fotobioreactor din sticlă pentru cultivarea celulelor fotosintetice

Prezentare generală a fotobioreactorului de sticlă

Fotobioreactorul din sticlă este echipat cu o serie de funcții de control, cum ar fi temperatura, agitarea, oxigenul dizolvat, pH-ul, reaprovizionarea, intensitatea luminii etc., care pot fi utilizate pentru cultivarea unei varietăți de microorganisme sau celule vegetale într-un mediu stabil și reglabil.

Rezervorul fotobioreactorului din sticlă este fabricat din sticlă de siliciu-bron de înaltă rezistență, cu temperatură ridicată și rezistență la coroziune, iar suprafețele interioare și exterioare sunt lustruite în oglindă, ceea ce poate preveni în mod eficient contaminarea și permite observarea clară a materialului. În plus, fotobioreactorul din sticlă este proiectat cu surse de lumină interne și externe, care pot regla lungimea de undă și intensitatea luminii în funcție de necesitatea de a se adapta la cerințele diferitelor procese fotosintetice.

Dispozitiv de iluminare

• Adoptă o sursă de lumină externă de tip capac sau internă încorporată pentru a oferi un efect luminos uniform.
• Culoarea, lungimea de undă și intensitatea sursei de lumină pot fi personalizate în funcție de cerințele experimentale pentru a oferi condiții de fotosinteză pentru microorganisme sau celule vegetale.
• Potrivit pentru cercetarea reacțiilor biologice privind fotosinteza algelor, microorganismelor și celulelor vegetale.

Designul rezervorului

• Interval de volum al rezervorului: de la 0,5 litri la 15 litri, volum de lucru de până la 70%.
• Fabricat din sticlă de bor siliciu rezistentă la temperaturi ridicate pentru a asigura un transfer eficient de căldură și rezistență la coroziune.
• Capacul rezervorului din oțel inoxidabil 316L este echipat cu interfețe multiple, cum ar fi pH, oxigen dizolvat, temperatură și alte prize pentru electrozi, pentru a asigura monitorizarea în timp real a unui număr de parametri.

Sistem de control al temperaturii

• Intervalul de control al temperaturii: 20 ° C la 65 ° C, pentru a satisface nevoile de fermentare la temperaturi scăzute și cultura microbiană.
• Utilizarea încălzirii electrice a băii de apă cu manta, reglarea automată a temperaturii de fermentare, controlul inteligent PID pentru a asigura acuratețea controlului temperaturii, precizie de până la ± 0,2 °C.

Flux de gaz și sistem de aerare

• Adoptarea unui filtru importat pentru filtrarea aerului steril, precizia filtrării ajunge la 0,2μm pentru a asigura sterilitatea procesului de cultivare.
• Echipat cu debitmetru on-line pentru a regla automat debitul de gaz, intervalul de reglare este de la 0 la 8L/min, adaptându-se la cererea de gaz în diferite condiții de fermentare.

Controlul oxigenului dizolvat și al pH-ului

• Controlul oxigenului dizolvat este detectat de electrodul de oxigen dizolvat on-line și poate fi asociat cu viteza de rotație, reaprovizionarea și controlul altor parametri, precizia de măsurare ±3%, rezoluția este de 0,1%.
• Controlul pH-ului folosind electrozi importați și pompe peristaltice pentru a adăuga automat acid, alcalin, pH-ul poate fi asociat cu procesul de reumplere, precizia controlului fiind de ± 0,02.

Reaprovizionare automată și control al spumării

• Sistemul de pompe peristaltice pentru a furniza un flux automat de reaprovizionare și reaprovizionare poate fi setat pentru a reaproviziona materialul, cum ar fi viteza constantă, reaprovizionarea exponențială.
• Sistemul automat PID de control al spumării monitorizează în timp real spuma, adaugă automat spumant pentru a asigura stabilitatea procesului de fermentare.

Principiul de funcționare

1. Optimizarea luminii și a condițiilor de creștere:Nucleul fotobioreactorului de sticlă constă în sistemul său de lumină, care simulează condițiile naturale de lumină și oferă lungimi de undă și intensitatea luminii potrivite pentru fotosinteză. Algele, microorganismele etc. realizează fotosinteza prin acțiunea luminii pentru a produce biomasa și metaboliții necesari. Sursa de lumină încorporată sau externă poate fi reglată în funcție de nevoile reactanților pentru a asigura o creștere celulară eficientă.
2. Controlul temperaturii și al pH-ului:Sistemul de control al temperaturii prin baia de apă cu cămașă pentru încălzire și răcire, pentru a se asigura că temperatura din interiorul reactorului este menținută în intervalul prestabilit, pentru a se adapta la nevoile de creștere ale diferitelor microorganisme sau alge. Sistemul de control al pH-ului prin electrodul de detecție și pompa peristaltică pentru a adăuga automat acid și alcalin, pentru a menține aciditatea și alcalinitatea corespunzătoare a mediului de cultură, în scopul de a promova metabolismul organismelor.
3. Transfer și agitare a oxigenului:Agitarea mecanică superioară sau agitarea cu cuplaj magnetic asigură amestecarea uniformă a materialelor în reactor și promovează transferul eficient de oxigen și nutrienți, evitând spațiul mort sau gradientul de concentrație. Electrodul DO monitorizează nivelul de oxigen dizolvat în timp real pentru a se asigura că microorganismele se dezvoltă în condiții adecvate de oxigen.
4. Debitul de gaz și realimentarea:Debitul de gaz este reglat automat de un debitmetru de precizie pentru a asigura o alimentare stabilă cu oxigen și a evita stagnarea culturii din cauza alimentării insuficiente cu gaz. Sistemul de reumplere ajustează automat cantitatea de reumplere în funcție de modificările DO și pH pentru a optimiza metabolismul și rata de creștere a microorganismelor.

Domenii de aplicare

• Bioenergie:Pentru biocombustibilul din alge, cum ar fi producția de biodiesel, fotobioreactorul poate simula condițiile naturale de lumină, poate îmbunătăți eficiența creșterii algelor, poate spori acumularea de lipide și poate promova producția de biocombustibil.
• Protecția mediului:În tratarea apelor reziduale și degradarea poluanților, fotobioreactoarele pot cultiva bacterii sau alge fotosintetice și pot obține efectul de restaurare a mediului prin absorbția substanțelor nocive și transformarea deșeurilor în substanțe inofensive.
• Alimentație și nutriție:Utilizate pentru cultivarea drojdiei alimentare, a probioticelor și a altor microorganisme pentru a produce coloranți naturali, vitamine, aminoacizi etc. Eficiența ridicată a fotosintezei promovează creșterea rapidă a microorganismelor și abundența de metaboliți.
• Produse farmaceutice și biologice:Utilizate pentru producția de antibiotice, vaccinuri, enzime și alte medicamente biologice, fotobioreactoarele oferă un mediu controlat pentru a promova producția pe scară largă de microorganisme sau celule.
• Chimie verde și inginerie metabolică:În producția de produse naturale, cum ar fi acizii organici naturali, enzimele, antibioticele etc., fotosinteza este utilizată pentru a spori randamentul produselor și a promova dezvoltarea chimiei ecologice și a ingineriei metabolice.