Инжиниринг и комплексные поставки биотехнологического оборудования

Промышленный биореактор 1000-3000 л

Описание

Промышленные биореакторы производства компании БИОТЕХНО предназначены для проведения культивирования клеточных культур и вирусов. Биореактор изготавливается по индивидуальным требованиям заказчика. Система контроля технологических параметров построена на базе промышленных систем автоматизации для обеспечения необходимой стабильности, гибкости и ремонтопригодности. Трансмиттеры устанавливаются от ведущих мировых производителей Mettler Toledo, WIKA, Endress+Hauser, IFM и т. п.

Области применения:


Промышленные биореакторы производства компании БИОТЕХНО предназначены для проведения культивирования клеточных культур и вирусов. Биореактор изготавливается по индивидуальным требованиям заказчика.

При необходимости биореакторы Biotechno могут быть модернизированы в соответствии с требованиями заказчика. На любой биореактор Biotechno может быть установлен спин-фильтр для проведения перфузионных процессов.

Для вашего удобства вся необходимая обвязка биореактора установлена на единую раму из нержавеющей стали. Это экономит место в помещении и упрощает доступ к основным техническим узлам.

Для растворения питательных веществ, равномерного распределения клеточной массы, улучшения равномерности распределения температуры и равномерного распределения кислорода в питательной среде необходимо осуществлять перемешивание, при этом оно должно быть бережным, ввиду того, что у клеток млекопитающих нет клеточной стенки, они хрупкие и имеют более высокую чувствительность к гидродинамическим силам сдвига, чем прокариоты. С данной задачей хорошо справляется мешалка с крыльчаткой типа «морской винт», а применение магнитной муфты позволяет исключить риск контаминации за счет отсутствия контакта с внешней средой.

Для того чтобы избежать накопления CO2, образующегося во время клеточного дыхания и метаболизма, можно использовать поверхностное извлечение; для этого подается стерильная смесь воздуха и CO2 над поверхностью среды. Смешивание газов для аэрации осуществляется с помощью контроллеров массового расхода для воздуха, кислорода, углекислого газа или азота.

Также необходимо правильно выбрать барботер, который определяет размер пузырьков, имеет большое значение для сведения к минимуму повреждения клеток, образования пены и увеличения коэффициента массопереноса кислорода и извлечения CO2. Для культуры клеток не рекомендуются микробарботеры, которые обеспечивают маленький размер пузырьков, которые могут привести к тангенциальному напряжению и низкому извлечению CO2.

Все поверхности, контактирующие с продуктом, выполнены из нержавеющей стали AISI 316L с шероховатостью поверхности не более 0,6 мкм, что позволяет выполнять CIP-мойку более эффективно.

Конструкция:

  • Объем: от 1000 до 3000 л
  • Давление: от -1…0 до +3…+20 бар
  • Температура: от -20…0 до +150 (SIP до 150 °C)
  • Варианты очистки: CIP, SIP
  • Конструкция сосуда: одинарная или двойная стенка, теплоизоляция, облицовка нерж. сталью, наружная полировка/шлифовка/пескоструйная обработка
  • Конструкция крышки: плоская, торосферическая, откидная на быстросъемных креплениях, электро/пневмоподъемник
  • Мешалка: магнитная или двойное/одинарное торцевое уплотнение, различные формы импеллеров, эйрлифт.

Особенности:
  • Отсутствие «мертвых зон»
  • Асептический отбор проб
  • Стерильные фильтры для газов и жидкостей
  • Аэрация воздухом и/или газовой смесью
  • Химический и/или механический пеногаситель
  • Стандартные датчики: температура, давление, pH, pO2, пена
  • Дополнительные датчики: оптическая плотность (мутность), ОВП (Redox), уровень, вес, расходомеры для газов и жидкостей
  • Используются компоненты ведущих мировых производителей

Автоматика:

Система контроля технологических параметров построена на базе промышленных систем автоматизации для обеспечения необходимой стабильности, гибкости и ремонтопригодности. Трансмиттеры устанавливаются от ведущих мировых производителей Mettler Toledo, WIKA, Endress+Hauser, IFM и т.п.

1. Емкость (отношение длины к диаметру: 2/1)
Общий объем 1000-3000 л
Рабочий объем 800-2400 л
Материал изготовления Нержавеющая сталь марки 316L (для частей, контактирующих с продуктом)
  Нержавеющая сталь марки 304L (для частей, не контактирующих с продуктом)
Расчетное давление 3,0 кг/см3 (емкость)
  4,0 кг/см3 (рубашка)
Расчетная температура 143 °С (емкость)
  151 °С (рубашка)
Обработка поверхностей Внутренняя полировка 0,6 μm + электрополировка
  Внешняя полировка 1,2 μm
Порты на емкости  
Верх Порт для мембранного манометра
  Порт для мембранного передатчика давления
  Разрывная мембрана
  Выпуск и конденсор отработанных газов
  Инокуляция
  Смотровое окно
  Порт для датчика пены
  Форсунка для CIP
  Запасной порт
Верхние боковые стенки Подача газовой смеси
  Смотровое окно
  Подача культуральной жидкости х 3
  Кольцевой барботер
  Запасной порт
Нижние боковые стенки Порт для резисторного датчика температуры PT100
  Порт для датчика pH
  Порт для датчика растворенного кислорода
  Запасной порт
  Порт для пробоотбора
Рубашка Подача пара / выход захоложенной воды
  Выход пара / Подача захоложенной воды
(включая предохранительный клапан и манометр)
Низ Дренажный клапан
2. Механизм перемешивания
  Нижний магнитный привод
  Двигатель постоянного тока
  Скорость 10-100 об./мин. (управление инвертором)
  Регулируемые трехуровневые мешалки Раштона
  3 приваренные перегородки
3. Механизм аэрации
  Автоматическая подача газовой смеси 2,5 VVM
  5" высокоэффективный фильтр 0,2 μm и корпус фильтра из нержавеющей стали марки 316L
Контроллер массового расхода O2
  Контроллер массового расхода CO2
Контроллер массового расхода N2
4. Механизм давления
  Разрывной диск
  Манометр
  Позиционер
  Датчик давления
  Клапан контроля давления
5. Механизм контроля pH/DO
  Датчик pH
  Держатель датчика pH
  Кабель для датчика pH
  Датчик DO
  Держатель датчика DO
  Кабель для датчика DO
  Перистальтический насос (фиксировано 40 об./мин.) х 3
  Бутыль 5 л х 2
6. Механизм контроля температуры
  Датчик температуры (PT 100)
  Теплообменник
  Насос
7. Обвязка и рама
Поддержка Углы и каналы – STS304
Изготавливаемая обвязка Подача газовой смеси
  Подача технологического пара
  Подача чистого пара
  Подача охлаждающей воды
  Возврат охлаждающей воды
  Слив отработанной воды
  Слив отработанных жидкостей
  Вывод отработанного газа
Приборы Мембранный клапан
  Прямоточный клапан
  Конденсатоотводчик
  Мембранный манометр
  Шаровой клапан и пневматический угловой клапан
  Обратный клапан
  Предохранительный клапан
  Коленчатая труба, тройник
Сварка труб Орбитальная сварка (линия в контакте с продуктом)
  Ручная сварка (общая линия)

 
Система контроля технологических параметров и SCADA.

ferm_15-50_sw.jpg

Программное обеспечение русифицировано и имеет возможность подключать в дальнейшем и обслуживать опционально предложенные в данном коммерческом предложении дополнительные датчики и системы. На основе получаемых данных возможно построение алгоритмов управления технологическим процессом для улучшения параметров культивирования.

 
Имеется возможность управления независимыми процессами в нескольких культуральных сосудах одним контроллером. 


Программное обеспечения для технологического процесса имеет четыре иерархических уровня доступа, каждый со своим собственным паролем: Viewer («Просмотр», без пароля), Operator («Оператор»), Engineer («Инженер») и Administrator («Администратор»).

Каждый датчик имеет соответствующий ПИД-контроллер («ПИД» означает «пропорционально-интегрально-дифференциальный»). Каждому датчику также соответствует значение TAG («Метка») в базе данных значений TAG для аналоговых входов.

Окно настройки контроллера (Controller Setup) предоставляет доступ ко всем элементам настройки определённого контроллера. Значения можно менять с помощью бегунков и стрелок.

«Режим калибровки»:

Double («Двойной»): стандартная калибровка по двум точкам, где вычисляется крутизна характеристики и смещение.
Single («Одиночный»): калибровка по одной точке. Здесь предполагается, что характеристика пересекает оси координат в точке (0,0). Этот тип калибровки рекомендуется для pH, если калибровка перед стерилизацией не была проведена или была неправильной. Поскольку точка пересечения принимается за (0,0), калибровка этого типа может быть очень неточной.

«Тип калибровки»: выбор единиц измерения. Возможные варианты: 

Temperature (температура, °C) Anti-foam (пеногаситель, %)
Speed (скорость, об/мин) Level (уровень, %)
DO2 (растворённый кислород, %) Weight (вес, кг)
pH General (общий, %)
Redox (окислительно-восстановительный потенциал, мВ) Com2 (специальный)
Mass Flow (массовый расход, л/м) Electronic Balances (электронные весы, кг)
Pressure (давление, бар) Feed Back (обратная связь*)
Calculation # (вычисление)  

Импульсные цифровые выходы («Pulsed digitals») – это специальная группа средств управления, особенно полезная для управления с использованием уровня (например, в системе пеногашения). Можно настроить до четырёх импульсных цифровых выходов.

Аналоговые прямые выходы:
Каждый выход отображается с его именем, значением TAG, заданным значением, процентом открытия и кнопкой для управления его состоянием. Каждый аналоговый выход можно контролировать либо с помощью контроллера (PID), либо вручную (MANU). Режим “MANU” имеет приоритет над режимом “PID”.

Модуль вычислений (Calculation Module) позволяет создавать расчёты с использованием аналоговых значений, зарегистрированных системой, а также констант. Расчёты конструируются с использованием операторов и функций, аналогично программе Microsoft Excel. Вычисления можно сохранять в журнал и представлять в графическом виде, как обычные зарегистрированные данные. Их также можно использовать для имитации входа датчика
Последовательности – это «мини-программы», которые позволяют пользователям автоматизировать функции реактора на основе времени или событий. Для создания последовательностей не нужно иметь никакого опыта программирования. Последовательности полезны при автоматизации партий и оптимизации процессов. Система может одновременно работать максимум с четырьмя последовательностями. При этом на компьютере может быть сохранено до 100 последовательностей.

Оффлайн-данные (Offline Data) – это функция, которая позволяет пользователю создавать файл данных C-BIO и добавлять данные из оффлайн-устройства (например, из настольного спектрофотометра). Эти данные можно затем добавить на график в программе C-BIO, так что на протяжении партии можно наблюдать тренды. Метод добавления – графический, что позволяет пользователю немедленно увидеть тренды даже до построения графика
Профиль – это мощная функция, которая позволяет пользователю графически задавать кривую заданного значения для контроллера. Файлы можно создавать из пустого файла, либо их можно создавать с помощью сохранённых в журнале данных из предыдущей партии.
ПО позволяет запустить пакет для сбора данных, который хранится в базе данных (на языке SQL). ПО позволяет сохранять выбранные для сбора данных параметры в формате “CSV”, чтобы работать с данными, например, в программе EXCEL. Данные можно сохранить на внешний носитель (например, на USB-накопитель) или сетевой диск.

C-BIO: SCADA-программы:
Эти приложения нужно запускать для правильной работы, когда также работает ПО для панельного ПК. В противном случае все действия ПО SCADA не будут осуществляться.
Несколько функций в SCADA-программе C-BIO блокируются:
- Emergency Stop;
- Digital Safe;
- Analog Output;
- Batch SQL;
- калибровка всех регулировок.

Однако все действия, проделанные на панельном ПК, будут видны в SCADA-программе C-BIO, исключая действия, связанные с функциональностью Analog Output. Все прочие действия доступны в системе SCADA, управляет ими и выполняет их ПО панельного компьютера.

Например, для последовательностей возможно:
- запустить последовательность;
- остановить последовательность;
- редактировать последовательность во время выполнения и просматривать выполняемый шаг;
- изменять последовательность, если она остановлена или не запущена;
- давать название последовательности для партии и запускать её.

Невозможно:
- отвечать на вопрос (он не отображается, он показывается только на экране панельного ПК, поскольку оператор должен быть для этого рядом с оборудованием);
- переписывать шаг последовательности (для этого оператор должен быть рядом с оборудованием);
- менять последовательность во время её работы (для этого оператор должен быть рядом с оборудованием).

Модуль графических трендов (Graphic Trends):

Это ПО доступно на каждом компьютере. Оно не зависит от ПО C-BIO. Его можно запускать и просматривать данные даже тогда, когда программа C-BIO не работает.
Ярлык для этого модуля помещён на рабочий стол каждого компьютера, чтобы его можно было запускать без ПО C-BIO. С другой стороны, если компьютер, на котором система SCADA хранит базу данных, выключен, то модуль Graphic Trends покажет сообщение об ошибке, поскольку база данных не будет найдена.

Сбросить
фильтр
Свернуть >

Технологическая карта

Хранение культур
Ёмкости и резервуары