Современные фармацевтические предприятия предъявляют все более строгие требования к уровню оснащения и автоматизации, что в значительной степени отражает технические возможности этих компаний. Это особенно касается процессов ферментации, где точный контроль различных жидкостей, поступающих и выходящих из биореакторов, имеет решающее значение для качества биологических продуктов. Точный контроль потока на таких этапах, как загрузка биореактора, загрузка ферментационного сосуда, загрузка реактора, смешивание и транспортировка нескольких сред, а также высокоточная загрузка имеют первостепенное значение.

Применение расходомеров в процессах биоферментации

• Питание биореактора: Биореакторы являются основным оборудованием в процессе биоферментации, контролируя среду роста и метаболические условия для микроорганизмов. Расходомеры используются для точного управления потоком питательных растворов внутри реактора, чтобы обеспечить оптимальные условия роста для микроорганизмов, тем самым повышая качество и выход продукта.

• Системы распределения газа: Во время биоферментации необходимо точно регулировать различные пропорции газа на основе различных стадий ферментации и требований микроорганизмов. Точное смешивание газа и управление потоком обеспечивают стабильность и надежность процесса ферментации.

• Подача в ферментационный сосуд: Ферментационные емкости служат сосудами для культивирования микроорганизмов в процессе биоферментации. Расходомеры необходимы для точного контроля потока питательной среды, чтобы поддерживать подходящую среду внутри резервуара, способствуя росту и метаболизму микроорганизмов.

Пример из практики: процесс ферментации на линии производства эритромицина

Биофармацевтической компании требовался точный мониторинг температуры, давления, концентрации, расхода, скорости, pH и уровня жидкости во время процесса ферментации на линии производства эритромицина. В качестве сырья использовались раствор глюкозы, раствор источника азота, раствор питательной среды, раствор триптофана и раствор глицерина. Обычный диапазон расхода для различных растворов составлял от 30 л/ч до 3 м³/ч, плотность 1 кг/м³ и размеры труб от DN15 до DN20.

Для решения проблемы пенообразования в процессе биоинженерной ферментации в реактор необходимо было добавить определенное количество пеногасителя.

Требования заказчика включали точное измерение различных жидких сырьевых материалов для обеспечения точности дозировки, непрерывный контроль расхода в режиме реального времени и стабильную работу прибора, соответствующую стандартам гигиены и чистоты.

Понимая потребности клиента, мы узнали, что обеспечение того, чтобы производственный процесс не был загрязнен другими микроорганизмами, имеет решающее значение. В бродильных емкостях и трубопроводах клиента были применены методы SIP (стерилизация паром в режиме реального времени) для тщательной очистки и стерилизации перед инокуляцией, чтобы обеспечить стерилизацию на месте. Поэтому клиенту также требовалось стерилизовать расходомеры при измерении указанного сырья.

Для обеспечения стабильного использования прибора мы настроили электромагнитные расходомеры дистанционного типа с точностью ±0,5% для измерения сырья, такого как раствор глюкозы, раствор источника азота и раствор питательной среды. Для измерения пеногасителей в основном трубопроводе были выбраны кориолисовые массовые расходомеры , а также приборы, связанные с температурой и давлением.

Отзывы клиентов были положительными, что свидетельствует о том, что выбранные расходомеры хорошо соответствуют конструкции трубопровода, обеспечивая точное измерение и эффективный контроль закачиваемого сырья с момента официального ввода производственной линии в эксплуатацию. Это помогло предприятию повысить стабильность и надежность процесса биоферментации, повысив качество и выход продукции. Кроме того, расходомеры разработаны для простого обслуживания, компактной конструкции и простоты эксплуатации, что облегчает плановое обслуживание и снижает эксплуатационные расходы.

Рекомендуемые продукты для применения на месте

Кориолисовые массовые расходомеры:

• Доступны в исполнении из различных смачиваемых материалов, таких как 304/316L, для применений с высокими требованиями к чистоте, например, в пищевой и фармацевтической промышленности.

• Конструкция двойной микроизгиба трубки обеспечивает высокую точность, обычно достигающую класса ±0,10% или ±0,15%.

• Прямое измерение массового расхода жидкости в закрытых трубопроводах и средней рабочей плотности, а также использование в качестве высокоточного онлайн-плотномера.

• Компактная конструкция или удаленная конструкция для простоты установки и экономии средств.

• Широкий диапазон измерений: от 0,035 т/ч до 40,5 т/ч.

• Доступны различные стандартные методы фланцевого соединения.

• Высокая стабильность без необходимости частой разборки и калибровки.

• Нет необходимости в выпрямлении, фильтрации компонентов или специальных требованиях к установке.

• Отсутствие препятствующих элементов и большие проходные сечения потока снижают потери давления, потребление энергии и отходы.

Гигиенические электромагнитные расходомеры:

• Подходит для обычных гигиенических применений.

• Высокая точность до ±0,2%.

• Отличная повторяемость измерений, до 0,03%.

• Широкий диапазон размеров от DN4 до DN2000.

• Практически полное отсутствие потерь давления и препятствий потоку.

• Коррозионностойкий, подходит для большинства едких токопроводящих жидкостей.

• Несколько выходных сигналов, включая аналоговые, частотные, токовые и интерфейсы связи RS485, с опциями для HART, PROFIBUS, FOUNDATION Fieldbus и беспроводных методов связи, таких как GPRS, NB и 4G.

Температурные преобразователи:

• Простая сборка и легкая замена.

• Подпружиненные термочувствительные элементы обеспечивают хорошую ударопрочность.

• Большой диапазон измерений и высокая точность.

• Высокая механическая прочность и хорошая устойчивость к давлению.

• Короткое время отклика.

Точность расходомеров в процессах биоферментации имеет решающее значение для качества и выхода биологических продуктов. Выбирая соответствующие расходомеры и обслуживая их должным образом, предприятия могут повысить стабильность и надежность своих процессов биоферментации, что приведет к улучшению качества продукции и увеличению производительности.