परिभाषा और मुख्य अनुप्रयोग
रिएक्टर
- उद्देश्य: रासायनिक प्रतिक्रियाओं या भौतिक परिवर्तनों को अंजाम देने के लिए उपयोग किया जाता है, जैसे कि रासायनिक संश्लेषण, उत्प्रेरक प्रतिक्रियाएं, पोलीमराइजेशन प्रतिक्रियाएं, आदि।
- प्रकार: रासायनिक रिएक्टरों, जैविक रिएक्टर, परमाणु रिएक्टरों, आदि सहित।
- लागू क्षेत्र: रासायनिक, दवा, ऊर्जा (जैसे पेट्रोलियम रिफाइनिंग, अमोनिया संश्लेषण), और इसी तरह।
किण्वन
- उपयोग: सूक्ष्मजीव या सेल संस्कृति के लिए डिज़ाइन किया गया, जिसका उपयोग जैविक उत्पादों (जैसे शराब, एंटीबायोटिक्स, एंजाइम, दही, आदि) के उत्पादन के लिए किया जाता है।
- प्रकार: एरोबिक किण्वन, एनारोबिक किण्वन, ठोस राज्य किण्वन, आदि।
- लागू क्षेत्र: बायोइंजीनियरिंग, खाद्य उद्योग, जैव ईंधन उत्पादन, आदि।
डिजाइन अंतर
रिएक्टर
- संरचना: उच्च दबाव, उच्च तापमान या संक्षारण प्रतिरोधी सामग्री (जैसे स्टेनलेस स्टील, टाइटेनियम मिश्र धातु) से सुसज्जित हो सकता है, जो जोरदार प्रतिक्रिया स्थितियों के लिए उपयुक्त है।
- नियंत्रण पैरामीटर: तापमान, दबाव, प्रवाह दर, उत्प्रेरक दक्षता, आदि पर ध्यान केंद्रित करें।
- विशिष्ट डिजाइन: ट्यूबलर रिएक्टर, केतली रिएक्टर, द्रवित बेड रिएक्टर, आदि।
किण्वन
- संरचना: सड़न रोकनेवाला वातावरण पर जोर, आमतौर पर एक नसबंदी प्रणाली (जैसे भाप नसबंदी), वातन (ऑक्सीजन आपूर्ति), सरगर्मी पैडल (सजातीय मिश्रण) से सुसज्जित है।
- नियंत्रण पैरामीटर: पीएच, विघटित ऑक्सीजन (डीओ), सरगर्मी गति, तापमान और माइक्रोबियल चयापचय अवस्था को सख्ती से निगरानी करने की आवश्यकता है।
- विशिष्ट डिजाइन: यंत्रवत् रूप से हलचल किण्वक, वायु-लिफ्ट किण्वन, झिल्ली बायोरिएक्टर, आदि।
परिचालन की स्थिति
रिएक्टर
- चरम स्थितियां शामिल हो सकती हैं: उच्च तापमान (सैकड़ों डिग्री सेल्सियस), उच्च दबाव (जैसे 10-25 एमोनिया संश्लेषण के लिए एमपीए) या संक्षारक मीडिया।
- प्रतिक्रिया के समय रासायनिक कैनेटीक्स द्वारा छोटे और हावी होते हैं।
किण्वन
- आमतौर पर हल्के परिस्थितियों में काम करते हैं: परिवेश या मध्यम तापमान (25-40 डिग्री), वायुमंडलीय दबाव।
- प्रतिक्रिया समय लंबे हैं (घंटे से दिन) और माइक्रोबियल विकास और चयापचय चक्रों पर निर्भर करते हैं।
जैविक गतिविधि आवश्यकताएँ
रिएक्टर
- आम तौर पर जैविक रूप से सक्रिय घटकों की आवश्यकता नहीं होती है (जब तक कि वे बायोरिएक्टर नहीं होते हैं) और प्रतिक्रिया को चलाने के लिए रासायनिक उत्प्रेरक या भौतिक स्थितियों पर भरोसा करते हैं।
किण्वन
- जीवित सूक्ष्मजीवों या कोशिकाओं पर भरोसा करें, चयापचय गतिविधि को बनाए रखने और संदूषण (सख्त नसबंदी और सड़न रोकनेवाला संचालन) से बचने की आवश्यकता है।
उत्पादों के प्रकार
रिएक्टर
- आउटपुट ज्यादातर सरल यौगिक (जैसे अमोनिया, मेथनॉल) या पॉलिमर (जैसे प्लास्टिक) होते हैं।
- ऊर्जा रूपांतरण शामिल हो सकता है (जैसे ईंधन सेल रिएक्टर)।
किण्वन
- जटिल बायोमोलेक्यूल्स का उत्पादन करता है: एंटीबायोटिक्स (पेनिसिलिन), कार्बनिक एसिड (साइट्रिक एसिड), एंजाइम, अल्कोहल, आदि भी टीके या अल्कोहल का उत्पादन करने के लिए सेल संस्कृति में उपयोग किए जाते हैं।
- टीकों या मोनोक्लोनल एंटीबॉडी का उत्पादन करने के लिए सेल संस्कृति के लिए भी उपयोग किया जा सकता है।
सारांश
| विशेषताएँ | रिएक्टर | किण्वन |
| मूलभूत प्रकार्य | रासायनिक/भौतिक परिवर्तन | सूक्ष्मजीवविज्ञानी/कोशिका संस्कृति |
| प्रमुख नियंत्रण | तापमान, दबाव, उत्प्रेरक | पीएच, भंग ऑक्सीजन, बाँझ वातावरण |
| जैविक गतिविधि | आमतौर पर आवश्यकता नहीं है | आवश्यक |
| विशिष्ट उत्पाद | रसायन, ऊर्जा, सामग्री | बायोमोलेक्यूलस, फूड, फार्मास्यूटिकल्स |
| चरम परिस्थितियाँ | उच्च तापमान और दबाव शामिल हो सकते हैं | ज्यादातर हल्के परिस्थितियों में |