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生化过程 编辑
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定义
生化过程是由生物参与的各种反应、分离、纯化等制备和处理过程,它涉及生物学、生物化学、化学工程等学科,是一处众多学科交叉的领域。
特点
生化过程机理复杂,其初期、中期、终止期的过程机理都不同,生化过程对外部环境要求较高,参数间互相关联,而控制要求通常又较高,控制起来难度比较大。生化过程中,有许多物流需要定员输送,如压缩空气、流加物料等,这就要求流址控制;随着微生物的生长会产生大最泡沫,从而降低反应器体积的利用率,这就需要进行消泡控制;生化反应的温度是生物生长成型的正要参数,所以就要有温度控制。这些用温度、流量、罐庄、泡沫以及pH 值、溶解氧等的控制,就构成了生化过程的主要控制系统。
( I ) 流址控制 流挝控制系统是生化过程最常见的控制系统之一,包括进入空气流赁、培养基流拭和补料流址的控制。
(2) 压力控制,
主要是指发酵罐的压力控制,采用简单的定值控制即可。提高发酵罐压力有利于增大溶氧浓度,但也使二氧化碳浓度增大。要注意的是,发酵罐压力和罐内空气损的相互关联严重,这两个控制回路不宜同时使用。
(3) 生化反应盆温度控制
对于特定的微生物,都有适宜的生长温度,所以生化反应条(发酵罐)的温度是一个很重要的生物生长环境参数,在生化反应过程中是必须加以严格控制的。
(4) 消泡控制
发酵过程中,由于通气、搅拌、代谢气体逸出等原因,会产生大散泡沫,给发酵造成困难,并易使泡沫夹带发酵液从排气管道溢出,形成“逃液”等不良后果。
( 5 ) pH 值控制
pH 值与代谢过程的进行和代谢产物的合成密切相关。
( 6 ) 溶氧浓度控制
在耗氧型生化反应中,必须保持一定的溶解氧浓度, 若供氧不足会抑制微生物的生长和代谢的进行。溶氧浓度受耗氧和传氧双方面的影响。