動物細胞生物反應(yīng)器中鼓泡溶氧及遠程監(jiān)控的研究.pdf

1、生物反應(yīng)器是目前生物制藥中的關(guān)鍵設(shè)備，它在很大程度上決定了細胞產(chǎn)生藥用蛋白的質(zhì)量和產(chǎn)量。生物反應(yīng)器內(nèi)溶氧主要采用鼓泡溶氧方式，鼓泡溶氧產(chǎn)生的氣泡是生物反應(yīng)器內(nèi)細胞損傷的最主要原因之一，因此，生物反應(yīng)器內(nèi)鼓泡溶氧的研究具有非常重要的作用。
　　本文運用Fluent軟件分別對鼓泡溶氧的三個階段進行了流體仿真分析，這三個階段分別為：氣泡產(chǎn)生、氣泡上升和氣泡破裂。首先建立了氣泡大小與孔口直徑、表面張力和通氣速度之間的關(guān)系規(guī)律，并借助高速攝

2、像設(shè)備對仿真結(jié)果進行驗證；然后分析了氣泡破裂過程釋放的剪切力與氣泡大小和表面張力的關(guān)系。并在此基礎(chǔ)上，確定了在鼓泡溶氧過程中氣泡直徑應(yīng)該控制在4mm以上；本文首次通過高性能計算機對氣泡在攪拌流場中停留時間進行了三維仿真分析，并結(jié)合氧氣供求平衡公式確定出對于5L攪拌式的反應(yīng)器，溶氧過程中氣泡直徑應(yīng)控制在8mm以下。
　　最后根據(jù)現(xiàn)實溶氧控制中存在的問題，本文制定了一種基于Profibus-DP總線技術(shù)的遠程監(jiān)控系統(tǒng)方案，能夠很好地解