Edelstahl-Bioreaktor und Fermenter

Edelstahl Bioreaktor Fermenter 10 L–500 L – Spezifikationen

I. Fermentergefäß (10 L–500 L, individuell anpassbare Füllmenge)

1.1 Gesamtvolumen: 10–500 L; Füllfaktor ≥ 70 %.

1.2 Gefäßmaterial: Körper aus Edelstahl 316L, Mantel aus Edelstahl 304 mit internen Leitblechen.

1.3 Verhältnis von Durchmesser zu Höhe (D:H) des Gefäßes ≤ 1:2,5.

1.4 Oberflächenbeschaffenheit: innere Oberfläche poliert mit Ra ≤ 0,4 μm, äußere Oberfläche gebürstet.

1.5 Druckauslegung: Nenndruck für Körper/Mantel 0,3/0,4 MPa.

1.6 Anschlüsse an der oberen Platte (mindestens): 1 Inokulationsanschluss; 1 Zufuhranschluss; 1 Abluftanschluss; 1 Drucksensoranschluss; 1 Antischäumelektrodenanschluss; 1 Rühreranschluss + 1 Ersatzanschluss; 4 Zufuhranschlüsse (4-Ventil-Mehrwegeverteiler).

1.7 Anschlüsse an der oberen Seitenwand (mindestens): 1 Gaszufuhranschluss; 1 rechteckiges Sichtfenster; 1 rückseitiges Beleuchtungsfenster.

1.8 Anschlüsse an der unteren Seitenwand (mindestens): 1 pH-Elektrodenanschluss; 1 DO-Elektrodenanschluss; 1 Temperatur-Elektrodenanschluss; 2 Ersatz-Elektrodenanschlüsse; 1 Mantel-Zu- und -Abgang; 1 Probenahmeanschluss.

II. Rührsystem

2.1 Automatische Hubvorrichtung, Wechselstrommotor-gesteuerte Wellendichtung, Rührwelle aus Edelstahl 316L.

2.2 Mindestens 2 Schichten mit je 6-flügeligen flachen Scheiben-Turbinen sowie 1 Schicht mit 4-Flügel-Rührer.

2.3 Mindestens 1 Schicht mechanischer Schaumzerstörer, höhenverstellbar, Drehzahlbereich ≥ 50–1000 U/min ±5 (an Volumen angepasst), geeignet für dauerhafte Hochgeschwindigkeitsbetrieb.

III. Temperaturregelung

3.1 Elektrische Heizung mit Umwälz-Wasserkühlung. Mit automatischer Entlüftung sowie Schutz vor Wasserausfall und Überhitzung. Intelligente PID-Regelung für schnelle Reaktion und Energieeffizienz.

3.2 Fermentationstemperaturregelbereich: Kühlwassertemperatur +5 °C bis 65 °C, Genauigkeit ≤ 0,2 °C, Auflösung ≤ 0,1 °C.

IV. Belüftungsregelung

4.1 System umfasst 2-Kanal-Durchflussmesser (Luft / O₂), 1-stufigen sterilen Luftfilter (0,01 μm). Durchflussmesser + Massenstromregler + Regelventil für automatische Durchflussregelung, Bereich 0–2 VVM.

V. pH-Regelung

5.1 Intelligente PID-Regelung mit Elektrodenerkennung und abgeschirmtem Kabel. Zwei peristaltische Pumpen mit variabler Drehzahl. Der pH-Wert kann mit der Dosierung verknüpft werden, um eine automatische Regelung und Dosierung zu ermöglichen.

5.2 Elektrode wiederverwendbar für die Sterilisation im Autoklaven. Kalibrierung vollständig durch die Systemsoftware durchgeführt. Ein Ersatz-Elektrodensatz ist im Lieferumfang enthalten.

5.3 Anzeigebereich: 0,00–14,00, Genauigkeit ≤ 0,01. Automatischer Regelbereich: 2,00–12,00, Genauigkeit ≤ 0,05.

VI. Gelöstsauerstoff-(DO-)Regelung

6.1 Online-DO-Elektrodenerkennung. DO kann mit Rührdrehzahl, Belüftung, Dosierung und anderen Parametern zur Kaskadenregelung verknüpft werden.

6.2 Messbereich: 0–150 %, Genauigkeit ≤ 3 %, Auflösung ≤ 0,1 %.

6.3 Kalibrierung vollständig durch die Systemsoftware durchgeführt.

VII. Schaumregelung

7.1 Peristaltische Pumpe für die automatische Zugabe. Automatische Schaumerkennung mit peristaltischer Pumpe mit variabler Drehzahl und pneumatischem Membranventil für die automatische Antischaumdosierung. Empfindlichkeit: 100–100.000 Ω.

VIII. Dosierregelung

8.1 Regelung der Drehzahl einer peristaltischen Pumpe. Vier Kanäle programmierbarer, klappdeckelartiger stufenlos regelbarer peristaltischer Pumpen.

8.2 Dosiergenauigkeit ≤ 0,02 mL/Umdrehung.

8.3 Dosierbereich: 0,02 mL/min – 340 mL/min.

8.4 Dosiermodi: konstante Geschwindigkeit, exponentiell (Regelung nach Gleichung der spezifischen Wachstumsrate), linear, sequenziell, pH-gekoppelt, DO-gekoppelt usw.

IX. Abgassystem

9.1 Ausgestattet mit Kondensationssystem für Abgase und Filtersystem.

X. Automatisierungssystem-Konfiguration (optional)

10.1 Automatisiertes Sterilisationsteuerungssystem: programmgesteuert, Ein-Tasten-Einstellungen, automatische Sterilisation. Hauptdampfleitung mit 5-μm-Vorfilter und Druckminderventil (Bereich 0–0,4 MPa).

10.2 Automatische Luftstromerkennung und -regelung: Massenstrommessgerät zur Messung der Zuluft.

10.3 Automatische Gefäßdruckregelung: Drucksensor + Proportionalregelventil zur Abgasdruckregelung, Bereich 0–0,3 MPa.

XI. RY-HITECH-Steuerungssystem

11.1 Zentralsteuerung mit GMP-konformer Software zur Prozesssteuerung und -anzeige. Enthält vor Ort installiertes Steuerpult aus Edelstahl 304, SPS-System, Schaltnetzteil, Relais, Sensoren und Aktuatoren. Das HMI verwendet ein ≥ 11-Zoll-industrielles All-in-One-Touchpanel.

11.2 Zu den Steuerungs- und Anzeigeparametern zählen (ohne Anspruch auf Vollständigkeit): Temperatur, Rühren, pH-Wert, gelöster Sauerstoff (DO), Zuführung, Belüftung, Druck, Brühevolumen, Zelldichte, Zuführungsgewicht, Abluft-O₂ & CO₂, CER, OUR, KLa, RQ.

11.3 Fernverwaltung: Fernsteuerung über mobile App.

11.4 Rezeptfunktion: Planung und Verwaltung von Fermentationsrezepten, ≥ 20 Rezeptpläne.

11.5 Datenaufzeichnung: Audit-Trail, elektronische Signatur, Berechtigungsverwaltung, Alarmverwaltung. Echtzeit-Aufzeichnung aller Parameter und historischer Trends. Fernsteuerung möglich, Daten exportierbar. Eigene IP mit Datenwiederherstellungs- und Software-Upgrade-Diensten.

11.6 Synchronisierte Parametereinstellung: synchronisierte Fermentationszeit, Steuerungseinstellungen, Parametereinstellungen, pH-Kalibrierung, DO-Kalibrierung.

11.7 Parameter-Vergleichskurven und Vergleichsberichte.

11.8 Echtzeit-Videoüberwachung.

11.9 Leitstand-Hauptrechner für Echtzeit-Fernüberwachung.

XII. Steuerungsparameter-Modi

12.1 Manueller Modus: einstellbarer Ventilanteil oder Öffnungsprozentsatz.

12.2 Automatischer Modus: wahlweise PID-Dauerregelung oder PID-Ein-/Aus-Regelung.

12.3 Sequenzieller Modus: mindestens 20 vordefinierte Steuerungssegmente für alle Parameter zur automatischen phasenweisen Steuerung. Fernmodus: akzeptiert Befehle vom Hauptrechner.

12.4 Kaskadenregelung: DO kann mit Rührerdrehzahl, Luftstrom, Gefäßdruck, Zuführung usw. verknüpft werden.

12.5 pH-Regelung über Säure- und Lauge-Dosierung. Dosierfunktion für Nährmedium, Antischaummittel, Säure und Lauge.

12.6 Steuereinheit, die in der Lage ist, mindestens zwei Fermenter gleichzeitig zu steuern, wobei jeder Fermenter unabhängig und ohne gegenseitige Beeinflussung arbeitet.

12.7 Echtzeit-Trend-Anzeige für X-/Y-Achse mit flexibler Zoom-Funktion (Ein- und Auszoomen), um den Bedienern eine schnelle Beurteilung der Parameterwechselwirkungen und damit eine rasche Prozessanpassung zu ermöglichen.

12.8 Datenverarbeitung: Trendkurven für alle Parameter. Speicherung, Anzeige und Analyse historischer Daten.

12.9 Chargeberichte für alle Parameter. Direkter USB-Datenaustausch.

12.10 Online-Bildschirmaufnahme von Kurven. Datenausgabe im PDF- und Excel-Format.

12.11 Zugriffskontrollverwaltung: dreistufige Berechtigungen (OPE/MON/SYS), wobei jede Stufe mehrere Unterkonten unterstützt.