппараты с подводом энергии к газовой фазе 11 3 Аппараты с подводом энергии к газовой фазе 12 3 Аппараты с подводом энергии к газовой фазе 13 3 Аппараты с подводом энергии к газовой фазе 14 Аппараты с подводом энергии к 3 жидкой фазе 15 3 Аппараты с подводом энергии к жидкой фазе Рисунок 5.3.6 Ферментер для выращивания дрожжей на углеводородах нефти 1-2-0,321: 1-корпус; 2-циркуляционный контур с теплообменным устройством; 3-самовсасывающий турбоэжектор; 4-электродвигатель; 5-опора; 6-штуцер для ввода охлаждающей воды; 7- штуцер для слива 16 3 Аппараты с подводом энергии к жидкой фазе 17 3 Аппараты с подводом энергии к жидкой фазе 18 3 Аппараты с подводом энергии к жидкой фазе 19 3 Аппараты с комбинированным подводом энергии 20 3 Аппараты с комбинированным подводом энергии 21 3 Аппараты с комбинированным подводом энергии 22 3 Аппараты с комбинированным подводом энергии 23 3 24 4 Автоматизированный контроль и управление биореактором 25 Основные технические средства, наиболее часто используемые для контроля технологических параметров культивирования 4 26 4 27 4 28 4 29 Тема следующей лекции: Аппаратура стадий выделения целевых продуктов биосинтеза Осаждение, флотация, фильтрование, центрифугирование 30
