szklany fotobioreaktor

Szklany fotobioreaktor do hodowli komórek fotosyntetycznych

Szklane fotobioreaktory są wykorzystywane do symulacji warunków wzrostu fotosyntezy, bakterii fotosyntetyzujących i alg i są odpowiednie do badań związanych z fotosyntezą, zieloną chemią i produkcją bioproduktów.

Opis

Przegląd szklanych fotobioreaktorów

Szklany fotobioreaktor jest wyposażony w szereg funkcji kontrolnych, takich jak temperatura, mieszanie, rozpuszczony tlen, pH, uzupełnianie, intensywność światła itp., które mogą być wykorzystywane do uprawy różnych mikroorganizmów lub komórek roślinnych w stabilnym i regulowanym środowisku.

Szklany zbiornik fotobioreaktora wykonany jest z wysokowytrzymałego szkła krzemowo-borowego o wysokiej odporności na temperaturę i korozję, a powierzchnie wewnętrzne i zewnętrzne są polerowane na lustro, co może skutecznie zapobiegać zanieczyszczeniom i zapewniać wyraźną obserwację materiału. Ponadto szklany fotobioreaktor został zaprojektowany z wewnętrznymi i zewnętrznymi źródłami światła, które mogą regulować długość fali i intensywność światła w zależności od potrzeb, aby dostosować się do wymagań różnych procesów fotosyntezy.

Urządzenie oświetleniowe

  • Przyjęcie zewnętrznego typu pokrywy lub wewnętrznego wbudowanego źródła światła w celu zapewnienia jednolitego efektu świetlnego.
  • Kolor źródła światła, długość fali i intensywność można dostosować do wymagań eksperymentalnych w celu zapewnienia warunków fotosyntezy dla mikroorganizmów lub komórek roślinnych.
  • Nadaje się do badań reakcji biologicznych fotosyntezy glonów, mikroorganizmów i komórek roślinnych.

Konstrukcja zbiornika

  • Zakres objętości zbiornika: od 0,5 litra do 15 litrów, objętość robocza do 70%.
  • Wykonany z odpornego na wysokie temperatury szkła krzemowo-borowego, zapewniającego wydajne przenoszenie ciepła i odporność na korozję.
  • Pokrywa zbiornika ze stali nierdzewnej 316L jest wyposażona w wiele interfejsów, takich jak pH, tlen rozpuszczony, temperatura i inne gniazda elektrod, aby zapewnić monitorowanie wielu parametrów w czasie rzeczywistym.

System kontroli temperatury

  • Zakres regulacji temperatury: od 20°C do 65°C, aby zaspokoić potrzeby fermentacji w niskiej temperaturze i hodowli drobnoustrojów.
  • Wykorzystanie ogrzewania elektrycznego w łaźni wodnej z płaszczem, automatyczna regulacja temperatury fermentacji, inteligentne sterowanie PID w celu zapewnienia dokładności kontroli temperatury, precyzja do ± 0,2 °C.

Przepływ gazu i system napowietrzania

  • Przyjęcie importowanego filtra do sterylnej filtracji powietrza, dokładność filtracji osiąga 0,2 μm, aby zapewnić sterylność procesu uprawy.
  • Wyposażony w przepływomierz on-line do automatycznej regulacji przepływu gazu, zakres regulacji wynosi od 0 do 8 l/min, dostosowując się do zapotrzebowania na gaz w różnych warunkach fermentacji.

Kontrola tlenu rozpuszczonego i pH

  • Kontrola tlenu rozpuszczonego jest wykrywana przez elektrodę tlenu rozpuszczonego on-line i może być powiązana z prędkością obrotową, uzupełnianiem i kontrolą innych parametrów, dokładność pomiaru ± 3%, rozdzielczość wynosi 0,1%.
  • Kontrola pH przy użyciu importowanych elektrod i pomp perystaltycznych do automatycznego dodawania kwasu, zasady, pH może być powiązane z procesem uzupełniania, dokładność kontroli ± 0,02.

Automatyczne uzupełnianie i kontrola odpieniania

  • System pomp perystaltycznych zapewniający automatyczny przepływ uzupełniania i uzupełniania może być ustawiony na uzupełnianie materiału, takie jak stała prędkość, uzupełnianie wykładnicze.
  • Automatyczny system kontroli odpieniania PID monitoruje pianę w czasie rzeczywistym, automatycznie dodając środek odpieniający, aby zapewnić stabilność procesu fermentacji.

Zasada działania

  1. Optymalizacja światła i warunków wzrostu:Rdzeń szklanego fotobioreaktora leży w jego systemie oświetleniowym, który symuluje naturalne warunki oświetleniowe i zapewnia długości fal i natężenie światła odpowiednie do fotosyntezy. Glony, mikroorganizmy itp. przeprowadzają fotosyntezę poprzez działanie światła w celu wytworzenia wymaganej biomasy i metabolitów. Wbudowane lub zewnętrzne źródło światła można dostosować do potrzeb reagentów, aby zapewnić wydajny wzrost komórek.
  2. Kontrola temperatury i pH:System kontroli temperatury poprzez płaszczową łaźnię wodną do ogrzewania i chłodzenia, aby zapewnić utrzymanie temperatury wewnątrz reaktora w zadanym zakresie, w celu dostosowania do potrzeb wzrostu różnych mikroorganizmów lub glonów. System kontroli pH poprzez elektrodę detekcyjną i pompę perystaltyczną do automatycznego dodawania kwasu i zasady, w celu utrzymania odpowiedniej kwasowości i zasadowości pożywki hodowlanej, w celu promowania metabolizmu organizmów.
  3. Transfer tlenu i mieszanie:Górne mieszanie mechaniczne lub mieszanie ze sprzężeniem magnetycznym zapewnia równomierne mieszanie materiałów w reaktorze i promuje skuteczny transfer tlenu i składników odżywczych, unikając martwej przestrzeni lub gradientu stężenia. Elektroda DO monitoruje poziom rozpuszczonego tlenu w czasie rzeczywistym, aby zapewnić wzrost mikroorganizmów w odpowiednich warunkach tlenowych.
  4. Przepływ i uzupełnianie gazu:Przepływ gazu jest automatycznie regulowany przez precyzyjny przepływomierz, aby zapewnić stabilny dopływ tlenu i uniknąć stagnacji kultury z powodu niewystarczającego dopływu gazu. System uzupełniania automatycznie dostosowuje ilość uzupełnianego gazu w zależności od zmian DO i pH, aby zoptymalizować metabolizm i tempo wzrostu mikroorganizmów.

Obszary zastosowań

  • Bioenergia:W przypadku biopaliw z alg, takich jak produkcja biodiesla, fotobioreaktor może symulować naturalne warunki oświetleniowe, poprawiać wydajność wzrostu alg, zwiększać akumulację lipidów i promować produkcję biopaliwa.
  • Ochrona środowiska:W oczyszczaniu ścieków i degradacji zanieczyszczeń fotobioreaktory mogą uprawiać fotosyntetyzujące bakterie lub glony i osiągać efekt przywracania środowiska poprzez pochłanianie szkodliwych substancji i przekształcanie odpadów w nieszkodliwe substancje.
  • Żywność i odżywianie:Stosowane do uprawy drożdży spożywczych, probiotyków i innych mikroorganizmów do produkcji naturalnych barwników, witamin, aminokwasów itp. Wysoka wydajność fotosyntezy sprzyja szybkiemu wzrostowi mikroorganizmów i obfitości metabolitów.
  • Produkty farmaceutyczne i biologiczne:Wykorzystywane do produkcji antybiotyków, szczepionek, enzymów i innych leków biologicznych, fotobioreaktory zapewniają kontrolowane środowisko do promowania produkcji mikroorganizmów lub komórek na dużą skalę.
  • Zielona chemia i inżynieria metaboliczna:W produkcji produktów naturalnych, takich jak naturalne kwasy organiczne, enzymy, antybiotyki itp. fotosynteza jest wykorzystywana do zwiększenia wydajności produktu i promowania rozwoju zielonej chemii i inżynierii metabolicznej.