反应器类型及其特点-反应器特性

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根据通气和搅拌系统的类型可将生物反应器分为以下几类：机械搅拌式生物反应器有较大的操作范围，混合程度高，适应性广，在大规模生产中广泛使用。

膜生物反应器是将生物处理工艺与膜分离技术相结合而成的一种高效废水处理工艺。

植物细胞培养反应器最初大多采用微生物反应器。由于植物细胞与微生物细胞形态结构不同，植物细胞较微生物细胞大，对剪切力耐受性差，而且对氧的要求相对微生物要低得多，因此微生物反应器并不完全适合于植物细胞生长与生产。

另外，转基因动物生物反应器还具有产品质量高、容易提纯的特点。一般把目的片段在器官或组织中表达的转基因动物叫做动物生物反应器。几乎任何有生命的器官、组织或其中一部分都可以经过人为驯化为生物反应器。

生物反应器，是指利用自然存在的微生物或具有特殊降解能力的微生物接种至液相或固相的反应系统。目前研究得最多的两种反应器是“升降机型反应器”和“土壤泥浆反应器”。

植物细胞的培养比较多地采用各种非机械搅拌生物反应器，其中常用的是气体搅拌生物反应器。气体搅拌生物反应器没有活动的搅拌装置，在很大程度上减少了剪切力，并能在长期操作中保持无菌。

动植物反应器：优点在于能表达较为复杂的蛋白，缺点就是操作复杂，周期长，转化效率低。微生物反应器：大肠杆菌，毕赤酵母等，适合表达原核蛋白和一些真核蛋白。优点就是生长快，周期短，操作简单，转化效率高。

根据微生物的培养特点，一般选择生物反应器为膜生物反应器和光合微生物生物反应器等。

大规模生产应尽可能采用连续反应器。连续反应器的优点是产品质量稳定，易于操作控制。其缺点是连续反应器中都存在程度不同的返混，这对大多数反应皆为不利因素，应通过反应器合理选型和结构设计加以抑制。③半连续釜式反应器。

该反应器具有反应速度快、可控性好和反应条件可调节的特点。随着纳米技术和绿色化学的发展，高压水热反应器在能源、环境和材料科学等领域具有广泛的应用前景。

不锈钢反应釜广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品，用来完成硫化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程的压力容器，例如反应器、反应釜、分解锅、聚合釜等。

连续操作反应器系连续加入原料，连续排出反应产物。当操作达到定态时，反应器内任何位置上物料的组成、温度等状态参数不随时间而变化。

化学反应器有三种操作方式：间歇（分批）式、连续式和半连续（半间歇）式。

间歇反应器又称间歇反应器。操作灵活，易于适应不同的操作条件和产品品种，适用于小批量、多品种、长反应时间的产品生产。间歇式釜的缺点是需要上、下料等辅助操作，产品质量不易稳定。

统称为理想反应器。流动反应器特点：无论输出或输入都是连续流动的。通常所有的流动均为稳态流动。间歇反应器具有操作灵活、生产可变、投资低、上马快等特点。因此广泛应用于医药、农药、染料和各种精细化工工业。

固定床反应器的结构型式主要分为绝热式和换热式两类，以适应不同的传热要求和传热方式。

间歇釜式反应器：搅拌釜式反应器是一种常见的间歇反应器。顶部有一搅拌器，以使釜内物料混合均匀，顶盖上有多个管口，用于加入反应物料或测量温度、压力等。

石化反应器是进行化学反应的关键设备，种类繁多。从结构型式来看可分为管式、塔式、釜式、固定床反应器和流化床反应器。

理想反应器有间歇反应器和流动反应器。反应物料搅拌均匀的间歇反应器，或者反应物料呈活塞流或全混流的流动反应器，统称为理想反应器。流动反应器特点：无论输出或输入都是连续流动的。通常所有的流动均为稳态流动。

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