Биореактор и ферментёр из нержавеющей стали

Нержавеющая сталь Биореактор Ферментёр объёмом 10–500 л — технические характеристики

I. Резервуар ферментёра (10–500 л, объём по заказу)

1.1 Общий объём: 10–500 л; коэффициент заполнения ≥70 %.

1.2 Материал резервуара: корпус из нержавеющей стали марки 316L, рубашка из нержавеющей стали марки 304 с внутренними перегородками.

1.3 Соотношение диаметра к высоте резервуара (D:H) ≤ 1:2,5.

1.4 Отделка поверхности: внутренняя поверхность полируется до шероховатости Ra ≤ 0,4 мкм, внешняя — матовая (щётковая).

1.5 Расчётное давление: рабочее давление корпуса/рубашки — 0,3/0,4 МПа.

1.6 Присоединительные патрубки на верхней крышке (минимум): 1 патрубок для инокуляции; 1 патрубок для подачи питательной среды; 1 патрубок для выпуска газа; 1 патрубок для датчика давления; 1 патрубок для электрода против вспенивания; 1 патрубок для мешалки + 1 резервный патрубок; 4 патрубка для подачи реагентов (четырёхклапанный коллектор).

1.7 Боковые патрубки в верхней части (минимум): 1 патрубок для подачи газа; 1 прямоугольное смотровое окно; 1 заднее светопрозрачное окно.

1.8 Боковые патрубки в нижней части (минимум): 1 патрубок для pH-электрода; 1 патрубок для DO-электрода; 1 патрубок для температурного электрода; 2 резервных патрубка для электродов; 1 входной/выходной патрубок рубашки; 1 патрубок для отбора проб.

II. Система перемешивания

2.1 Автоматическое подъёмное устройство, вал с уплотнением, приводимый в движение переменным током, вал мешалки из нержавеющей стали марки 316L.

2.2 Минимум 2 слоя шестилопастных плоских турбин + 1 слой импеллера с четырёхзаходной лопастью.

2.3 Минимум 1 слой механического разрушителя пены, регулируемой по высоте, диапазон скоростей ≥ 50–1000 об/мин ±5 (индивидуально настраивается в зависимости от объёма), способен к продолжительной работе на высоких скоростях.

III. Контроль температуры

3.1 Электрический нагрев с охлаждением циркуляционной водой. Обладает автоматической продувкой воздуха, защитой от отсутствия воды и перегрева. Интеллектуальное ПИД-управление для быстрого отклика и энергоэффективности.

3.2 Диапазон контроля температуры ферментации: температура охлаждающей воды +5 °C до 65 °C, точность ≤ 0,2 °C, разрешение ≤ 0,1 °C.

IV. Контроль аэрации

4.1 Система включает ротаметр с двумя каналами (воздух / O₂), стерилизующий воздушный фильтр одноступенчатого типа (0,01 мкм). Ротаметр + контроллер массового расхода + регулирующий клапан обеспечивают автоматическую регулировку потока в диапазоне 0–2 VVM.

V. Контроль pH

5.1 Интеллектуальное управление по ПИД-алгоритму с обнаружением электрода и экранированного кабеля. Два перистальтических насоса с регулируемой скоростью. рН может быть связан с подачей реагентов для автоматического управления и дозирования.

5.2 Электрод многократно используемый, допускает стерилизацию в автоклаве. Калибровка полностью выполняется программным обеспечением системы. В комплект входит один запасной набор электродов.

5.3 Диапазон отображения: 0,00–14,00, точность ≤ 0,01. Диапазон автоматического управления: 2,00–12,00, точность ≤ 0,05.

VI. Управление концентрацией растворённого кислорода (DO)

6.1 Онлайн-обнаружение электрода DO. Концентрация DO может быть связана со скоростью перемешивания, аэрацией, подачей реагентов и другими параметрами для каскадного управления.

6.2 Диапазон измерений: 0–150 %, точность ≤ 3 %, разрешение ≤ 0,1 %.

6.3 Калибровка полностью выполняется программным обеспечением системы.

VII. Управление пеной

7.1 Перистальтический насос для автоматической подачи. Автоматическое обнаружение пены с использованием перистальтического насоса с регулируемой скоростью и пневматического диафрагменного клапана для автоматической подачи антипены. Чувствительность: 100–100 000 Ом.

VIII. Управление подачей

8.1 Управление перистальтическим насосом с регулируемой скоростью. Четыре канала программируемых перистальтических насосов бесступенчатого регулирования скорости с откидной крышкой.

8.2 Точность подачи ≤ 0,02 мл/оборот.

8.3 Диапазон подачи: 0,02 мл/мин – 340 мл/мин.

8.4 Режимы подачи: постоянная скорость, экспоненциальный (управление по уравнению удельной скорости роста), линейный, последовательный, связанный с pH, связанный с DO и др.

IX. Система отвода выхлопных газов

9.1 Оснащена системой конденсации выхлопных газов и фильтрационной системой.

X. Конфигурация системы автоматизации (опционально)

10.1 Автоматизированная система управления стерилизацией: программное управление, однократная настройка одним нажатием, автоматическая стерилизация. Магистральный паропровод оснащён предварительным фильтром с размером пор 5 мкм и редукционным клапаном (диапазон давления 0–0,4 МПа).

10.2 Автоматическое обнаружение и регулирование расхода воздуха: измерение расхода входящего воздуха с помощью массового расходомера.

10.3 Автоматическое регулирование давления в реакторе: датчик давления + пропорциональный регулирующий клапан для регулирования давления на выходе, диапазон 0–0,3 МПа.

XI. Система управления RY-HITECH

11.1 Централизованный контроллер с программным обеспечением, соответствующим требованиям GMP, для управления процессом и отображения данных. Включает в себя стационарный шкаф управления из нержавеющей стали марки 304, систему ПЛК, импульсный источник питания, реле, датчики и исполнительные устройства. Интерфейс оператора (HMI) выполнен в виде промышленной моноблочной сенсорной панели размером не менее 11 дюймов.

11.2 Параметры управления и отображения включают (но не ограничиваются): температуру, перемешивание, pH, DO, подачу питательной среды, аэрацию, давление, объём бульона, плотность клеток, массу подаваемой питательной среды, содержание O₂ и CO₂ в выхлопных газах, CER, OUR, KLa, RQ.

11.3 Удалённое управление: возможность удалённого управления через мобильное приложение.

11.4 Функция рецептов: планирование и управление рецептами ферментации, не менее 20 планов рецептов.

11.5 Регистрация данных: журнал аудита, электронная подпись, управление правами доступа, управление аварийными сигналами. Непрерывная регистрация всех параметров и их исторических трендов. Возможность удалённого управления, экспорт данных. Собственная интеллектуальная собственность с возможностями восстановления данных и обновления программного обеспечения.

11.6 Синхронизация параметров: синхронизация времени ферментации, настроек управления и параметров, калибровка pH и калибровка DO.

11.7 Кривые сравнения параметров и отчёты по сравнению.

11.8 Видеомониторинг в реальном времени.

11.9 Хост-компьютер диспетчерского пункта для удалённого мониторинга в реальном времени.

XII. Режимы управления параметрами

12.1 Ручной режим: задание соотношения клапанов или процента их открытия.

12.2 Автоматический режим: выбор между непрерывным ПИД-управлением и ПИД-управлением включить/выключить.

12.3 Последовательный режим: минимум 20 предопределённых управляющих сегментов для всех параметров, обеспечивающий автоматическое поэтапное управление. Удалённый режим: приём команд от хост-компьютера.

12.4 Каскадное управление: DO может быть связано со скоростью перемешивания, расходом воздуха, давлением в реакторе, подачей реагентов и т.д.

12.5 управление pH путём дозирования кислоты и щёлочи. Дозирующая функция для питательной среды, антивспенивателя, кислоты и щёлочи.

12.6 Контроллер, способный одновременно управлять не менее чем двумя ферментёрами, каждый из которых работает независимо без взаимного влияния.

12.7 Отображение текущих трендов по осям X/Y с гибким масштабированием (увеличение/уменьшение), что позволяет операторам оценивать взаимодействие параметров для быстрой корректировки процесса.

12.8 Обработка данных: трендовые кривые для всех параметров. Хранение, отображение и анализ исторических данных.

12.9 Пакетные отчёты по всем параметрам. Прямой экспорт данных через USB.

12.10 Скриншоты онлайн-графиков. Экспорт данных в форматах PDF и Excel.

12.11 Управление доступом: трёхуровневые разрешения (OPE/MON/SYS), при этом каждый уровень поддерживает несколько подучётных записей.