生物反应器模拟放大模型的构建

作者：胡逸文; 韩飞飞; 靳魁奇; 孙杨^*

来源：食品与机械, 2023, 39(01): 18-23.

DOI：10.13652/j.spjx.1003.5788.2022.80403

• 混合时间
• 体积溶氧系数
• 生物反应器
• 神经网络
• 放大模型

目的:构建完善的生物反应器放大模型,为反应器生产提供指导.方法:通过1.5,5,20,200L规模反应器的试验,对体积溶氧系数kLa、混合时间tm的关联式及参数进行了优化探究,建立了生物反应器模拟放大模型,通过MATLAB搭建了Scaleuper放大系统.结果:对比试验结果最终kLa的模拟偏差在±15%以内,通过在tm的关联式中引入临界转速的定义,对tm的整体模拟偏差较原公式减少了17.4%,在±10%内,通过嵌入BP神经网络减小kLa的模拟偏差,BP模型模拟kLa偏差对训练数据范围最小可达0.1%.结论:基于经验关联式的反应器放大模型,在试验测得相关参数后模拟结果较优;利用神经网络对反应器模拟、放大是可行的.

• 单位
  成都英德生物医药装备技术有限公司; 生命科学学院; 河南大学