Du använder en föråldrad webbläsare. Det gör att vi tyvärr inte kan garantera att du kan använda vår webbplats som det är tänkt. Gamla webbläsare innebär dessutom långsammare nedladdning och säkerhetsproblem. Vi rekommenderar att du installerar en uppdaterad version eller en annan webbläsare för att kunna använda alla funktioner på vår webbplats.
Kontinuerlig, exakt reglerad näringstillförsel till en bioreaktor
En bioreaktor ska producera en så stor produktmängd som möjligt. För det behövs en exakt reglering av alla viktiga parametrar som näringskoncentrationen, temperaturen och syrehalten, för att hjälpa till på ett optimalt sätt vid fermenteringen. Se hur du kan skapa säkra, reproducerbara processer i dina fermenterare med skräddarsydda ventil- och sensorlösningar.
Utmaningarna med fermentationsprocessen
Det tillförs kontinuerligt substrat till bioreaktorn under pågående fermenteringsprocess, och den tappas kontinuerligt på slutprodukten. En sluten reglerkrets ser till att de parametrar som ska regleras alltid motsvarar angivna börvärden så noggrant som möjligt. Här finns det flera utmaningar:
Provtappning
Gasfrånförsel
Näringstillförsel
Cellskörd
PLC
Biologiskt material
35 °C–37 °C (optimal tillväxttemperatur)
Biokatalysatorer (celler eller enzymer)
Produkter
Näringslösning
Flödesreglering
Gastillförsel: Vid fermenteringsprocessen används fyra gaser: Syrgas O₂, kvävgas N₂, koldioxid CO₂ och luft. För att få till en optimal produkttillväxt gäller det att reglera dessa optimalt.
Utmaningar och problem vid vanliga lösningar
Kultursystemet i fermenteraren är underordnad en kontinuerlig cellmatning. Den biokemiska processen reagerar ytterst känsligt på ändrade parametrar. Därför får under inga omständigheter näringslösning tillföras i för stor eller liten mängd. Då processen störs blir alla tillagda ingredienser obrukbara vilket resulterar i onödiga kostnader och tidsfördröjningar. För att reglera Continuous Feeding används ofta membranventiler, som dock inte påvisar en optimal regleringskarakteristik.
A: för liten näringstillförsel; B: korrekt näringstillförsel; C: förhöjd näringstillförsel
För att fermenteringen ska fungera tillförlitligt är det viktigt att produktions- och rengöringscyklerna är separerade från varann på ett säkert sätt. Kontaminering av främmande grodd eller CIP-medier skulle resultera i att hela satsen med fermenterad produkt blir obrukbar. För att undvika onödigt höga kostnader används ofta Coriolis-mätdon i befintliga anläggningar för att kontrollera flödet. De är dock tunga och klumpiga och driver upp pumpkostnaderna.
Flödesmätare, temperatursensorer, reglerventiler och andra komponenter sitter ofta otillgängligt till på anläggningen. Dessutom är enheterna ofta stora och tunga – en vanlig flödesmätare och tillhörande ventil kan tillsammans väga 18 till 20 kg. Dessa faktorer försvårar monteringen och senare underhåll under produktionsarbetet.
Den integrerade övervakningen av den korrekta Glukosmatningen ska säkra produktionsprocesser och säkerställa anläggningstillgängligheten – med så liten arbetsinsats som möjligt. Samtidigt gör den att de olika regleringarna och föreskrifterna i läkemedelsindustrin följs. Dessa kräver en sömlös dokumentation av mätparametrar för en entydig spårbarhet. Inte alla processregleringar uppfyller dessa olika krav.
Reglera bioreaktorer snabbt, säkert och automatiserat med skräddarsydda system
Bara då alla reglerkretsar fungerar problemfritt kan dina maskiner leverera effektiva produktionsprocesser och högkvalitativa slutprodukter. Ventildimensionering och val av reglerkrets är ofta komplicerat och tar tid. Med vårt ventildimensioneringsverktyg kan du få en överblick från början för att avgöra vilken ventillösning som kommer i fråga för din fermenteringsprocess. Därefter rådgör vi gärna personligen och sammanställer perfekt utvalda och dimensionerade produkter.
Eller så erbjuder vi kompletta systemlösningar som underlättar ingenjörs- och produktionsarbetet – helst med automatisering. Prata direkt med våra experter!
Gastillförsel
Flödesreglering
Provtappning
Gasfrånförsel
PLC
Bälgventil inklusive ELEMENT-lägesregulator
FLOWave typ 8098
Näringslösning
Fördelarna med Bürkert-systemlösningen:
I motsats till vanliga lösningar planerar Bürkert-lösningen för en lokal reglerkrets som ger ett omedelbart utbyte mellan flödesmätaren och bälgventilen. Ventilen reglerar mängden tillförd näringslösning som funktion av informationen från FLOWave. Den anslutna PLC övervakar inte bara processen utan balanserar även de tillförda mängderna med fermenterarens faktiska behov som beräknas med hjälp av ett stort antal mätvärden. Konventionell lösning: Bürkert-lösning:
Med de kompakta Bürkert-komponenterna kan du realisera mycket platsbesparande och flexibla maskinkoncept. För att vara rustad för dagens och morgondagens krav så integrerar Bürkert dessutom modern digital anslutningsteknik till t.ex. High-level-fältbussar och IO-Link i alla lägesregulatorer. Därmed kan du integrera komponenterna sömlöst i dina styrsystem, vilket minimerar komplexiteten i många avseenden för dina anläggningar.
Bürkerts styrningslösningar för vätskeprocesser är alltid anpassade till de specifika kraven i fermenteringsprocessen. Antingen som skräddarsytt utvalda och dimensionerade enskilda produkter eller som kompletta reglerkretsar, som underlättar ingenjörs- och produktionsarbetet. Sådana systemlösningar sänker normalt de totala kostnaderna betydligt jämfört med inköp av enskilda komponenter.
Driftsättningen av reglerkretsar är oftast en tidskrävande uppgift. Men det finns sätt att skynda på processen: Autotune-funktionen, som är inbyggd som standard i de flesta lägesregulatorer från Bürkert ser till att regulatorn med ett knapptryck anpassas automatiskt till anläggningsförhållandena. Även den lägre vikten och kompakta konstruktionen på Bürkert-komponenterna bidrar till en snabbare montering – även på svårtillgängliga ställen.
Konventionell lösning: Bürkert-lösning:
Spara in på utrymme och vikt
Vid vanliga lösningar är totalvikten för de två komponenter som ser till att näringslösningen matas reglerat till bioreaktorn på 18,5 kg, vid ett antagande på DN ½" per komponent. I jämförelse är totalvikten för Bürkert-lösningarna med samma DN på endast 4,4 kg. Det gör att du kan spara in en vikt på ca 14 kg med den lokala reglerkretsen. Den lösningen kräver dessutom mycket mindre utrymme, vilket ger flexiblare anläggningskoncept, kortare monteringstider och lägre maskinkostnader.
Med vårt konfigurerings- och dimensioneringsverktyg kan sätesventiler och membranventiler med pneumatiska och elektromotoriska manöverdon enkelt och noggrant dimensioneras.
Söker du ett material som är resistent mot ett aggressivt medium? Bürkert resistApp är till hjälp att när du letar efter kompatibla material för ett flertal gasformiga eller flytande medier och underlättar att välja lämpliga material vid användning av Bürkert-produkter.