Transcript 下載/瀏覽Download

在生化反應器中須加熱或除熱的原因
1.反應器飼入的流體須經批式或連續式加熱殺
菌。因此，溫度須高到能夠在滯留時間內
把微生物殺死。
2.基質轉化時所產生的熱不足以維持一定溫
度，故須加熱。
3.當基質轉化所產生的熱超過最佳反應條件，
則須除熱。
4.細胞污泥需藉乾燥以減少含水量。
1
熱傳型式的例子
• 熱可藉多種方法在微生物流體和另一種流體間互相傳
送，如加夾套容器、蛇管、揮發性化合物及水的蒸發
或凝聚作用。
2
熱傳方程式
• 基本穩定狀態方程式中，熱傳為產熱總速率
與經由熱表面除去的速率之間的關係。
3
• 熱傳與質傳相似，其
熱傳阻力也是在熱-冷
固體邊界附近的薄液
體境膜上。而外圍流
體常是充分混合且近
似恆溫。
• 黏度大的液體熱傳阻
力大，因為外圍流體
與壁上流體的交換程
度不好，而減低了熱
的傳導度。
4
總能量之平衡
• 在常壓下，忽略位能及動能的改變，只剩焓
(enthalpy)的變化，也就是化學轉換、相的
轉換(如蒸發、冷凝) 、大量流體之顯熱流
動、以及兩流體間的熱能平衡。
5
• 在大規模設計上，若選定了溫度，就可知道
Qevap及Qsen，而若選定攪拌葉轉速及直徑則
可決定Qag(有通氣則可在加以校正) 。根據
O2或基質所希望的消耗速率，可得知Qgr。
最後的方程式可設定在所需溫度及熱累積速
率的熱傳大小。
6
基質吸收時近似熱平衡
7
Oxygen Transfer
黃美員
8
• Introduction
• The oxygen transfer process
• transfer coefficient (kL)
• Oxygen uptake
9
Introduction
• The aerobic fermentation is the
primary method of product formation
in Biotechnology.
• The supply of oxygen is often the
rate limiting step in an aerobic
fermentation.
10