Beispiel für einen kontinuierlichen chemischen Prozess
Reaktion:
Reaktionsgleichung: 2A+3B→P2A + 3B \rightarrow P2A+3B→P
Annahme für ideale Reaktoren: Reaktorinhalte sind ideal gemischt, d.h. Konzentrationen im Reaktor und Abfluss sind gleich.
Vorteile und Nachteile kontinuierlicher mikrobieller Prozesse
Vorteile:
Steady-State: Stabile Produktqualität.
Nachteile:
Hohe Wahrscheinlichkeit von Rückmutationen oder Plasmidverlust.
Hoher Zeitaufwand für Forschung und Prozessentwicklung.
Produktstrom erfüllt nicht die Spezifikationen vor Erreichen des stationären Zustands.
Betriebsmodi kontinuierlicher Bioprozesse
Chemostat:
Feedrate ist auf einen spezifischen Wert eingestellt, keine Rückkopplungskontrolle.
Turbidostat:
Feedrate wird durch eine aktive Rückkopplungsschleife kontrolliert, basierend auf der Messung der optischen Dichte (OD).
Produkt-zu-Nebenprodukt-Verhältnis in einem Batch-Prozess
Batch-Prozess mit hoher Anfangskonzentration des Edukts:
Bevorzugt die Nebenproduktbildung (Reaktion zweiter Ordnung).
Schlüsselpunkt:
Niedriges P/BP-Verhältnis (Produkt/Nebenprodukt-Verhältnis): BP-Konzentration ist fast doppelt so hoch wie die Produktkonzentration.
Produkt-zu-Nebenprodukt-Verhältnis in einem kontinuierlichen Prozess
Kontinuierlicher Prozess:
Stationäre Zustände bei verschiedenen Betriebspunkten.
Niedrige Verdünnungsraten bevorzugen die Produktbildung, was das beste P/BP-Verhältnis ergibt.
Höhere Verdünnungsraten:
Mehr Edukt verfügbar.
Erhöhte Nebenproduktbildung.
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