Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Reaktor und Fermenter?

Das Kernziel von Reaktoren und Fermentern ist die Umwandlung von Substanzen:

• Reaktor: Umwandlung von Rohstoffen in Zielprodukte (z. B. Ammoniak, Kunststoff) durch chemische Reaktionen oder physikalische Prozesse (z. B. Katalyse, Polymerisation).
• Fermenter: Umwandlung von Substraten in Bioprodukte (z. B. Alkohol, Antibiotika) durch die metabolische Aktivität von Mikroorganismen oder Zellen.

Ähnlichkeit in der Natur: Beide verlassen sich auf den Energieeingang (z. B. Wärme, mechanische Bewegung) und die Prozessregelung, um die Umwandlungseffizienz zu optimieren.

Grundkomponenten: Alle sindgeschlossene Schiffe ausgestattetmit den folgenden gemeinsamen Komponenten:

• Rühres System: Zum Mischen der Reaktanten oder Kulturflüssigkeiten (mechanische Rührplatten, Gasblasen usw.).
• Wärmeübertragungssystem: Mantel oder Spule für die Temperaturregelung (z. B. Kühlwasserzirkulation, Dampfheizung).
• Sensoren und Steuerungssysteme: Überwachung und Regulierung von Parametern wie Temperatur, Druck, pH, gelöster Sauerstoff usw.
• Einlass und Ausgang: zum Hinzufügen von Rohstoffen oder zum Entladen von Produkten.

Überwachung der Schlüsselparameter

• Temperatur: Alle müssen genau kontrolliert werden (z. B. hohe Temperatur für chemische Reaktionen, konstante Temperatur für die Fermentation).
• Effizienz Mischung: stützt sich auf Rühren oder Gasverteilung, um die Homogenität zu gewährleisten.
• Massen- und Wärmeübertragung: Optimierung der Reaktionsgeschwindigkeiten oder mikrobieller Stoffwechseleffizienz.

Automatisierungs- und Datenprotokollierung

• Moderne Reaktoren und Fermenter sind häufig mit SPS- oder Computersystemen für Echtzeitüberwachung und Feedback ausgestattet.

Zwei Eigenschaften von Bioreaktoren

• Bioreaktoren sind beide eine Art Reaktor und können als Erweiterung der Fermenter (z. B. für die Zellkultur von Säugetieren) angesehen werden.
• Beispielsweise sind bei der Impfstoffproduktion sowohl die Präzisionskontrolle eines Reaktors als auch die aseptische Umgebung eines Fermenters erforderlich.

Produkttypen können sich überschneiden

• Bestimmte biobasierte Chemikalien (z. B. Milchsäure, Ethanol) können sowohl in konventionellen Fermentern hergestellt als auch in enzymkatalysierten Reaktoren synthetisiert werden.