生化反应器原理13.ppt

文档介绍：活塞流反应器(PFR)
PFR是一类细长的反应器的抽象
反应液在PFR中以平稳、等速、不受干扰的方式流动,其特征为:
在流动方向上,不存在“返混”
反应液各质点在PFR中的停留时间是一致的
垂直于流动方向的同一截面上的反应液的物、化特性不随时间变化
PFR的反应时间的表达式
对PFR中取微体积元dV进行底物的物料平衡,有
即
式中 A——PFR的截面积
u——流速
dl——PFR的长度L的微长度
反应时间
代入底物的物料平衡式并整理,有
代入边界条件,积分有
时,
时,
在PFR中的均相酶促反应方程
设酶促反应符合M-M方程,有
令转化率
有
比较BSTR的均相酶促反应方程,两者的形式是完全一样的,因而断言PFR与BSTR的反应特征是相同的。
在PFR内
对竞争性抑制的酶促反应,有
非竞争性抑制的酶促反应,有
对高浓度底物抑制的酶促反应,有
在PFR中的固定化酶促反应方程
固定化酶在PFR内的反应液相占的体积分率为eL,则固定化酶相所占的体积分率为(1-eL),酶促反应应该发生在载体固相,考虑到载体内扩散的影响的因素有底物在PFR中的反应速率为
, 则反应时间
当反应为酶促本征反应限制时h=1,有
当CS0/Km=远小于1时,固定化酶为球形,有