Применение
Ферменты (энзимы) - это белки, обладающие специфической каталитической активностью в отношении различных биохимических реакций. В настоящее время ферменты являются предметом интенсивных исследований с целью их применения в производстве медикаментов и пищевых добавок. Сложные системы ферментов уже в течение длительного времени используются в составе разнообразных моющих средств.
Активность ферментов сильно зависит от условий окружающей среды и их состава. Наиболее важными факторами являются температура и содержание кислорода. Исследовательский центр Juelich (Германия) в своем оборудовании использует специальную мембрану для контроля содержания кислорода в растворе. Газообразный кислород растворяется в жидкости поступая из специальной полости. Уровень содержания кислорода в растворе зависит от разницы давлений между камерой с газообразным кислородом и раствором. Эта разность давлений регулируется с помощью специальной установки (см. рис.).
Установка
Разность давлений 100...200 мбар контролируется с помощью регулятора дифференциального давления P-506C. Регулятор сравнивает сигнал задания с реальным, измеренным значением. Отклонение реального значения от сигнала задания корректируется с помощью регулирующего клапана.
В одной магистрали с регулирующим клапаном F-001AC установлен массовый расходомер F-111C (0,4...20 н.мл/мин) для определения реального расхода кислорода. Изменение задания разницы давлений вызывает изменение дифференциального давления между газом и жидкостью, а также изменение реального расхода кислорода.
Преимущества оборудования Bronkhorst High-Tech
Преимущества такой конструкции установки проявляются в двух аспектах. Во-первых, регулятор давления P-506C дает возможность измерять разницу давлений между газом и жидкостью. Этот прибор позволяет исключить необходимость использования двух независимых датчиков и отдельного электронного блока. Во-вторых, установка позволяет регулировать разницу давлений между газом и жидкостью с энзимами и одновременно измерять количество потребляемого кислорода. Использование термомассового расходомера обеспечивает достоверную информацию об активности энзимов. Их активность может быть определена с помощью количества потребляемого кислорода. Конструкция установки упрощает регулирование уровня кислорода и исключает необходимость использования большого числа отдельных устройств.
Мембраны широко используются в биотехнологии, химии и утилизации сточных вод. Данный пример может быть "маштабирован" (на сотни литров потребляемого кислорода и намного большие разницы давлений). Разность давлений между сторонами мембраны очень важна в силу двух причин. Регулятор дифференциального давления регулирует уровень кислорода (или другого газа) в жидкости. С другой стороны, регулятор дифференциального давления может обеспечивать защиту мембраны от слишком больших механических нагрузок (перепада давления), которые могут повредить мембрану.
