Tischfermenter und Bioreaktoren

Steuereinheit aus Edelstahl

Der Tischfermenter wird von einer Steuereinheit aus Edelstahl gesteuert, in der der Automat, die Massenströme, die Pumpen, die Ventile und der Schaltschrank untergebracht sind.

Er wird von Bailun Technology hergestellt und ist mit Sensoren und Aktoren vorwiegend westlicher Hersteller ausgestattet, um seine Weiterentwicklung und Wartung im Laufe der Zeit in Frankreich und der Schweiz zu erleichtern.

Der Fermenter wird von einer Siemens Siematic S7 SPS gesteuert

Es handelt sich um eine stabile und universelle Steuerung, die für eine Vielzahl von Automatisierungsanwendungen geeignet ist, insbesondere für die Steuerung von Fertigungsprozessen. Sie ist einfach zu vernetzen; sie ist das Steuerungsorgan Ihres Fermenters.

Sie können entweder alle in der Software enthaltenen Informationen auf dem 10-Zoll-Touchscreen des Geräts anzeigen lassen oder auf einem entfernten Computer (diese Option ist in diesem Angebot nicht enthalten): Prozessdaten übertragen, den Prozess, gespeicherte Proben, Prozessparameter usw. visualisieren.

Und auch von allen von Siemens angebotenen Standardperipheriegeräten profitieren, um Ihren Fermenter in ein internes industrielles Netzwerk zu integrieren.

Die Siemens-Steuerung ermöglicht insbesondere den Datenaustausch über Profinet oder OPC-UA mit einem Supervisor vom Typ SCADA.

Steuerungssoftware

Die Steuerungssoftware basiert auf einer SIEMENS S7+ FORCE CONTROL-Basis.

Es ermöglicht daher eine große Skalierbarkeit im Laufe der Zeit, wenn sich Ihre Bedürfnisse ändern.

Es passt sich an zahlreiche Aktoren und Sensoren verschiedener Marken an, was die Skalierbarkeit des Fermenters entsprechend Ihren Bedürfnissen im Laufe der Zeit gewährleistet.

Die Software ist auf Englisch (FR optional).

Der Hauptbildschirm ist eine ergonomische Übersicht, der es Ihnen ermöglicht, den Status des Fermenters und aller Ventile zu einem bestimmten Zeitpunkt einfach anzuzeigen (SCADA-Typ).

Standardmäßig sind alle gängigen Funktionen in der Software installiert:

Prozesssteuerung: entweder manuell oder softwaregesteuert, abhängig von Ihren Rezepturen.

Die Software kann alle Aktoren (Rotameter, Pumpen, Rührwerk, Belüftung, Heizung oder Kühlung) anhand der von Ihnen festgelegten Regeln und der von den verschiedenen Sensoren abgelesenen Werte steuern.

Sie können zwischen PID-Logik und kontinuierlicher Logik wählen.

Kaskadengesetze sind möglich.

Benutzer- und Passwortverwaltung.

Sensorkalibrierung.

Synoptische Visualisierung des momentanen Zustands der Aktoren und Sensoren.

Alarme.

Speicherung und Export von Daten für jede Charge.

Halbautomatisierung des Prozesses durch die Schaffung kaskadierender Gesetze.

Ihr Fermenter ist mit peristaltischen Pumpen von WATSON MARLOW ausgestattet.

Die Modelle variieren, um den Durchfluss an die Größe des Fermenters anzupassen.

Diese Pumpen arbeiten entweder manuell oder automatisch und werden über die Software gesteuert.

Meistens werden vier Pumpen für Säure, Base, Entschäumer und Feed in unsere Fermenter eingebaut.

Es können aber auch andere Pumpen hinzugefügt werden, z.B. für eine Online-Analyse, einen kontinuierlichen Prozess, einen Betrieb im Turbidostat-Modus usw.

Einströmende Gase: Mass Flows Controllers und Rotameter

Der Fermenter ist standardmäßig mit einem Rotameter für jedes einströmende Gas ausgestattet.

Sowie ein oder mehrere in Europa hergestellte „Mass Flow Controller“: Marken von Buckert oder Vögtlin am häufigsten.

Einströmende Gase sind steril: Filter und Ventil können inline sterilisiert werden.

Die Software ermöglicht die Verwaltung von Kaskaden, die mit dem gelösten Sauerstoff (pO2) korreliert sind.

Die Belüftung im VVM wird nach Ihren Vorgaben angepasst.

Das Mass Flow-Modell wird gemeinsam nach Ihrer Bestellung in der Produktdetaildefinitionsphase ausgewählt (gleicher Preis).

Austretende Gase: Kondensator und sterilisierbarer Filter

Ein Kondensator ist an den Ausgängen des Fermenters positioniert. Er ist mit einem sterilisierbaren HEPA-Filter in Linie ausgestattet. Das Auslassventil wird von der Software gesteuert, um den Schutz von außen und innen zu gewährleisten.

Die Integrität des Filters wird in-situ überprüft.

Der Kondensator wurde speziell entwickelt, um die Ansammlung von Flüssigkeit und Bakterien zu verhindern.

Das Kondensatablassventil wird manuell gesteuert.

Analysator für austretende Gase

Der optionale Analysator für austretende Gase ist ein GXH-3011N, der von HUAYUN Instruments hergestellt wird. Je nach Ihren Anforderungen sind verschiedene Versionen erhältlich.

Der Analysator befindet sich in einem Gehäuse, das neben dem Fermenter positioniert ist.

Das Gerät misst die Infrarotstrahlung (NDIR) eines bestimmten Gases und dessen selektive Absorption im Infrarotbereich bei einer bestimmten Wellenlänge, wobei die Absorption von der Konzentration des gemessenen Gases abhängt.

Das Gerät kann kontinuierlich online eine Vielzahl anderer Gase im Gasgemisch messen: CO, CO2, CH4, NO, SO2, NH3. Es wird beispielsweise in der Erdöl-, Chemie-, Metallurgie- und anderen industriellen Steuerungen eingesetzt. Auch zur Bestimmung des Gasgehalts in der Landwirtschaft, im Gesundheitswesen und an Universitäten sowie in anderen Forschungsbereichen.

RQ-Messung (Respiratory Quotient)

Die RQ-Messung ist besonders nützlich, um den Stoffwechsel verschiedener Organismen zu untersuchen. Sie ermöglicht die Optilisierung von Prozessausbeuten in der Produktion.

Anwendungen: Biofuels, Lebensmittelindustrie,Biotechnologie.

Doppelwandiger Edelstahltank

Der von Bailun intern hergestellte Fermentertank besteht aus 316L-Edelstahl für den Tank und 304 für den Doppelmantel. Der Deckel ist ebenfalls aus 316L. Alle Rohrleitungen sind aus Edelstahl 316L gefertigt.

An der Seite des Tanks befindet sich ein vertikales rechteckiges Fenster.

Der Doppelmantel hält einem maximalen Druck von 3 bar stand.

Der Fermenter ist mit einem Sicherheitsventil ausgestattet, das entsprechend Ihrer Anwendung tariert ist.

Deckel aus Edelstahl und Halterung

Der Deckel aus Edelstahl 316L ist standardmäßig mit 20 Anschlüssen unterschiedlicher Durchmesser ausgestattet:

• 3 Anschlüsse zum Hinzufügen von Flüssigkeiten

• 1 für die Antriebsachse

• 1 Inokulation

• 1 Port sterile Probenahme

• 1 Port für die Sammelung

• 5 Ports für verschiedene Verbindungen

• 8 Sondenanschlüsse

Das beigefügte Bild dient nur zur Veranschaulichung.

Der Deckel wird nach Ihren Wünschen spätestens 7 Tage nach Ihrer Bestellung fertiggestellt, bevor die Produktion beginnt.

Mechanische Rührern

In den meisten Fällen ist der Motor oben angebracht. Es ist aber auch möglich, ein Rührwerk mit Motor unten oder ein Magnetrührwerk zu haben.

Die Standarddrehzahl (50-700 U/min +/- 0,5 %) kann auf Anfrage erhöht werden.

Die Motorachse ist sehr steif und ermöglicht einen Einsatz ohne langfristige Verformung. Die Motordichtung wird meist von John Crane in den USA hergestellt.

Alle Arten von Rührwerken (Rushton, Marine usw.) sind verfügbar. Sie können je nach Bedarf auf der Motorachse positioniert werden. Standardmäßig werden 4 abnehmbare Leitbleche angeboten.

Belüftung im Tank

Standardmäßig wird ein ringförmiger Blower angeboten. Bei der Detaildefinition Ihres Fermenters können Sie auch andere Formen wählen.

Sensoren in der flüssigen Phase: Temperaturfühler

Die Temperaturregeltung erfolgt mit einer pT100-Sonde:

Diese steuert die Heizung des Doppelmantels über einen elektrischen Widerstand, der in der Steuereinheit oder im Dampfventil (je nach Modell) enthalten ist.

Die Kühlung erfolgt durch zirkulierendes Leitungswasser oder einen Recyclingwasserkreislauf über einen optional erhältlichen Kryostat.

Temperaturregelbereich: Leitungswassertemperatur +5°C. bis 65°C +/- 0,2°C

Anzeigebereich: 0 bis 150 °C, +/- 0,1 °C

Sensoren in der flüssigen Phase: gelöster Sauerstoff (pO2)

Die pO2-Elektrode wird in der Schweiz hergestellt. er pO2-Wert wird in Verbindung mit der Geschwindigkeit, dem Nachschub (Feed) , dem Luftstrom (falls konfiguriert) und anderen Parametern kontrolliert.

Regelbereich: 0 ~ 150 %, ± 3 % Ablaufsteuerung des Fermentationsprozesses (je nach Gärzeit, automatische variable Steuerung des DO, mindestens 10 Schritte)

Der pO2-Sensor ermöglicht die Steuerung von Kaskadenrezepten.

Sensoren in der flüssigen Phase: pH

In der Schweiz hergestellter Temperatursensor, sehr stabil, mit intelligenter PID-Regelung für hohe Regelgenauigkeit.

Die Elektrode ist sterilisierbar.

- In der Schweiz hergestellte pH-Elektroden und -Kabel

- Anzeigebereich: 0,00 ~ 14,00 ± 0,01,

- Automatischer Steuerbereich: 2,00–12,00 ± 0,02

- Online-Erkennung,

- Automatischer Alarm

Sensoren in der flüssigen Phase: Antischaumsonde

Die Anti-Schaum-Elektrode erkennt den Schaumpegel im Tank und löst die Pumpe zur Zugabe des Anti-Schaum-Produkts aus.

In-situ-Sterilisatoren (SIP)

(nur bei Edelstahltanks)

Der Fermenter ist für die In Situ-Sterilisation bis 135°C in 3 Modi ausgestattet:

- Leere Wanne

- Voller Tank durch den Doppelmantel

- Rohrleitungen, Ventile und Filter

- Voller Tank durch den Doppelmantel und den Blower (OPTION).

Das PID-Diagramm Ihrer Fermenter wird vom Kunden vor Produktionsbeginn im Detail validiert. Diese Validierung ist einer der wichtigsten Meilensteine der Projektgruppe, die nach Eingang Ihres Auftrags eingerichtet wird.

Abhängig von den in Ihrem Gebäude verfügbaren Utilities können wir den Dampfgenerator liefern oder den in Ihrem Unternehmen verfügbaren weißen Dampf nutzen.

Inline-Reinigung (CIP)

(nur bei Edelstahltanks)

Je nach Ihren Bedürfnissen kann eine CIP-Einheit in unserem Angebot enthalten sein.

Sie umfasst :

- Ein Puffertank aus Edelstahl 316L mit einem Fassungsvermögen von 50L.

- Druckumlaufpumpe (Förderhöhe 30m).

- Tank zur Vorbereitung und Lagerung der Waschflüssigkeit.

- 2 10L-Edelstahltanks für Säure und Base

- Steuerschrank aus INOX

Die DI-Wasserstation kann ebenfalls im Angebot enthalten sein..

Maßgeschneiderte Herstellung

Unsere Edelstahl-Fermenter für die Pilotphase werden nach Ihren Vorgaben maßgefertigt, indem Sie den unten beschriebenen Prozess zur Verwaltung Ihres Projekts befolgen.

Alle Edelstahlteile (Behälter, Deckel, Rohrleitungen) werden von Bailun in seinerintegrierten Blechwerkstatt hergestellt.

Der Fermenter wird von einer Siemens S7-Steuerung mit einer von Bailun entwickelten Software gesteuert. Dank der technischen Auswahl von Siemens ist Bailun in der Lage, sich an alle Ihre Programmieranforderungen anzupassen, wie zum Beispiel: Kommunikation mit einem bestehenden Überwachungssystem vom Typ SCADA über standardisierte Protokolle (z.B. Profinet, OPC-UA). Auf diese Weise können Sie alle Ihre Fermenter von einem entfernten PC aus steuern.

Die meisten kritischen Komponenten (Pumpen, Sonden usw.) stammen von europäischen oder US-amerikanischen Herstellern, was die Wartung der Geräte im Laufe der Zeit erheblich erleichtert.

Projektmanagement in 10 Schritten

1. Der 1. Schritt des Prozesses besteht darin, Ihren Bedarf genau zu ermitteln. Alle unsere Kunden sind unterschiedlich: Sie alle haben unterschiedliche Bedürfnisse. Außerdem beginnen wir mit der Erstellung einer ersten V1-Budgetschätzung auf der Grundlage Ihrer detaillierten Spezifikationen (URS), sobald diese verfügbar sind. Ansonsten benötigen wir zur Erstellung des V1-Angebots lediglich Ihre Antworten in unserem Konfigurator (unter diesem Link).

2. Anschließend besprechen wir gemeinsam Ihre Bedürfnisse und unsere technischen und finanziellen Vorschläge in der ersten Sitzung zu Teams.

3. Schritt 3 ist die Analyse der endgültigen Schätzung in einem oder mehreren Durchgängen.

4. Wir erhalten die Bestellung des Kunden und seine Anzahlung mit der Bestellung.

5. Gründung einer Client-Installateur-Hersteller-Projektgruppe. Der Zweck dieser Phase besteht darin, die detaillierten Pläne und die PID zu validieren, bevor mit der Fertigung begonnen wird

6. Herstellung

7. Werksabnahme (FAT)

8. Versand per See- oder Luftweg

9. Installation, Inbetriebnahme und Schulung bei Ihnen vor Ort

10. Empfang vor Ort (SAT)