基于时间常数与CFD相结合的反应器放大方法

• 作者: 夏建业 张嗣良 李超
• 来源期刊: 化学工程
• 学科: 工学
• 关键词: 生物反应器 时间常数 计算流体力学 放大方法
• 年，卷（期）: 2019,（10）
• 所属期刊栏目: 化工流体力学
• 页码范围: 63-68
• 页数: 6页
• 分类号: TQ018
• 字数: 4531字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1005-9954.2019.10.013

摘要

为解决生物发酵过程放大问题,文中提出了一种基于时间常数分析与计算流体力学(CFD)相结合的生物反应器放大方法.首先根据大肠杆菌发酵过程生理代谢数据,对诱导前后两阶段氧消耗和底物消耗时间常数进行了计算.通过菌体“消耗型”时间常数与设备的“供给型”时间常数的对比分析发现,诱导前为供氧条件限制,而诱导后为混合条件限制.在菌体生长期需保证氧传递时间常数tmt＜4.2s,即kLa ＞0.236 s-1;而在诱导期需保证混合时间tm＜36 s.据此,对工业规模20t生物反应器进行了理性设计,并通过CFD方法对设计方案进行验证.结果 表明:设计的反应器kLa大于0.236 s-1,且混合时间小于36 s,氧传递和混合性能均达到设计要求,能满足诱导型大肠杆菌高密度发酵过程的需求.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张嗣良	华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室	238	2388	24.0	36.0
2	李超	华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室	29	170	7.0	12.0
3	夏建业	华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室	19	93	4.0	9.0