應(yīng)用要求

為了研究在改變一個(gè)典型參數(shù)時(shí)微生物群體在哪些條件下生長(zhǎng)，其他參數(shù)如溫度、壓力和營(yíng)養(yǎng)物濃度需要保持恒定。為此，作為循環(huán)系統(tǒng)的一部分，含有這些微生物的兩個(gè)反應(yīng)堆容器的液位需要準(zhǔn)確地保持在穩(wěn)定的恒定值。

重要議題

• 準(zhǔn)確穩(wěn)定的液體流量
• 液位穩(wěn)定

工藝方案

針對(duì)研究所設(shè)計(jì)的帶有兩個(gè)容器的再循環(huán)系統(tǒng)，Bronkhorst提供了兩個(gè)科里奧利質(zhì)量流量控制器（mini CORI-FLOW M14系列）。如工藝方案中可見，兩個(gè)控制器被插入兩個(gè)容器之間的循環(huán)系統(tǒng)中的兩個(gè)位置，用于提供連續(xù)的液體流。

研究員將微生物置于約1升液態(tài)環(huán)境的主反應(yīng)堆中生長(zhǎng)。為了確定細(xì)胞生長(zhǎng)速率，他們定期從主反應(yīng)器中取樣。溫度是重要參數(shù)。溫度過(guò)低會(huì)抑制細(xì)胞的生長(zhǎng)，而溫度過(guò)高則會(huì)對(duì)細(xì)胞本身產(chǎn)生不利影響。

科里奧利質(zhì)量流量控制器- mini CORI-FLOW M14（帶C5I控制閥）-向控制泵的控制單元發(fā)出信號(hào)。因此質(zhì)量流量控制器間接控制泵。液體從主反應(yīng)器進(jìn)入體積約為200 ml的第二反應(yīng)器，并從那里通過(guò)第二流量控制器/泵組合送回主反應(yīng)器。這是一個(gè)夜以繼日連續(xù)穩(wěn)定的循環(huán)。由于兩種流量控制器/泵組合具有相同的容量，因此兩個(gè)容器中的液位保持相同、穩(wěn)定的值。設(shè)定點(diǎn)由研究所的控制單元設(shè)定。

Bronkhorst參加項(xiàng)目之前，研究所面臨如何在容器之間保持相對(duì)較低的流體流動(dòng)的問題-在30 ml/min 到 200 ml/min的范圍內(nèi)-日復(fù)一日地穩(wěn)定流動(dòng)，而不會(huì)排空其中一個(gè)容器。

為了保持3微米大小的微生物存活并且在循環(huán)過(guò)程中沒有任何損壞，齒輪之間只有小空間的齒輪泵不能完成這項(xiàng)工作，于是使用了Bronkhorst建議的蠕動(dòng)軟管泵。