Мы предлагаем ферментеры и биореакторы из нержавеющей стали с рабочим объёмом от 10 до 20 000 литров. Они могут быть поставлены и смонтированы как в виде отдельных установок, так и в виде комплексных линий для обеспечения полного цикла производства.

Пилотный биореактор состоит из следующих основных частей:

  1. Сосуд с мешалкой;
  2. Технологическая стойка для термостатирования и стерилизации сосуда;
  3. Шкаф управления.

Технологическая стойка и реактор между собой соединены с рукавами из ПТФЭ или параллельно гофрированными металлорукавами из нержавеющей стали с наружной оплеткой из нержавеющей стали.

Для обеспечения полностью автоматического процесса стерилизации устанавливаются группы управляемых мембранных вентилей:

  1. На днище сосуда;
  2. На входе в барботёр;
  3. На крышке сосуда.

 

Техническая спецификация
Сосуд биореактора
Конструкция сосуда Сосуды имеют рубашку для обеспечения нагрева, охлаждения и стерилизации. Рубашка покрыта слоем теплоизоляции и кожухом из полированной нержавеющей стали. Съёмная крышка для биореакторов с общим объёмом до 1000 литров, оснащенная гидравлическим подъемным устройством.

Для сосудов объёмом выше 1000 литров применяется люк с минимальным диаметром 450 мм

Диапазон общих объёмов (л) 15 – 20 000
Диапазон рабочих объемов (л) 10 – 16 000
Пределы отношения Н/D 1,1 – 3,2
Качество поверхности Качество обработки внутренних поверхностей находится в пределах 0,4 – 0,63 µm.

Качество обработки наружных поверхностей находится в пределах 0,8-1,2 µm

Материалы – Поверхности сосуда, контактирующие с продуктом, выполнены из нержавеющей стали 316L;

– Другие части – из нержавеющей стали 304;

– Прокладки O-ring и мембраны, контактирующие с продуктом – EPDM;

– Теплоизоляция – минеральная вата толщиной 50 мм;

– Кожух теплоизоляции – нержавеющая сталь 304;

– Смотровые стекла – термостойкое стекло Pyrex;

– Шланги перистальтических насосов – силиконовая резина фармацевтического качества

Давление и температура В стандартном варианте максимально допустимое давление в сосуде – 3 бар, в рубашке – 3,5 или 4 бар, максимальная температура – 1350C
Порты
Крышка Мембранный манометр, предохранительный клапан, порт с 4 иглами и мембранными вентилями для внесения добавок (щелочь, кислота, пеногаситель, субстрат), люк для обслуживания сосуда, смотровое окно с подсветкой, датчик статического давления, датчик уровня пены и верхнего уровня жидкости, дополнительные санитарные соединения
Верхняя цилиндрическая часть сосуда Вертикальное смотровое окно (250 х 80 мм), подключение к теплообменной рубашке, подключение барботера, 2-4 DN25 подключения стандарта Ingold для асептического внесения добавок
Нижняя цилиндрическая часть сосуда Порты для установки стерилизуемых датчиков (температуры, pH, pO2 и других) и асептического пробоотборника. Эти порты выполнены с DN 25 мм согласно стандарту Ингольд.
Днище Пневматически управляемый или ручной мембранный клапан опорожнения сосуда, связанный с подводом пара и отводом конденсата для стерилизации.
Опционально устанавливается мембранный датчик статического давления, используемый для измерения веса (объема) содержимого сосуда биореактора
Перемешивание, аэрация
Перемешивание Магнитный привод вала мешалки собственной инновационной конструкции с верхним или нижним расположением на сосуде.

Две или три стандартные турбинные мешалки типа Rushton для микробных культур.

Для клеточных культур используется мешалка с наклонными лопастями типа «гребной винт» для обеспечения щадящего режима перемешивания.

Максимальная скорость вращения мешалки (для турбины типа Rushton):

20 до 50 л – 750 rpm;               2500 л – 200 rpm;

70 до 150 л – 650 rpm;             4000 л – 180 rpm;

200 до 300 л – 600 rpm;           10000 л – 120 rpm;

400 до 650 л – 450 rpm;           15000 л – 100 rpm

700 до 1000 л – 320 rpm

Аэрация Система аэрации может быть выполнена как для микробных, так и для клеточных культур и включает в себя:

– редуктор давления сжатого воздуха в комплекте с манометром;

– ротаметр из нержавеющей стали для измерения и регулирования расхода воздуха в диапазоне 0-2 vvm (объем воздуха на объем жидкой среды в минуту);

– (в качестве опции) контроллер массового расхода воздуха (MFC) в диапазоне 0-1 vvm;

– (в качестве опции) система смешивания 4-х газов (воздух, О2, N2, CO2), а также воздуха и аммиака (NH3);

– фильтр стерилизующей фильтрации входящего воздуха или смеси газов с размером пор 0,2 мкм (фирмы PALL, США), установленный в стерилизуемом паром держателе из нержавеющей стали;

– фильтр стерилизующей фильтрации отходящего воздуха или смеси газов с размером пор 0,2 мкм (фирмы PALL, США), установленный в стерилизуемом паром держателе из нержавеющей стали;

– система автоматического управления расходом газов (О2, N2, СО2, NH3) с использованием массового контроллера расхода (MFC) (как опция);

– система измерения соотношения концентрации О2 / СО2 в отходящем воздухе (как опция);

– система автоматического управления давлением в сосуде ферментера, установленная на трубопроводе отходящих газов (как опция)

Технологическое оснащение и автоматизация
Технологическая стойка Включает соединения, трубопроводы и управляющие элементы для подвода технологических сред (воды, сжатого воздуха, пара), для отвода стоков и конденсата в канализацию. Технологическая стойка обеспечивает выполнение следующих  процессов:

1. Стерилизация фильтров входящего и выходящего воздуха;

2. Стерилизация пустого сосуда, включая стерилизацию фильтров входящего и отходящего воздуха;

3. Стерилизация наполненного сосуда, включая стерилизацию фильтров входящего и отходящего воздуха;

4. Поддержка температуры в реакторе;

5. Ферментация;

6. Отдельная стерилизация асептического пробоотборника

Система контроля и управления Для управления технологическим процессом в биореакторе используется промышленный контроллер на основе PLC Siemens ET200S (серия Siemens Simatic S7-300). В качестве интерфейса оператора применяется цветная панель управления с сенсорным экраном Weintek серии еMT с размером экрана 9,7”
Корпус шкафа управления Материал – нержавеющая сталь (производство фирмы Rittal, Германия).
Коммуникация и связь с внешними устройствами Сеть Profinet с соединением через LAN или WAN
Датчики Многократно стерилизуемые паром датчики

температуры, pH, pO2, уровня пены, уровня жидкости, давления

КИП — Контрольно измерительные приборы (как опция) Оптической плотности, рСО2, О2/СО2 газоанализатор, редокспотенциал, весы интегрированные в систему управления
Управление процессами культивирования Контроллер биореактора обеспечивает автоматическое управление следующими процессами:

– Ферментация с автоматическим поддержанием в заданных пределах температуры, рН, рО2, оборотов мешалки, уровня пены и уровня жидкости;

– Разные варианты стерилизации (SIP);

– Добавление субстрата по заданной программе;

– Выгрузка продукта

Связь с внешними устройствами системами управления, например, с АСУ ТП Контроллер биореактора может быть подключен к сети Ethernet для взаимосвязи с другими устройствами или системами управления (например, с другими ферментерами, с центральной системой управления производством и др.)