搅拌式生物反应器

搅拌式生物反应器是一种通过机械搅拌实现混合与传质的生物培养装置，广泛应用于微生物发酵、细胞培养和酶催化等领域。其核心功能是通过可控的搅拌和通气，为生物反应提

供均一的温度、pH、溶氧等环境条件。 

一、设备组成 

1）罐体（玻璃或不锈钢材质）

2）搅拌系统（电机、搅拌轴及桨叶）

3）通气装置（空气分布器）

4）温控系统（夹层或盘管）

5）监测系统（pH、DO、温度传感器）

6）辅助组件（取样阀、消泡装置）。 

二、工作原理 

搅拌桨旋转产生流体剪切力，使培养基均匀混合并促进气液传质（氧溶解）。

传感器实时监测环境参数，通过控制系统自动调节搅拌速率、通气量等，维持最佳反应条件。 

三、设计方法 

- 搅拌桨类型（桨式、涡轮式等）与转速

- 通气系统布局

- kLa（氧传质系数）优化

- 规模放大时保持几何相似或恒定P/V（功率/体积比）。 

四、操作流程 

灭菌（121℃高压或化学消毒）→加料与接种→设定参数并启动搅拌/通气→过程监控与补料→产物收获→系统清洗（CIP）。 

五、维护保养 

- 日常维护包括搅拌系统润滑、密封检查

- 定期校准传感器，更换易损件（垫圈、过滤器）

- 长期停用需排空干燥，防止腐蚀。