Bioreaktor i fermentor ze stali nierdzewnej

Stal nierdzewna Bioreaktor Fermentator 10 L–500 L — Specyfikacja

I. Zbiornik fermentacyjny (10 L–500 L, objętość dostosowywalna)

1.1 Całkowita objętość: 10–500 L; współczynnik wypełnienia ≥70%.

1.2 Materiał zbiornika: stal nierdzewna 316L (korpus), stal nierdzewna 304 (powłoka z wewnętrznymi przegrodami).

1.3 Stosunek wymiarów zbiornika (średnica:wysokość) ≤ 1:2,5.

1.4 Wykończenie powierzchni: powierzchnia wewnętrzna szlifowana do chropowatości Ra ≤ 0,4 μm, powierzchnia zewnętrzna matowana.

1.5 Projekt ciśnieniowy: ciśnienie robocze korpusu/powłoki 0,3/0,4 MPa.

1.6 Gniazda na pokrywie górnej (minimalnie): 1 gniazdo do inokulacji; 1 wejście do dozowania; 1 wyjście odpowietrzające; 1 gniazdo czujnika ciśnienia; 1 gniazdo elektrody przeciwpiennej; 1 gniazdo mieszadła + 1 dodatkowe gniazdo; 4 wejścia dozujące (kolektor 4-zaworowy).

1.7 Gniazda po stronie górnej bocznej (minimalnie): 1 wejście gazowe; 1 prostokątne okno obserwacyjne; 1 tylne okno światełne.

1.8 Gniazda po stronie dolnej bocznej (minimalnie): 1 gniazdo elektrody pH; 1 gniazdo elektrody DO; 1 gniazdo elektrody temperatury; 2 dodatkowe gniazda elektrodowe; 1 wejście/wyjście powłoki; 1 gniazdo do pobierania próbek.

II. System mieszający

2.1 Urządzenie automatycznego podnoszenia, uszczelnienie wału napędzane silnikiem prądu przemiennego, wał mieszadła ze stali nierdzewnej 316L.

2.2 Minimum 2 warstwy turbin z płaskimi dyskami o 6 łopatkach + 1 warstwa mieszadła z łopatkami o czterokrotnym skoku.

2.3 Minimum 1 warstwa mechanicznego urządzenia do usuwania piany, regulowana pod względem wysokości, zakres prędkości ≥ 50–1000 obr/min ±5 (dostosowany indywidualnie w zależności od objętości), zdolne do długotrwałej pracy w wysokich obrotach.

III. Sterowanie temperaturą

3.1 Grzanie elektryczne z chłodzeniem cyrkulacyjną wodą. Funkcje: automatyczne odpowietrzanie, zabezpieczenie przed brakiem wody i przegrzaniem. Inteligentne sterowanie PID zapewniające szybką reakcję i oszczędność energii.

3.2 Zakres sterowania temperaturą fermentacji: temperatura wody chłodzącej +5°C do 65°C, dokładność ≤ 0,2°C, rozdzielczość ≤ 0,1°C.

IV. Sterowanie aerasją

4.1 System zawiera 2-kanałowy rotametr (powietrze / O₂), jednostopniowy filtr powietrza sterylizującego (0,01 μm). Rotametr + kontroler przepływu masowego + zawór sterujący umożliwiają automatyczną regulację przepływu w zakresie 0–2 VVM.

V. Sterowanie pH

5.1 Inteligentna kontrola PID z wykrywaniem elektrody i ekranowanego przewodu. Dwie perystaltyczne pompy o zmiennej prędkości obrotowej. pH można połączyć z dozowaniem składników odżywczych w celu automatycznej kontroli i dawkowania.

5.2 Elektroda wielokrotnego użytku, nadająca się do sterylizacji w autoklawie. Kalibracja wykonana w całości przez oprogramowanie systemu. W zestawie znajduje się jedna dodatkowa para elektrod.

5.3 Zakres wyświetlania: 0,00–14,00, dokładność ≤ 0,01. Zakres automatycznej kontroli: 2,00–12,00, dokładność ≤ 0,05.

VI. Kontrola stężenia tlenu rozpuszczonego (DO)

6.1 Wykrywanie elektrody DO w czasie rzeczywistym. DO można połączyć z prędkością mieszania, aerasją, dozowaniem składników odżywczych oraz innymi parametrami w celu sterowania kaskadowego.

6.2 Zakres pomiaru: 0–150 %, dokładność ≤ 3 %, rozdzielczość ≤ 0,1 %.

6.3 Kalibracja wykonana w całości przez oprogramowanie systemu.

VII. Kontrola piany

7.1 Pompa perystaltyczna do automatycznego dozowania. Automatyczne wykrywanie piany przy użyciu pompy perystaltycznej o zmiennej prędkości obrotowej oraz pneumatycznego zaworu membranowego do automatycznego dozowania środka przeciwpiennego. Wrażliwość: 100–100 000 Ω.

VIII. Kontrola dozowania składników odżywczych

8.1 Sterowanie pompą perystaltyczną o zmiennej prędkości. Cztery kanały programowalnych pomp perystaltycznych typu flip-cover o ciągłej regulacji prędkości.

8.2 Dokładność dozowania ≤ 0,02 mL/obr.

8.3 Zakres dozowania: 0,02 mL/min – 340 mL/min.

8.4 Tryby dozowania: stała prędkość, wykładniczy (sterowanie zgodnie z równaniem określającym specyficzną szybkość wzrostu), liniowy, sekwencyjny, zależny od pH, zależny od stężenia tlenu rozpuszczonego (DO) itp.

IX. System odprowadzania gazów odlotowych

9.1 Wyposażony w system skraplania gazów odlotowych oraz system filtracji.

X. Konfiguracja systemu automatyzacji (opcjonalnie)

10.1 Zautomatyzowany system sterowania sterylizacją: sterowanie programowe, ustawienia jednym przyciśnięciem, sterylizacja automatyczna. Główna linia pary wyposażona w prefiltr o średnicy cząstek 5 μm oraz zawór redukcyjny ciśnienia (zakres 0–0,4 MPa).

10.2 Automatyczne wykrywanie i sterowanie przepływem powietrza: miernik przepływu masowego do pomiaru przepływu powietrza dopływowego.

10.3 Automatyczne sterowanie ciśnieniem w naczyniu: czujnik ciśnienia + proporcjonalny zawór regulacyjny do regulacji ciśnienia odpływowego, zakres 0–0,3 MPa.

XI. System sterowania RY-HITECH

11.1 Centralny sterownik z oprogramowaniem zgodnym z wymaganiami GMP do kontroli procesu i wyświetlania danych. Zawiera lokalną szafę sterowniczą ze stali nierdzewnej 304, system PLC, zasilacz impulsowy, przekaźniki, czujniki i siłowniki. Interfejs człowiek-maszyna (HMI) wykorzystuje przemysłowy, całorozdzielczy panel dotykowy o przekątnej nie mniejszej niż 11 cali.

11.2 Parametry kontroli i wyświetlania obejmują (m.in.): temperaturę, mieszanie, pH, stężenie tlenu rozpuszczonego (DO), dozowanie podżywki, napowietrzanie, ciśnienie, objętość pożywki, gęstość komórek, masę dozowanej podżywki, stężenie tlenu i dwutlenku węgla w gazach wydechowych, wskaźnik zużycia tlenu (CER), wskaźnik użycia tlenu (OUR), współczynnik przenikania tlenu (KLa) oraz stosunek ilościowy (RQ).

11.3 Zdalne zarządzanie: możliwość zdalnego sterowania za pomocą aplikacji mobilnej.

11.4 Funkcja przepisów: planowanie i zarządzanie przepisami fermentacyjnymi; możliwość zdefiniowania co najmniej 20 przepisów.

11.5 Rejestrowanie danych: ślad audytowy, elektroniczny podpis, zarządzanie uprawnieniami oraz alarmami. Rejestrowanie w czasie rzeczywistym wszystkich parametrów oraz trendów historycznych. Możliwość zdalnego sterowania i eksportu danych. Wyłącznie własna własność intelektualna z usługami odzyskiwania danych oraz aktualizacji oprogramowania.

11.6 Synchronizacja ustawień parametrów: synchronizacja czasu fermentacji, ustawień sterowania, ustawień parametrów, kalibracji pH oraz kalibracji DO.

11.7 Krzywe porównawcze parametrów i raporty porównawcze.

11.8 Monitorowanie w czasie rzeczywistym za pomocą wideo.

11.9 Komputer główny w pomieszczeniu sterowniczym do zdalnego monitorowania w czasie rzeczywistym.

XII. Tryby ustawień parametrów sterujących

12.1 Tryb ręczny: możliwość ustawienia stosunku zaworów lub procentowego otwarcia.

12.2 Tryb automatyczny: możliwość wyboru ciągłego sterowania PID lub sterowania PID włącz/wyłącz.

12.3 Tryb sekwencyjny: minimum 20 predefiniowanych segmentów sterowania dla wszystkich parametrów, umożliwiający automatyczne sterowanie etapowe. Tryb zdalny: akceptuje polecenia z komputera głównego.

12.4 Sterowanie kaskadowe: DO można powiązać ze prędkością mieszania, przepływem powietrza, ciśnieniem w naczyniu, dozowaniem substratu itp.

12.5 sterowanie pH poprzez dozowanie kwasu i zasady. Funkcja dozowania dla substratu, środek przeciwpieniony, kwasu i zasady.

12.6 Sterownik zdolny do jednoczesnego sterowania co najmniej dwoma fermentorami, z których każdy działa niezależnie, bez wzajemnych zakłóceń.

12.7 Wyświetlanie rzeczywistych trendów w układzie X/Y z elastyczną funkcją powiększania/pomniejszania, umożliwiające operatorom ocenę oddziaływań między parametrami w celu szybkich korekt procesu.

12.8 Przetwarzanie danych: krzywe trendów dla wszystkich parametrów. Przechowywanie, wyświetlanie i analiza danych historycznych.

12.9 Raporty partii dla wszystkich parametrów. Bezpośredni eksport danych przez port USB.

12.10 Przechwytywanie zrzutów ekranu z krzywymi w czasie rzeczywistym. Eksport danych w formatach PDF i Excel.

12.11 Zarządzanie kontrolą dostępu: trzystopniowe uprawnienia (OPE/MON/SYS), przy czym każdy poziom obsługuje wiele kont podrzędnych.