Bình phản ứng sinh học và thiết bị lên men bằng thép không gỉ

Thép không gỉ Bioreactor Bình lên men 10L–500L — Thông số kỹ thuật

I. Bình lên men (10L–500L, thể tích tùy chỉnh được)

1.1 Thể tích tổng: 10–500 L; hệ số đổ đầy ≥70%.

1.2 Vật liệu bình: thân bình bằng thép không gỉ 316L, áo ngoài bằng thép không gỉ 304 có vách ngăn bên trong.

1.3 Tỷ lệ chiều cao trên đường kính bình (D:H) ≤ 1:2,5.

1.4 Hoàn thiện bề mặt: bề mặt bên trong đánh bóng đạt độ nhám Ra ≤ 0,4 μm, bề mặt bên ngoài hoàn thiện dạng chải.

1.5 Thiết kế chịu áp lực: áp suất thiết kế thân bình/áo ngoài là 0,3/0,4 MPa.

1.6 Các cổng trên nắp trên (tối thiểu): 1 cổng cấy giống; 1 cổng cấp chất dinh dưỡng; 1 cổng xả khí; 1 cổng cảm biến áp suất; 1 cổng điện cực chống bọt; 1 cổng trục khuấy + 1 cổng dự phòng; 4 cổng cấp chất dinh dưỡng (manifold 4 van).

1.7 Các cổng bên trên (tối thiểu): 1 cổng cấp khí; 1 cửa quan sát hình chữ nhật; 1 cửa kính chiếu sáng phía sau.

1.8 Các cổng bên dưới (tối thiểu): 1 cổng điện cực pH; 1 cổng điện cực DO; 1 cổng điện cực nhiệt độ; 2 cổng điện cực dự phòng; 1 cổng vào/ra của áo ngoài; 1 cổng lấy mẫu.

II. Hệ thống khuấy trộn

2.1 Thiết bị nâng tự động, trục khuấy bằng thép không gỉ 316L có phớt làm kín được dẫn động bởi động cơ xoay chiều.

2.2 Tối thiểu 2 tầng bánh khuấy dạng đĩa phẳng 6 cánh + 1 tầng bánh khuấy dạng cánh nghiêng 4 bước.

2.3 Tối thiểu 1 tầng thiết bị phá bọt cơ học, điều chỉnh độ cao được, dải tốc độ ≥ 50–1000 vòng/phút ±5 (tùy chỉnh theo thể tích), có khả năng vận hành liên tục ở tốc độ cao.

III. Điều khiển nhiệt độ

3.1 Đun nóng bằng điện kết hợp làm mát bằng nước tuần hoàn. Có chức năng xả khí tự động, bảo vệ khi mất nước và quá nhiệt. Điều khiển PID thông minh nhằm đáp ứng nhanh và tiết kiệm năng lượng.

3.2 Dải điều khiển nhiệt độ lên men: từ nhiệt độ nước làm mát +5°C đến 65°C, độ chính xác ≤ 0,2°C, độ phân giải ≤ 0,1°C.

IV. Điều khiển cấp khí

4.1 Hệ thống gồm lưu lượng kế kiểu rotameter 2 kênh (không khí / O₂), bộ lọc khí vô trùng 1 cấp (0,01 μm). Rotameter + bộ điều khiển lưu lượng khối + van điều khiển để điều chỉnh tự động lưu lượng, dải 0–2 VVM.

V. Điều khiển pH

5.1 Điều khiển PID thông minh với khả năng phát hiện điện cực và cáp được bọc chắn. Hai bơm bánh kẹp tốc độ thay đổi.

5.2 Điện cực tái sử dụng được sau khử trùng bằng nồi hấp tiệt trùng. Hiệu chuẩn hoàn toàn do phần mềm hệ thống thực hiện. Kèm theo một bộ điện cực dự phòng.

5.3 Dải hiển thị: 0,00–14,00; độ chính xác ≤ 0,01. Dải điều khiển tự động: 2,00–12,00; độ chính xác ≤ 0,05.

VI. Điều khiển Nồng độ Oxy Hoà Tan (DO)

6.1 Phát hiện điện cực DO trực tuyến. DO có thể liên kết với tốc độ khuấy, thông khí, cấp liệu và các thông số khác để thực hiện điều khiển nối tiếp.

6.2 Dải đo: 0–150%; độ chính xác ≤ 3%; độ phân giải ≤ 0,1%.

6.3 Hiệu chuẩn hoàn toàn do phần mềm hệ thống thực hiện.

VII. Điều khiển Bọt

7.1 Bơm bánh kẹp để bổ sung tự động. Phát hiện bọt tự động kết hợp với bơm bánh kẹp tốc độ thay đổi và van màng khí nén để cấp chất chống tạo bọt tự động. Độ nhạy: 100–100.000 Ω.

VIII. Điều khiển Cấp Liệu

8.1 Điều khiển bơm peristaltic tốc độ thay đổi. Bốn kênh bơm peristaltic tốc độ thay đổi vô cấp loại nắp lật có thể lập trình.

8.2 Độ chính xác cấp liệu ≤ 0,02 mL/vòng.

8.3 Dải cấp liệu: 0,02 mL/phút – 340 mL/phút.

8.4 Các chế độ cấp liệu: tốc độ hằng định, hàm mũ (điều khiển theo phương trình tốc độ sinh trưởng riêng), tuyến tính, tuần tự, liên kết pH, liên kết DO, v.v.

VI. Hệ thống khí thải

9.1 Trang bị hệ thống ngưng tụ khí thải và hệ thống lọc.

X. Cấu hình hệ thống tự động hóa (tùy chọn)

10.1 Hệ thống điều khiển tiệt trùng tự động: điều khiển bằng chương trình, thiết lập một chạm, tiệt trùng tự động. Đường ống hơi chính được trang bị bộ lọc sơ cấp 5 μm và van giảm áp (dải áp suất 0–0,4 MPa).

10.2 Phát hiện và điều khiển lưu lượng không khí tự động: sử dụng lưu lượng kế khối lượng để đo lưu lượng không khí đầu vào.

10.3 Điều khiển áp suất bình chứa tự động: cảm biến áp suất + van điều khiển tỷ lệ để điều chỉnh áp suất khí thải, dải áp suất 0–0,3 MPa.

XI. Hệ thống điều khiển RY-HITECH

11.1 Bộ điều khiển tập trung với phần mềm tuân thủ tiêu chuẩn GMP để điều khiển quy trình và hiển thị. Bao gồm tủ điều khiển tại chỗ làm bằng thép không gỉ 304, hệ thống PLC, bộ nguồn chuyển mạch, rơ-le, cảm biến và cơ cấu chấp hành. Giao diện người-máy (HMI) sử dụng màn hình cảm ứng công nghiệp tích hợp tất cả-trong-một có kích thước ≥ 11 inch.

11.2 Các thông số điều khiển và hiển thị bao gồm (nhưng không giới hạn ở): Nhiệt độ, Khuấy trộn, pH, DO, Bổ sung dinh dưỡng, Thông khí, Áp suất, Thể tích dịch lên men, Mật độ tế bào, Trọng lượng bổ sung dinh dưỡng, O₂ & CO₂ thải ra, CER, OUR, KLa, RQ.

11.3 Quản lý từ xa: khả năng điều khiển từ xa qua ứng dụng di động.

11.4 Chức năng công thức: lập kế hoạch và quản lý công thức lên men, hỗ trợ ≥ 20 kế hoạch công thức.

11.5 Ghi dữ liệu: nhật ký kiểm tra (audit trail), chữ ký điện tử, quản lý phân quyền, quản lý cảnh báo. Ghi dữ liệu thời gian thực của tất cả các thông số và xu hướng lịch sử. Có khả năng điều khiển từ xa, xuất dữ liệu được. Sở hữu trí tuệ riêng với dịch vụ khôi phục dữ liệu và nâng cấp phần mềm.

11.6 Thiết lập thông số đồng bộ: đồng bộ thời điểm lên men, thiết lập điều khiển, thiết lập thông số, hiệu chuẩn pH, hiệu chuẩn DO.

11.7 Các đường cong so sánh thông số và báo cáo so sánh.

11.8 Giám sát video thời gian thực.

11.9 Máy tính chủ tại phòng điều khiển để giám sát từ xa thời gian thực.

XII. Chế độ thông số điều khiển

12.1 Chế độ thủ công: có thể thiết lập tỷ lệ van hoặc phần trăm mở van.

12.2 Chế độ tự động: có thể chọn điều khiển liên tục PID hoặc điều khiển bật/tắt PID.

12.3 Chế độ tuần tự: tối thiểu 20 đoạn điều khiển đã định nghĩa trước cho mọi thông số, cho phép điều khiển từng giai đoạn tự động. Chế độ từ xa: chấp nhận lệnh từ máy tính chủ.

12.4 Điều khiển nối tiếp: DO có thể liên kết với tốc độ khuấy, lưu lượng khí, áp suất bình, cấp liệu, v.v.

12.5 điều khiển pH thông qua việc cấp axit và kiềm. Chức năng đo lường cho cấp liệu, chất chống tạo bọt, axit và kiềm.

12.6 Bộ điều khiển có khả năng điều khiển đồng thời ≥ 2 thiết bị lên men, mỗi thiết bị hoạt động độc lập mà không gây nhiễu lẫn nhau.

12.7 Màn hình hiển thị xu hướng thời gian thực theo trục X/Y với chức năng phóng to/thu nhỏ linh hoạt, giúp người vận hành đánh giá tương tác giữa các thông số nhằm điều chỉnh quy trình nhanh chóng.

12.8 Xử lý dữ liệu: biểu đồ xu hướng cho tất cả các thông số. Lưu trữ, hiển thị và phân tích dữ liệu lịch sử.

12.9 Báo cáo lô cho tất cả các thông số. Xuất dữ liệu trực tiếp qua cổng USB.

12.10 Chụp màn hình biểu đồ trực tuyến. Xuất dữ liệu dưới dạng PDF và Excel.

12.11 Quản lý kiểm soát truy cập: ba cấp độ quyền (OPE/MON/SYS), mỗi cấp độ hỗ trợ nhiều tài khoản phụ.