酶反应器类型 特点

各种酶反应器的特点

搅拌罐式反应器(stirred tank reactor, STR) 搅拌罐式反应器：有搅拌装置的、传统形式的反应器。由反应罐、搅拌器和保温装置组 成。 适用的搅拌方式，分批式、流加分批式、连续式。 试用的酶：分批式：游离酶、固定化酶。连续式：固定化酶 搅拌罐式反应器优点：由搅拌罐、搅拌器和保温装置组成，设备简单， 操作容易，酶与底物混合较均匀，传质阻力较小，反应比较完全，反 应条件容易调节和控制。 缺点：反应效率低，载体易被破坏，搅拌动力消耗大， 回收过程酶易损失。

填充床式反应器(packed column reactor, PCR)

填充床式反应器：把颗粒状或片状等固定化酶填充于固定床内，

底物按一定方向以恒定速度通过反应床。 在其横截面上液体流动 速度完全相同，沿流动方向底物及产物的浓度逐渐变化，但同一 横切面上浓度一致。 适用的搅拌方式：连续式 适用的酶：固定化酶 特点：优点;单位面积的催化剂负荷高，高效，易操作，结构简单， 易放大，剪切力小等

工业生产及研究应用最为普遍的反应器 使用各种形状的固定化酶和不含颗粒粘度不大的底物溶液，以及有产物抑制的转化反应

缺点：传质和传热系数相对较低，不适合含有固体颗粒和黏度很大的底物

温度pH难控制，更换部分催化剂麻烦 柱内压降大，底物需加压后才能进入 底物和产物的轴向分布也会导致酶失活的程度也呈轴向分布

流化床反应器(bubble

column reactor, BCR)

特点：装有较小颗粒的垂直塔式反应器(形状可为柱形、锥形等)。底

物以一定速度由下向上流过，使固定化酶颗粒在浮动状态下进行反应。 流体的混合程度介于CSTR 和 PFR之间。 适用的搅拌方式：分批式、流加分批式、连续式。 适用的酶：固定化酶 优点： 可用于处理黏度较大和含有固体颗粒的底物溶液 可用于需要供气体或排放气体的酶反应(即 固、液、 气三相反应) 缺点： 混合均匀，所以不适用于有产物抑制酶的反应 固定化酶易破坏

动力成本高

膜反应器(membrane reactor, MR) 特点：将酶催化反应与半透膜的分离作用组合在一起的反应器。 适用的搅拌方式：分批式、流加分批式、连续式。 适用的酶：固定化酶 、游离酶

喷射式反应器( projectional reactor, PR) 适用的搅拌方式：连续式。 适用的酶：游离酶 特点：通入高压喷射蒸汽，实现酶与底物的混合，进行高温短时催化反应，适用于 某些耐高温酶的反应。

鼓泡塔型反应器

特点：

利用从反应器底部通入的气体产生的大量气泡，在上升过

程中起到提供反应底物和混和这两种作用的一类反应器。是有 气体参与的酶催化反应中常用的一种反应器。

适用于：

鼓泡塔型反应器

游离酶、固定化酶。在使用固定化酶进行催化反应时，反应 系统中存在固、液、气三相，又称为三相流化床反应器 。

优点：结构简单、操作容易、剪切力小，物质欲热量的传递效率高， 是气体参与反应的种反应器