连续发酵设备是一种通过持续进料和出料实现微生物稳定培养的先进生物反应系统，适用于长期稳定的工业化生产。相比分批发酵，其具有生产效率

高（提升30-50%）、产物质量稳定（批间差异<3%）等优势，广泛应用于抗生素、有机酸、单细胞蛋白等连续化生产。

一、设备组成

1. 主体单元：多级串联反应器（3-5级）、恒流进料泵（精度±1%）

2. 核心系统：细胞截留装置（中空纤维/离心）、在线生物量监测（电容/光学）

3. 控制模块：稀释率控制器（D=0.05-0.2h⁻¹）、多参数联动（pH/DO/温度）

二、工作原理

1. 稳态建立：初始分批培养至对数期、梯度启动连续流（D=0.05h⁻¹起）

2. 过程控制：恒化器模式（限制性营养控制）、恒浊器模式（生物量反馈）

3. 产物收集：细胞循环（浓缩5-10倍）、连续离心/过滤

三、设计方法

1. 反应器配置：CSTR（全混流）主反应器、管式反应器（高转化率）

2. 防污损设计：自清洁膜组件（反冲频率30min/次）、表面纳米涂层（抑菌率>99%）

3. 规模放大：恒定稀释率原则、流场CFD模拟优化

四、操作流程

1. 系统启动：无菌检测（压力保持0.3bar/2h）→ 参数校准（流量计/传感器）

2. 稳态运行：维持D=μ（比生长速率）→ 动态调整补料（基于CER）

3. 终止操作：梯度降低稀释率 → 系统CIP/SIP处理

五、维护方案

1. 日常维护：膜组件反冲洗（0.1M NaOH）、检查密封压力

2. 定期维护：每周更换进料过滤器、月度校验流量计

3. 关键维护：季度更换蠕动泵管、年度膜完整性测试

六、应用场景

- 抗生素：青霉素连续生产（效价提升25%）

- 燃料乙醇：酵母细胞循环发酵

- 废水处理：高效厌氧反应器（COD负荷20kg/m³·d）