- Trang Chủ
- Sinh học
- Bài giảng Công nghệ sinh học - Chuyên đề 3: Thiết bị phản ứng enzyme
Xem mẫu
- Chuyên đề 3
THIẾT BỊ PHẢN ỨNG ENZYME
- NỘI DUNG
3.1. Thiết bị phản ứng gián đoạn
3.2. Thiết bị phản ứng liên tục
3.3. Thiết bị phản ứng enzyme dạng màng
3.4. Thiết bị phản ứng dạng cột
3.5. Thiết bị phản ứng tầng sôi
3.6. Lựa chọn thiết bị phản ứng enzyme
- 3.1. THIẾT BỊ PHẢN ỨNG GIÁN ĐOẠN
• Thực hiện PỨ theo
mẻ, quy mô nhỏ
• Sử dụng cho phản
ứng enzyme tự do
• Tốc độ phản ứng
giảm dần, do S
giảm dần; P tăng
theo thời gian
• Dễ vận hành
Stirred-tank reactor (STR)
- NHƯỢC ĐIỂM THIẾT BỊ
- Chi phí vận hành cao
- Điều kiện phản ứng thay đổi liên tục trong
suốt QT
- Khả năng điều khiển và nâng cấp thiết bị khó
khăn
- Phản ứng chuyển hóa S->P với điều kiện
S0/Km=10
- Thời gian phản ứng thường dài hơn so với lý
thuyết
- 3.2. THIẾT BỊ PHẢN ỨNG LIÊN TỤC
Continuous flow reactor
• Cấu tạo tương tự TB pứ gián đoạn, nhưng vận hành liên tục
• Vận tốc S vào TB = vt dòng S và P ra khỏi TB
• Vận hành với enzyme cố định, V TB thiết kế gấp 5-10 lần thể tích khối enzyme cđ.
• Thời gian phản ứng ngắn (t=V/F, V-thể tích TB; F-vận tốc dòng cơ chất)
- ƯU, NHƯỢC ĐIỂM CỦA THIẾT BỊ
• Cấu tạo đơn giản, tác dụng đa năng, giá thành
rẻ, cho phép nạp hoặc thay đổi enzyme dễ
dàng.
• Khả năng đảo trộn đồng đều cho phép kiểm
soát pH và t phản ứng dễ dàng
• S không tan hoặc tạo keo khó tiếp xúc với E
• Chất mang E có thể bị phân tách khi khuấy
đảo
- 3.3. TB PHẢN ỨNG E DẠNG MÀNG
- Màng bán thấm: cho
P, S đi qua, nhưng E
thì ko
- MBT – solophan, sợi
xốp nhỏ, d=200µm;
độ dày màng 50µm
- Có thể dùng cho E tự
do và cố định
- Làm việc liên tục/gián
đoạn
- Có thể dùng ở quy
mô nhỏ vài kg S/P
Membrane reactor - Dễ dàng thay thế
enzyme
- 3.4. THIẾT BỊ PHẢN ỨNG E DẠNG CỘT
• Cấu tạo hình trụ
• Nhồi chất mang
gắn enzyme,
hoặc enzyme cố
định
• S đi từ dưới lên
trên, ko bị khuấy
trộn
• S tiếp xúc với E
tối ưu
• Thiết bị vận hành
liên tục
Packed bed reactor
- 3.5. THIẾT BỊ PHẢN ỨNG TẦNG SÔI
• Dùng cho E cố định
kích thước 20-40
µm.
• Vận tốc dòng khí
0,2-1m/s để tạo
“trạng thái sôi”
• Khí nguyên liệu (S);
Tầng khí tuần hoàn là khí
sôi trơ không lẫn vào S
và P
• Khó nâng cấp thiết
bị vì điều tiết dòng
xục khí khó khăn
- 3.6. LỰA CHỌN TB PHẢN ỨNG E
• Đặc tính phản ứng enzyme: thuận
nghịch/không thuận nghịch; E có bị ức chế bởi
S hay P?
• Đặc tính sản phẩm: lỏng/rắn/khí
• Dạng E sử dụng: tự do/cố định
• Ngoài ra, phụ thuộc vào năng suất và quy mô
QT, mức độ kiểm soát QT như pH, t, nồng độ
S/P
• Chi phí mua sắm thiết bị, chi phí vận hành,…
nguon tai.lieu . vn
