酶学与酶工程复习提纲-第05章 酶反应器

一、酶反应器定义
━酶反应器：用于酶催化反应的容器及其附属设备。

二、常见类型
━ 间歇式酶反应器，又称间歇式搅拌罐、搅拌式反应罐。
＾ 底物与酶一次性投入反应器内，产物一次性取出；反应后，固定化酶用过滤法或超滤法回收，再转入下一批反应。

■ 优点：装置简单，造价较低，传质阻力很小，反应能很迅速达到稳态。
■ 缺点：操作麻烦，固定化酶经反复回收使用时，易失去活性，故在工业生产中，间歇式酶反应器很少用于固定化酶，但常用于游离酶。

━ 连续式酶反应器，又称连续搅拌釜式反应器、连续式搅拌罐。
＾ 向反应器投入固定化酶和底物溶液，不断搅拌，反应达到平衡之后，再以恒定的流速连续流入底物溶液，同时，以相同流速输出反应液（含产物）。

■ 优点是：在理想状况下，混合良好，各部分组成相同，并与输出成分一致。
■ 缺点是：搅拌浆剪切力大，易打碎磨损固定化酶颗粒
━ 填充床反应器，又称固定床反应器
＾ 将固定化酶填充于反应器内，制成稳定的柱床，通入底物溶液，在一定的反应条件下实现酶催化反应，以一定的流速，收集输出的转化液（含产物）。

■ 优点是：高效率、易操作、结构简单，是目前工业生产及研究中应用最普遍的反应器。
■ 缺点是：传质系数和传热系数相对较低。当底物溶度含固体颗粒或黏度很大时，不宜采用PBR。
━ 流化床反应器
＾ 底物溶液以足够大的流速向上通过固定化酶床层，使固体颗粒处于流化状态。混合程度高，故传热、传质情况良好。可用于处理粘性强和含有固体颗粒的底物。

━ 鼓泡式反应器
＾ 利用从反应器底部通入的气体产生的大量气泡，在上升过程中起到提供反应底物和混合两种作用的一类反应器。也是一种无搅拌装置的反应器。

━ 膜反应器
＾ 将酶催化反应与半透膜的分离作用组合在一起而成的反应器。可以用于游离酶的催化反应，也可以用于固定化酶的催化反应。

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