- 产品说明
全自动发酵罐系统概述
全自动发酵罐一般是指发酵的整个过程、整个系统全部采用自动化控制的发酵罐,安全、可靠、稳定、效率高。全自动发酵罐为一套系统,主要包括种子罐、发酵罐、补料罐、无菌空气过滤系统、发酵过程自动控制系统、附属设备、管道阀门系统,是集机械和控制一体化的工程。
全自动发酵罐作为发酵罐的一种特殊形式,可通过PH自动控制系统实现生物发酵全过程的自动化控制,广泛适用于有氧生物与厌氧生物的发酵反应。全自动发酵罐罐体采用不锈钢材质,由圆柱体及椭圆形或碟形封头焊接而成,密封性强,安全卫生无污染,可实现在位高温灭菌,符合国家GMP卫生标准,广泛应用于食品、医药、化工等行业。
全自动发酵罐系统构成
该设备主要由罐体、夹套、搅拌系统三大系统构成,另设夹套或盘管、传动装置、轴封装置、保温介质、支撑、发酵专用取样放料阀、冷却液进出口、温度传感器接口、PH自动控制系统、压力传感器、空气呼吸器、CIP接口等组件。
罐体一般采用SUS304/SUS316L不锈钢材质,内筒壁采用机械抛光或电解镜面抛光,外筒壁采用304全焊接结构保温,外表面采用镜面或亚光处理;筒体对外连接口采用卫生快开接头,安全卫生无死角,符合国家GMP卫生标准。
全自动发酵罐在线控制系统,采用彩色液晶触摸屏+PLC全自动控制,可在线检测并控制发酵过程相关参数。控制系统主要包括灭菌界面、参数设定与矫正、数据曲线图、数据报表、发酵批次号设定、在线动画、报警装置等,可连接上位机、电脑和打印机,实现远程监控及数据存储与打印。
另外,配有温度控制装置、测温孔、CIP自动旋转喷洗球、消泡器、挡板、空气分布器、温度传感器、视镜射灯、液位计等设备,便于人工操作,简单可靠。
全自动发酵罐结构特征
1、罐体均采用SUS304/SUS316L不锈钢材质,具有耐高温、耐酸碱、耐腐蚀的特性,内外表面均采用抛光处理,抛光精度Ra0.4,可防止物料粘壁,且易清洗;
2、搅拌系统采用三层六平叶发酵专用标准桨,无级调速,可实现发酵搅拌过程全自动控制;
3、全自动发酵罐采用在位高温蒸汽灭菌,灭菌过程可实现自动控制,灭菌温度精确;
4、瑞士梅特勒PH电极及屏蔽导线,范围在2~12PH,控制精度为±0.02PH;
5、自动检测泡沫,可添加消泡剂,灵敏度为100~10000;空气流量控制可采用转子流量计手动调节,范围为0~5000L/min;
6、补料系统可通过蠕动泵自动流加,范围为0~5L/min,控制精度±2%。
全自动发酵罐系统组成
序号 | 系统/设备 | 规格(L) | 罐体材质 | 夹套/列管材质 | 数量 |
1 | 种子罐 | 按需 | SUS316L/304 | SUS304 | 按需 |
2 | 发酵罐 | 按需 | SUS316L/304 | SUS304 | 按需 |
3 | 其它 | 系统由发酵罐,空气处理系统、蒸汽净化系统、电器控制系统、恒温系统及管路、阀门、辅助系统,传感器与一次仪表系统,下位机控制系统(现场PLC控制系统,二次仪表),上位机系统以及台架等组成。 |
全自动发酵罐系统组成参数
项目 | 技术参数 |
罐体配置 |
不锈钢SUS316L/SUS304材质;夹套控温,优化导流设计;内表面抛光,Ra≤0.6μm;外表面抛光或亚光处理(玻璃喷丸);大视角长条视镜,符合GMP标准; 罐盖开口:pH、DO、温度接口、无菌取样口、补酸碱口、补料口、接种口、泡沫电极接口、进气口、排气口等 |
搅拌系统 | 顶入式机械搅拌系统;无菌机封系统;直流搅拌电机(20L及以下)或交流电机;标配2层平直叶轮,一级高效消泡桨;另有斜叶、弯叶、轴向流桨叶等可选; 无极调速,数字化设定转速控制 |
结构方式 | 落地式框架结构,节省空间,万向脚轮,操作方便 |
通气系统 | 深层通气,配备不锈钢环形分布器;玻璃转子流量计显示,压力表显,手动阀门调节流量配备美国PALL高效除菌过滤器,过滤精度0.2μm,需外源压缩空气,配备优质除水稳压装置,持续稳定供气;可选配质量流量控制器自动控制空气流量 |
罐压控制 |
顶部排气口配置指针式压力表显示罐压,不锈钢阀门手动调节; 可选配进口压力变送器和自动调节阀实现罐压自动控制 |
温度控制 | 德国Pt-100温度探头在线检测,数字化设定,自动/手动控制;电加热恒温水箱与不锈钢水浴夹套联合控温控温,范围为冷却水温度+5℃~65℃,控制精度:±0.1℃ |
pH控制 | 瑞士原装进口梅特勒电极(或汉密尔顿)在线检测,1路或2路蠕动泵自动流加碱或酸液进行调节;控制范围:0~14pH; 控制精度:±0.02ph, 分辨率:0.01ph;电极可高温蒸汽消毒 |
溶氧(DO)检测 | 瑞士原装进口梅特勒电极(或汉密尔顿)在线检测,可与转速、通气等关联控制。测量范围:0-100%,显示精度1% ,电极可高温蒸汽消毒 |
补料控制 | 标配1路蠕动泵时间比例流加补料,流加量累积显示、记录 |
消泡方式 | 传导式泡沫电极,泡沫异常状况自动报警;标配1路蠕动泵自动/手动流加消泡剂,流加量累积显示、记录 |
控制系统 | 应用工业级MC-bio8000控制系统,采用西门子PLC控制器,32位真彩色触摸屏操作界面,功能齐全、运行稳定。系统控制和显示参数:温度、搅拌转速、pH、溶氧、消泡、补料、空气流量、罐压、发酵液体积、尾气CH4、尾气CO2、尾气O2等参数 |
灭菌方式 | 离位或者在位灭菌 |
可选配项 |
1.多路补料 2.补料称重 3.富氧旁路 4.氧化还原电位在线检测 5.空气流量自动检测与控制 6.尾气CH4、O2、CO2含量在线检测 7.甲醇(乙醇)含量在线检测 8.葡萄糖、特定氨基酸在线检测 |
设备特点 | 离位/在位灭菌,安全可靠,培养基浓度准确;观测清晰,特殊机械密封,密封可靠;搅拌动力强劲观测清晰,拆装容易;使用方便。即使粗醪培养基也能适应。 |
全自动发酵罐系统控制功能
序号 | 设备 | 控制功能 | ||||||||
温度 | Ph | DO | 转速 | 灭菌 | 压力 | 流量 | 补料 | 消泡 | ||
1 | 发酵罐 | 测控 | 自控 | 自控 | 变频 | 自控 | 自控 | 自控 | 自控 | 自控 |
2 | 种子罐 | 测控 | 自控 | 自控 | 变频 | 自控 | 自控 | 自控 | 自控 | 自控 |
发全自动酵罐系统控制技术参数
序号 | 控制参数 | 技术指标 |
1 | 温度 | 四位数显温度变送器,配套PT100温度电极 |
测量精度:0.3级(0.3%FS±0.1℃),测量范围0-150℃ | ||
控制方式:数字化设定,手/自动控制 | ||
执行机构:气动阀门/热水循环泵 | ||
控制内容:双向控制加热和冷却 | ||
2 | PH | 世界品牌瑞士公司PH玻璃凝胶电极 |
电极可高温在位灭菌,灭菌温度:130℃, | ||
配套不锈钢PH电极护套; | ||
测量范围:0-14PH,精度:±0.01PH; | ||
四位数显变送器,供电AC 220V,4-20mA | ||
配备原装瑞士进口电极屏蔽线 | ||
3 | DO | 世界品牌瑞士公司DO膜电极, |
电极可高温在位灭菌,灭菌温度:130℃, | ||
配套不锈钢DO电极护套; | ||
测量范围0-100%,精度±1%; | ||
配套四位数显变送器,供电AC 220V,4-20mA | ||
4 | 转速 | 变频无级调速系统,功率与电机匹配 |
数字化设定转速数值 | ||
执行机构:变频器 | ||
6 | 灭菌 | 数字化设定罐内灭菌温度和灭菌时间,自动控制灭菌温度和降温过程。 |
灭菌温度范围:80℃-125℃。 | ||
灭菌过程:蒸汽通过夹套加温,对罐内预热;达到预热设定温度,可选择设定蒸汽直接进罐, | ||
使罐内温度达到灭菌温度;开始计时并自动控制灭菌温度;达到灭菌时间后自动降温至设定发酵温度。 | ||
7 | 压力 | 数字化设定罐内压力,4-20mA信号线性调节罐内压力。 |
8 | 流量 | 数字化设定进气流量,比例调节阀自动控制 |
9 | 消泡 | 控制方式:手/自动控制 |
控制内容:数字化设定延时定量控制 | ||
执行机构:具有泡沫报警功能 | ||
10 | 补料 | 控制方式:手/自动控制 |
控制内容:数字化设定分段定量控制 | ||
执行机构:蠕动泵控制或自控阀控制 | ||
11 | 称重 | 配备称重系统显示罐内真实料液。 |
全自动发酵罐质量标准
设计、制造、检验、验收执行:
1、《中华人民共和国特种设备安全法》
2、SFDA 《药品生产质量管理规范》
3、TSG21—2016《固定式压力容器安全技术监察规程》
4、GB150—2011《压力容器》
5、NB/T47015—2011《压力容器焊接规程》
6、NB/T47013—2015《承压设备无损检测》
7、HG/T20584—2011《钢制化工容器制造技术要求》