Definició i aplicacions bàsiques
Reactor
- Finalitat: S'utilitza per dur a terme reaccions químiques o transformacions físiques, com la síntesi química, les reaccions catalítiques, les reaccions de polimerització, etc.
- Tipus: inclosos reactors químics, reactors biològics, reactors nuclears, etc.
- Camps aplicables: química, farmacèutica, energia (com el refinament del petroli, la síntesi d’amoníac), etc.
Fermentador
- Usos: Dissenyat per a microorganisme o cultiu cel·lular, utilitzat per produir productes biològics (per exemple, alcohol, antibiòtics, enzims, iogurt, etc.).
- Tipus: fermentador aeròbic, fermentador anaeròbic, fermentador d'estat sòlid, etc.
- Camps aplicables: bioenginyeria, indústria alimentària, producció de biocombustibles, etc.
Diferències de disseny
Reactor
- Estructura: pot estar equipat amb materials resistents a la pressió, alta temperatura o corrosió (per exemple, acer inoxidable, aliatge de titani), adequats per a condicions de reacció vigoroses.
- Paràmetres de control: Centreu -vos en la temperatura, la pressió, el cabal, l'eficiència del catalitzador, etc.
- Dissenys típics: reactors tubulars, reactors de bullidors, reactors de llit fluiditzats, etc.
Fermentador
- Estructura: èmfasi en l’entorn asèptic, generalment equipat amb un sistema d’esterilització (per exemple, esterilització de vapor), aeració (subministrament d’oxigen), paletes agitadores (barreja homogènia).
- Paràmetres de control: el pH, l’oxigen dissolt (DO), la velocitat d’agitació, la temperatura i l’estat metabòlic microbians han de ser controlats estrictament.
- Dissenys típics: Fermentador mecànicament, fermentador de desplaçament d’aire, bioreactor de membrana, etc.
Condicions de funcionament
Reactor
- Es poden implicar condicions extremes: temperatures altes (centenars de graus centígrads), altes pressions (per exemple, 10-25 MPa per a la síntesi d'amoníac) o medis corrosius.
- Els temps de reacció són curts i dominats per cinètica química.
Fermentador
- Normalment funciona en condicions lleus: temperatura ambient o mitjana (25-40 grau), pressió atmosfèrica.
- Els temps de reacció són més llargs (hores a dies) i depenen del creixement microbià i dels cicles metabòlics.
Requisits d’activitat biològica
Reactor
- Generalment no requereixen components biològicament actius (tret que siguin bioreactors) i confien en catalitzadors químics o condicions físiques per conduir la reacció.
Fermentador
- Confieu en microorganismes o cèl·lules vives, necessiteu mantenir l’activitat metabòlica i evitar la contaminació (esterilització estricta i el funcionament asèptic).
Tipus de productes
Reactor
- Les sortides són majoritàriament compostos simples (eg amoníac, metanol) o polímers (per exemple, plàstics).
- Es pot implicar una conversió d’energia (per exemple, reactors de pila de combustible).
Fermentadors
- Produeix biomolècules complexes: antibiòtics (penicil·lina), àcids orgànics (àcid cítric), enzims, alcohols, etc. També s’utilitzen en el cultiu cel·lular per produir vacunes o alcohols.
- També es pot utilitzar per al cultiu cel·lular per produir vacunes o anticossos monoclonals.
Sumari
| Característiques | Reactor | Fermentador |
| Funcions bàsiques | Transformació química/física | Cultiu microbiològic/cel·lular |
| Controls clau | Temperatura, pressió, catalitzador | pH, oxigen dissolt, entorn estèril |
| Activitat biològica | Normalment no es requereix | Requerit |
| Productes típics | Productes químics, energia, materials | Biomolècules, aliments, farmacèutics |
| Condicions extremes | pot implicar temperatures i pressions altes | Majoritàriament condicions lleus |
