16、酶反应器设计与操作：应对生物催化剂失活的策略

酶反应器设计与操作：应对生物催化剂失活的策略

1 酶反应器性能的基础方程

在酶反应器的研究中，有一些基础方程用于描述其性能。对于时间 (t) 时，存在以下关系：
[
\frac{k \cdot E(t)}{K_M \cdot F} = \frac{M_{cat} \cdot a_{sp}(t)}{K_M \cdot F} = f(a_i, b_i, X(t))
]
若酶的衰减用时间函数 (w(t)) 表示，对于单底物和双底物反应，分别有：
- 单底物：
[
w(t) = \frac{E(t)}{E_0} = \frac{a_{sp}(t)}{a_{sp,0}} = \frac{f(s_i, X(t))}{f(s_i, X_0)}
]
- 双底物：
[
w(t) = \frac{E(t)}{E_0} = \frac{a_{sp}(t)}{a_{sp,0}} = \frac{f(a_i, b_i, X(t))}{f(a_i, b_i, X_0)}
]
对于简单的米氏动力学和单阶段一级酶失活动力学，连续填充床反应器（CPBR）和连续搅拌釜式反应器（CSTR）有如下方程：
- CPBR：
[
\ln \frac{E(t)}{E_0} = \ln \frac{a_{sp}(t)}{a_{sp,0}} = \ln \frac{\frac{s_i}{K_M}X(t) - \ln(1 - X(t))}{\frac{s_i}{K_M}X_0 - \ln(1 - X_0)} = -k_D \cdot t
]
- CSTR：
[
\ln \fr