Bioreacteur et fermenteur en acier inoxydable

Acier inoxydable Bioreacteur Fermenteur 10 L – 500 L — Spécifications

I. Cuve de fermentation (10 L – 500 L, volume personnalisable)

1.1 Volume total : 10 – 500 L ; facteur de remplissage ≥ 70 %.

1.2 Matériau de la cuve : corps en acier inoxydable 316L, chemise en acier inoxydable 304 avec déflecteurs internes.

1.3 Rapport d’aspect de la cuve (D:H) ≤ 1:2,5.

1.4 Finition de surface : surface interne polie à Ra ≤ 0,4 μm, finition brossée à l’extérieur.

1.5 Conception sous pression : pression de conception du corps/chemise de 0,3/0,4 MPa.

1.6 Orifices sur la plaque supérieure (au minimum) : 1 orifice d’inoculation ; 1 orifice d’alimentation ; 1 orifice d’échappement ; 1 orifice pour capteur de pression ; 1 orifice pour électrode anti-mousse ; 1 orifice pour agitateur + 1 orifice de secours ; 4 orifices d’alimentation (collecteur à 4 vannes).

1.7 Orifices latéraux supérieurs (au minimum) : 1 orifice d’entrée de gaz ; 1 vitre d’observation rectangulaire ; 1 vitre d’éclairage arrière.

1.8 Orifices latéraux inférieurs (au minimum) : 1 orifice pour électrode de pH ; 1 orifice pour électrode de DO ; 1 orifice pour électrode de température ; 2 orifices de secours pour électrodes ; 1 orifice d’entrée/sortie pour la chemise ; 1 orifice d’échantillonnage.

II. Système d’agitation

2.1 Dispositif de levage automatique, joint d’étanchéité sur arbre entraîné par moteur à courant alternatif, arbre d’agitateur en acier inoxydable 316L.

2.2 Au minimum 2 couches de turbines à disque plat à 6 pales + 1 couche d’agitateur à pales hélicoïdales à 4 pas.

2.3 Au minimum 1 couche de brise-écume mécanique, réglable en hauteur, plage de vitesse ≥ 50–1000 tr/min ±5 (personnalisée selon le volume), capable de fonctionner en continu à haute vitesse.

III. Régulation de la température

3.1 Chauffage électrique avec refroidissement par eau circulante. Fonctionnalités : purge d’air automatique, protection contre la défaillance d’alimentation en eau et contre les surchauffes. Commande PID intelligente pour une réponse rapide et une efficacité énergétique optimale.

3.2 Plage de régulation de la température de fermentation : température de l’eau de refroidissement +5 °C à 65 °C, précision ≤ 0,2 °C, résolution ≤ 0,1 °C.

IV. Régulation de l’aération

4.1 Le système comprend un rotamètre à 2 voies (air / O₂) et un filtre à air stérile à 1 étage (0,01 μm). Rotamètre + débitmètre massique + vanne de régulation pour la régulation automatique du débit, plage : 0–2 VVM.

V. Régulation du pH

5.1 Commande PID intelligente avec détection de l’électrode et du câble blindé. Deux pompes péristaltiques à vitesse variable. Le pH peut être couplé à l’alimentation pour un contrôle et un dosage automatiques.

5.2 Électrode réutilisable pour la stérilisation en autoclave. Étalonnage entièrement effectué par le logiciel du système. Un jeu de rechange d’électrodes fourni.

5.3 Plage d’affichage : 0,00 à 14,00, précision ≤ 0,01. Plage de commande automatique : 2,00 à 12,00, précision ≤ 0,05.

VI. Commande de l’oxygène dissous (DO)

6.1 Détection en ligne de l’électrode de DO. Le DO peut être couplé à la vitesse d’agitation, à l’aération, à l’alimentation et à d’autres paramètres pour un contrôle en cascade.

6.2 Plage de mesure : 0 à 150 %, précision ≤ 3 %, résolution ≤ 0,1 %.

6.3 Étalonnage entièrement effectué par le logiciel du système.

VII. Commande de l’écume

7.1 Pompe péristaltique pour ajout automatique. Détection automatique de l’écume avec pompe péristaltique à vitesse variable et vanne à membrane pneumatique pour dosage automatique d’antimousse. Sensibilité : 100 à 100 000 Ω.

VIII. Commande de l’alimentation

8.1 Commande de pompe péristaltique à vitesse variable. Quatre canaux de pompes péristaltiques à vitesse variable sans étape, programmables, de type à couvercle basculant.

8.2 Précision d’alimentation ≤ 0,02 mL/tour.

8.3 Plage d’alimentation : 0,02 mL/min – 340 mL/min.

8.4 Modes d’alimentation : débit constant, exponentiel (commande selon l’équation du taux de croissance spécifique), linéaire, séquentiel, lié au pH, lié à la concentration en oxygène dissous (DO), etc.

IX. Système d’évacuation des gaz d’échappement

9.1 Équipé d’un système de condensation des gaz d’échappement et d’un système de filtration.

X. Configuration du système d’automatisation (en option)

10.1 Système de commande automatisée de stérilisation : stérilisation programmée, réglages « un seul bouton », stérilisation automatique. Ligne principale de vapeur équipée d’un préfiltre de 5 μm et d’une vanne réductrice de pression (plage : 0–0,4 MPa).

10.2 Détection et commande automatiques du débit d’air : débitmètre massique pour la mesure de l’air entrant.

10.3 Commande automatique de la pression dans le récipient : capteur de pression + vanne de régulation proportionnelle pour la régulation de la pression d’échappement, plage : 0–0,3 MPa.

XI. Système de contrôle RY-HITECH

11.1 Contrôleur centralisé avec logiciel conforme aux bonnes pratiques de fabrication (GMP) pour le contrôle et l’affichage des procédés. Comprend une armoire de commande en acier inoxydable 304 sur site, un système automatisé à base de PLC, une alimentation électrique à commutation, des relais, des capteurs et des actionneurs. L’interface homme-machine (HMI) utilise un panneau tactile industriel tout-en-un d’au moins 11 pouces.

11.2 Les paramètres de contrôle et d’affichage comprennent (sans s’y limiter) : température, agitation, pH, concentration en oxygène dissous (DO), ajout de substrat (feed), aération, pression, volume de bouillon, densité cellulaire, masse d’ajout de substrat (feed weight), oxygène et dioxyde de carbone dans les gaz d’échappement, taux de consommation d’oxygène (CER), taux d’utilisation d’oxygène (OUR), coefficient de transfert massique d’oxygène (KLa), rapport respiratoire (RQ).

11.3 Gestion à distance : fonctionnalité de commande à distance via application mobile.

11.4 Fonction recette : planification et gestion des recettes de fermentation ; au moins 20 plans de recette.

11.5 Enregistrement des données : traçabilité complète (audit trail), signature électronique, gestion des droits d’accès, gestion des alarmes. Enregistrement en temps réel de tous les paramètres et des tendances historiques. Commande à distance possible ; exportation des données autorisée. Propriété intellectuelle exclusive accompagnée de services de récupération des données et de mise à jour logicielle.

11.6 Configuration synchronisée des paramètres : synchronisation des délais de fermentation, des réglages de contrôle et des paramètres, ainsi que de l’étalonnage du pH et de la concentration en oxygène dissous (DO).

11.7 Courbes de comparaison des paramètres et rapports comparatifs.

11.8 Surveillance vidéo en temps réel.

11.9 Ordinateur hôte de la salle de contrôle pour une surveillance à distance en temps réel.

XII. Modes de paramètres de contrôle

12.1 Mode manuel : rapport de vanne ou pourcentage d’ouverture réglable.

12.2 Mode automatique : commande continue PID ou commande PID marche/arrêt sélectionnable.

12.3 Mode séquentiel : au minimum 20 segments de contrôle prédéfinis pour tous les paramètres, permettant un contrôle automatique par phases. Mode distant : accepte les commandes de l’ordinateur hôte.

12.4 Contrôle en cascade : la concentration en oxygène dissous (DO) peut être liée à la vitesse d’agitation, au débit d’air, à la pression dans le récipient, à l’alimentation, etc.

12.5 contrôle du pH par dosage d’acide et de base. Fonction de dosage pour l’alimentation, l’antimousse, l’acide et la base.

12.6 Contrôleur capable de piloter simultanément au moins deux fermenteurs, chacun fonctionnant de manière indépendante et sans interférence.

12.7 Affichage en temps réel des tendances X/Y avec zoom flexible avant/arrière, permettant aux opérateurs d’évaluer les interactions entre paramètres afin d’effectuer rapidement des ajustements du procédé.

12.8 Traitement des données : courbes de tendance pour tous les paramètres. Stockage, affichage et analyse des données historiques.

12.9 Rapports par lot pour tous les paramètres. Exportation directe des données via USB.

12.10 Capture d’écran en continu des courbes. Exportation des données aux formats PDF et Excel.

12.11 Gestion des droits d’accès : trois niveaux d’autorisation (OPE/MON/SYS), chaque niveau prenant en charge plusieurs sous-comptes.