Pilotti Bioreaktori
Pilotti bioreaktori
Pilot-sarjan fermentoijat/bioreaktorit, vakiovarustuksessa, SIP-fermentoijat/bioreaktorit ovat saatavilla laajalla työtilavuuksien valikoimalla, 10 – 15000 litraa, monilla vaihtoehdoilla ja mukautusmahdollisuuksilla. Valitse yksi Pilot-sarjan fermentoijien/bioreaktorien vakioversioista tai mukauta oma käyttäen konfiguraattoria. Kaikki pilot-bioreaktorit valmistetaan täysin räätälöityinä vastaamaan sinun erityistarpeitasi.
Mallit, joiden työtilavuus on 10–350 litraa, ovat täydellinen valinta bioprosessien skaalaamiseen laboratoriomittakaavasta ja pientuotannon aloittamiseen ennen teollista mittakaavaa. Suurempia tilavuusfermentoijia/bioreaktoreita varten käytä konfiguraattoria määrittääksesi reaktorin suunnittelun tai lähetä pyyntösi sähköpostitse teknisten tietojen ja vaatimusten kanssa.
Kaikki 10 – 15000 litran työtilavuuden ruostumattomasta teräksestä valmistetut bioreaktorit ovat itsenäisiä ja koostuvat kolmesta pääosasta:
- Fermentoija/bioreaktorin säiliö
- Teknologinen alusta
- Ohjauskaappi sisäänrakennetulla PLC:llä ja kosketusnäytöllä
Teknologinen alusta ja fermentoija/bioreaktorin säiliö voidaan yhdistää aaltoputkilla, jotka on vahvistettu yhdellä ruostumattomasta teräksestä (AISI 304) valmistetulla punotulla teräskudoksella, tai ne voidaan integroida yhteen kehykseen.
Säiliön suunnittelu
Fermentoija/bioreaktorin säiliöllä on eristetty kuori. (Eriste – mineraalivilla) paksuus vaihtelee 50 – 100 mm. Eristys on päällystetty ruostumattomalla teräksellä (AISI 304). Säiliö voidaan varustaa litteällä tai torisfäärisellä liitoksella, jossa on liikutettava kansi (jopa 800 L asti). Suuremmat säiliöt on varustettu vastaavan kokoisella tarkastusluukulla, jotta varmistetaan huollettavuus ja kunnossapito.
Pääasialliset tekniset parametrit
- Kokonais tilavuus (L): 15 – 20000 (mukautettavissa)
- Työtilavuus (L): 10 – 15000 (mukautettavissa)
- H/D -alue: 1.1 – 3.2 (mukautettavissa)
- 316L SS kosketuksissa tuotteeseen (Pinnankarheus Ra ≤ 0.63 μm)
- 304 SS muissa pinnoissa (Pinnankarheus Ra ≤ 0.80 μm)
- Kaikki tiivisteet ovat FDA-yhteensopivia
- Ikkuna sivuseinässä
- Aseptinen säiliöpohjaventtiili
- Porttiliitännät: Tri-Clamp, Ingold
- Kannen nostolaite, hydraulinen tai sähköinen (valinnainen)
Sekoitus
Uusi magneettikytkentäagitointi – joko ylä- tai alaosassa kiinnitetty. Mikrobiologisille kulttuureille käytetään 2-3 Rushtonin turbiinia sekoittamaan väliainetta. Vaihtoehtoisesti ovat saatavilla kallistetut lapiot tai meri-imurit, jotka soveltuvat hankaukselle herkkiin olosuhteisiin.
Agitaattorin nopeusalue eri työtilavuuksille fermentoreissa:
- 10–50 L: 750 rpm
- 70–150 L: 650 rpm
- 200–300 L: 600 rpm
- 400–650 L: 450 rpm
- 700–1000 L: 320 rpm
- 2500 L: 200 rpm
- 4000 L: 180 rpm
- 10000 L: 120 rpm
- 15000 L: 100 rpm
Ohjauskaappi
Ruostumattomasta teräksestä valmistettu ohjauskaappi (Rittal, Saksa), jossa on integroitu Siemensin PLC ja Weintek-kosketusnäyttö. Profinet-yhteys LAN- tai WAN-verkkoon.
Anturit
Automaattinen prosessinohjaus varmistetaan seuraavilla antureilla:
- Lämpötila
- pH
- DO (liuenneen hapen pitoisuus)
- Hälytystaso
- Vaahto taso
- Paine*
*Huomautus: Painesensoreita on asennettu säiliön pohjaan ja kanteen ylipaineen valvontaa varten (vaihtoehtoisesti) sekä tilavuuden/tason indikaattorimittauksia varten.
Mukautetuissa versioissa useita valinnaisia antureita on saatavilla:
- Optinen tiheys
- pCO2 (liuenneen hiilidioksidin pitoisuus)
- Muut pyynnöstä O2/CO2-kaasuanalysaattori
- Metanolin anturi
Tekniset tiedot kuvaavat Pilot Scale -fermentoijia/bioreaktoreita, joiden työtilavuus on 10–350 litraa standardikonfiguraatioissa. Mukautusta tai erilaista konfiguraatiota varten kysy meiltä lisää.
Tekninen alusta
Tekninen alusta – putkien, venttiilien ja antureiden järjestelmä, joka varmistaa teknisten väliaineiden toimituksen säiliöön – ilma, höyry, puhdas höyry, vesi sekä jäähdytysvesi ja kondensaatin palautus järjestelmästä. Anturit ja venttiilit varmistavat täysin automatisoidun prosessinohjauksen.
Useita prosesseja voidaan suorittaa automaattitilassa:
- SIPF – Ilmanotto- ja ulostulon suodatus sterilointi
- SIPR&F – Reaktorisäiliön sterilointi Lämpötilan ylläpito
- Fermentointi
- Painetestin pitäminen
Bioreaktori astian toiminta
Eristetty lämpöeristyksellä. Irrotettava kansi (jopa 800 litraan saakka).
Kannen hydraulinen nostolaite. Yli 800 litran säiliöissä on vastaavan kokoinen huoltoluukku.
Sivulasit kannessa ja säiliön yläosassa.
Bioreaktorin tilavuus (L)
15 – 20 000 (kustomoitavissa)
Työskently tilavuus (L)
10 – 16 000 (kustomoitavissa)
H/D alue
1,1 – 3,2 (kustomoitavissa)
Bioreaktorin pinnan laatu
Sisäisen säiliön seinä: pintakarheus alle 0,63 μm.
Ulkoisen säiliön seinä: pintakarheus alle 0,8 μm (passivoitu).
Materiaali
Kaikissa bioreaktoreissa on eristys ulkovaipan ympärillä. Eristyksen ulkopinta on päällystetty ruostumattomalla teräksellä 304.
- Materiaali, joka on kosketuksissa tuotteeseen, on ruostumatonta terästä 316L;
- Osat, jotka eivät ole kosketuksissa tuotteeseen (esim. vaippa) – ruostumatonta terästä 304;
- O-rengastiivisteet ja kalvot, jotka ovat kosketuksissa tuotteeseen – EPDM, silikoni, Viton, PTFE
- Eristys – klooriton mineraalivilla;
- Ikkunamateriaali – boorisilikaattilasi;
- Peristaattinen pumppuletku – platinakäsitelty silikoni
Paine ja lämpötila
Kaikissa säiliöissä maksimaalinen suunniteltu paine säiliön sisällä – 3,5 bar, vaipassa – 4,0 bar (voidaan räätälöidä).
Maksimaalinen lämpötila – 135 °C.
Sekoitus
Novel magneettikytkentäinen sekoitus joko ylä- tai alapuolella sijaitsevalla moottorilla, jossa on vaihde.
Mikrobiasvustolle käytetään 2–4 tavallista Rushton-turbiinityyppistä sekoitinta seoksen sekoittamiseen. Happipitoisuuden siirtymistehokkuuden parantamiseksi voidaan lisätä ylimääräinen sekoitin. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää kallistettuja siipipyöriä tai merisekoittimia herkille sekoitusolosuhteille, ja viskooseille väliaineille on erityisiä sekoittimia.
Sekoittimen maksimikierrosnopeusalue (standardin Rushton-turbiinisekoitusjärjestelmän osalta, voidaan räätälöidä):
Sekoituskierrosnopeus riippuu sekoittimen suunnittelusta ja koosta.
Ilmaus
Aeraatiojärjestelmä voidaan määrittää sekä mikrobi- että soluviljelyyn ja sisältää:
- Suodatin-Säädin painemittarilla ilmanpaineen säätämiseksi
- Virtakytkin tai MFC (Massavirtasäädin) toimitetun ilmavirran mittaamiseksi 0 – 2 vvm (ilman tilavuus per nesteen tilavuus minuutissa)
Kemiallisesti inertit PTFE-kalvopatruunat, jotka ovat luonnostaan hydrofobisia, käytetään sisääntulevan ja ulosmenevän ilman sterilointisuodattimina. Suodattimet on asennettu höyrystettäviin ruostumattomasta teräksestä valmistettuihin koteloisiin
- Automaattinen kaasuvirranohjausjärjestelmä (esim. O2, N2, CO2, NH3) käyttäen massavirtasäädintä (MFC) (valinnainen)
- O2 / CO2-pitoisuussuhteen mittaaminen poistoilmassa (valinnainen)
- Automaattinen paineenhallintajärjestelmä fermentoijakäymisastiassa, asennettu poistoilmalinjalle (valinnainen)
Automaatio
Siemensin Simatic S7 – 1500 -sarjan PLC.
Kosketusnäyttö, 15 tuumaa TFT, 1024 x 768 mm, 262 000 väriä
Runko
15 – 20 000 (kustomoitavissa)
Kommunikaatioväylä
Profinet-yhteys LAN- tai WAN-verkkoon
Anturit (perus)
Temperature – lämpötila pH – pH pO2 – happipitoisuus foam – vaahto alarm level – hälytystaso pressure – paine
Anturit (optiot)
Optical density – optinen tiheys pCO2 – hiilidioksidipitoisuus O2 / CO2 gas analyser – O2 / CO2 -kaasuanalysaattori redox potential – redox-potentiaali methanol – metanoli integrated weighing system – integroitu painojärjestelmä
Kontrolli fermentaation ja steriloinnin prosesseihin
Seuraavia prosesseja ja parametreja ohjataan:
- Lämpötila, pH, pO2 (säätö tapahtuu kaskadisäädöllä), vaahtoaminen, korkea taso, sisääntulevan ilman tai kaasun virtaus, ylipaine (valinnainen), metanoli (valinnainen) ja etanoli (valinnainen) pitoisuudet;
- Substraatin syöttö säädetyillä profiileilla (valinnainen)
- Täysin automatisoitu sterilointi paikallaan olevissa tyhjissä ja täytetyissä (substraatilla) säiliöissä, mukaan lukien sisääntulo- ja ulostulisuodattimien sterilointi sekä säiliön jäähdytys steriloinnin jälkeen.
