设计生物反应器应该考虑哪些方面

生物反应器是利用生物催化剂进行生化反应的设备。可以从多个角度对其进行分类：
按使用的催化剂：酶反应器和细胞反应器。
按操作方式：间歇操作、连续操作和半间歇或半连续操作。
按反应器的结构特征：按釜式、管式、塔式及膜式等反应器。
按反应器所需能量的输入方式：机械搅拌、气升式及液体循环等生化反应器。
按生物催化剂在反应器中的分布方式：生物团块反应器和生物膜反应器。
按反应物系在反应器内的流动和混合状态：活塞流反应器和全混流反应器。
生物反应器的基本设计方程：Z基本的内容有：
选择合适的反应器型式，根据反应及物料的特性和生产工艺特征，确定反应器的操作方式、结构类型、传递和流动方式等。
确定Z佳操作条件及其控制方式，如温度、压力、物料流量及通气量等。
计算出所需反应器的体积，设计各种结构参数等。
生化反应器设计的基本方程
描述浓度变化的物料衡算方程。
描述温度变化的能量衡算方程。
描述压力变化的动量衡算方程
建立这三类方程的依据是质量守恒定律、能量守恒定律和动量守恒定律。
建立方程之前，首先要确定变量和控制体积。
变量分为因变量和自变量。在反应器设计和分析中，建立物料衡算式时通常以反应组分的浓度或某组分的转化率作为因变量；能量衡算方程和动量衡算方程式则分别以反应物系的温度和压力作为因变量。自变量有时间自变量和空间自变量两种。对于定态过程，由于因变量与时间无关，因此建立衡算方程时就不须考虑时间变量，非定态过程则两种自变量均要考虑。考虑空间自变量时，一般只限于一维—以反应器的轴向距离为空间自变量。
所谓控制体积是指建立衡算式的空间范围，即在多大的范围内进行衡算。其选择的原则是能把反应速率视作定值的Z大空间范围。例如，假定反应区内浓度均匀和温度均一的反应器，就可取整个反应区体积作为控制体积，因为此时反应区内任何位置的反应速率都是一样的。如果不是这样，则只能取一微元体积作为控制体积，所谓的微元体是指一微分体积，它应能反映出可能发生的全部过程和现象。
为了建立反应器设计的基本方程，还应包括反应动力学方程，热力学计算式和各种参数的计算式。
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