একটি আলোড়িত ট্যাংক Bioreactor কি? যান্ত্রিকভাবে উত্তেজিত জাহাজের জন্য B2B গাইড

একটি আলোড়িত ট্যাঙ্ক বায়োরিয়্যাক্টর (STR)-কে একটানা প্রসেসিংয়ে একটানা স্টিরড-ট্যাঙ্ক রিঅ্যাক্টর (CSTR)-এও উল্লেখ করা হয়-একটি বদ্ধ, ইঞ্জিনিয়ারড জাহাজ যা জৈবিক বা রাসায়নিক বিক্রিয়ার জন্য সম্পূর্ণ একজাতীয় পরিবেশ বজায় রাখতে একটি অভ্যন্তরীণ, মোটর-চালিত যান্ত্রিক আন্দোলন ব্যবস্থা ব্যবহার করে। সাধারণত একটি থালা বা গোলার্ধের নীচের সাথে একটি উল্লম্ব সিলিন্ডার হিসাবে কনফিগার করা হয়, STR হল গ্লোবাল বায়োটেকনোলজি, ফার্মাসিউটিক্যাল, এবং ইন্ডাস্ট্রিয়াল গাঁজন সেক্টরের ভিত্তিমূলক ওয়ার্কহরস।

প্যাসিভ নিউমেটিক সিস্টেমের বিপরীতে, একটি STR এক বা একাধিক প্রকৌশলী ইমপেলার দিয়ে সজ্জিত একটি কেন্দ্রীয় ঘূর্ণায়মান শ্যাফটের উপর নির্ভর করে। এই ব্লেডগুলির যান্ত্রিক ঘূর্ণন সক্রিয়ভাবে পুষ্টি বিতরণ করে, ভলিউমেট্রিক অক্সিজেন স্থানান্তর সহগ (k_L a) অপ্টিমাইজ করার জন্য গ্যাসের বুদবুদগুলিকে সূক্ষ্ম বিচ্ছুরণে ভেঙ্গে দেয় এবং তাপীয় স্তরবিন্যাস বা কোষের নিষ্পত্তিকে বাধা দেয়। এই সক্রিয় মিক্সিং প্রোফাইলটি নিশ্চিত করে যে ট্যাঙ্কের মধ্যে প্রতিটি অঞ্চল অভিন্ন তাপমাত্রা, pH, সাবস্ট্রেটের ঘনত্ব এবং দ্রবীভূত অক্সিজেনের মাত্রা বজায় রাখে।

জৈবিক অনুঘটক ধ্বংস না করে অভিন্ন মিশ্রণ অর্জন করতে, প্রকৌশলীদের অবশ্যই জাহাজের অভ্যন্তরীণ হার্ডওয়্যার উপাদানগুলি সঠিকভাবে ক্রমাঙ্কন করতে হবে:

ইম্পেলার হল গতিশক্তি ইনপুটের প্রাথমিক উৎস। নির্বাচনটি সংস্কৃতির শিয়ার সহনশীলতা এবং সান্দ্রতার উপর ব্যাপকভাবে নির্ভর করে:

• রুশটন টারবাইনস (রেডিয়াল ফ্লো):ফ্ল্যাট ব্লেড একটি ডিস্কে উল্লম্বভাবে মাউন্ট করা হয়। তারা তরলকে ট্যাঙ্কের দেয়ালের দিকে বাইরের দিকে চালিত করে, উচ্চ-শিয়ার জোন তৈরি করে। এটি উচ্চ-চাহিদা বায়বীয় গাঁজন (যেমন, ব্যাকটেরিয়া এবং খামির) জন্য মাইক্রোস্কোপিক বুদবুদে গ্যাসের প্রবাহকে শিয়ারিংয়ে ব্যতিক্রমীভাবে দক্ষ করে তোলে।

• সামুদ্রিক প্রপেলার এবং হাইড্রোফয়েল (অক্ষীয় প্রবাহ):কৌণিক ব্লেড যা শ্যাফটের সমান্তরালে তরলকে নিচের দিকে পাম্প করে, লো-শিয়ার, ম্যাক্রো-মিক্সিং লুপ তৈরি করে। এগুলি স্তন্যপায়ী সংস্কৃতির মতো শিয়ার-সংবেদনশীল সেল লাইনের জন্য অত্যন্ত নির্দিষ্ট করা হয়েছে।

সংশোধন ছাড়াই, একটি দ্রুত ঘূর্ণায়মান কেন্দ্রীয় ইম্পেলার একটি বিশাল তরল ঘূর্ণি তৈরি করে, যার ফলে তরলটি একটি কঠিন দেহ হিসাবে ঘূর্ণায়মান হয় এবং প্রকৃত মিশ্রণের কার্যকারিতা হ্রাস করে। এই ঘূর্ণন প্রবাহকে ব্যাহত করার জন্য, ফ্যাব্রিকেটররা 4টি উল্লম্ব প্লেট ইনস্টল করে, যা ব্যাফেল নামে পরিচিত, অভ্যন্তরীণ প্রাচীর বরাবর প্রতিসাম্যভাবে ফাঁক করা হয়। ব্যাফেলস ঘূর্ণন শক্তিকে অশান্ত অক্ষীয় এবং রেডিয়াল ভাঁজ স্রোতে রূপান্তর করে, মৃত অঞ্চলগুলিকে দূর করে।

সর্বনিম্ন ইম্পেলারের নীচে সরাসরি অবস্থান করে, একটি স্পার্জার রিং বা মাইক্রো-ছিদ্রযুক্ত অগ্রভাগ জীবাণুমুক্ত বায়ু বা অক্সিজেন প্রবর্তন করে। নিম্ন ইম্পেলারের হিংসাত্মক ক্রিয়া অবিলম্বে আগত গ্যাস প্রবাহকে কাঁচ করে, গ্যাস-তরল পৃষ্ঠের সীমানা ক্ষেত্রটিকে সর্বাধিক করে তোলে।

একটি বেঞ্চটপ পাইলট ইউনিট থেকে একটি মাল্টি-টন ইন্ডাস্ট্রিয়াল অ্যারেতে একটি আলোড়িত ট্যাঙ্ক স্কেল করার জন্য তরল গতিবিদ্যা এবং পাওয়ার ইনপুটগুলি পরিচালনা করা প্রয়োজন। সম্পূর্ণ অশান্ত শাসনামলে পরিচালিত একটি STR-এর নন-গ্যাসড পাওয়ার খরচ (P) মাত্রাবিহীন পাওয়ার নম্বর ব্যবহার করে গণনা করা হয়

স্কেল-আপ চ্যালেঞ্জ:কারণ ইমপেলারের ব্যাস (D_i^5) এর পঞ্চম শক্তিতে পাওয়ার খরচ স্কেল, ইমপেলারের আকার দ্বিগুণ করা অভিন্ন ঘূর্ণন গতিতে 32 গুণ বেশি শক্তি দাবি করে। ফলস্বরূপ, শিল্প প্রকৌশলীদের অবশ্যই মারাত্মক শিয়ার স্ট্রেস এড়াতে টিপের গতির ভারসাম্য বজায় রাখতে হবে যখন জাহাজটি অক্সিজেন হ্রাস রোধ করতে যথেষ্ট উচ্চ k_L a বজায় রাখে তা নিশ্চিত করে।

একটি যান্ত্রিক STR-এর মূলধন ব্যয়কে ন্যায্যতা দেওয়ার জন্য, প্রকৌশল সংগ্রহকারী দলগুলি প্যাসিভ টাওয়ার ডিজাইনের বিপরীতে এর কার্যক্ষমতার ভারসাম্য বজায় রাখে:

ভারী ইমপেলার এবং উচ্চ-টর্ক মোটর দ্বারা উত্পন্ন যান্ত্রিক চাপের জন্য শক্তিশালী জাহাজ নির্মাণের মান প্রয়োজন:

• প্যাসিভেটেড অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিল (SS316L):ফার্মাসিউটিক্যাল এবং অতি-বিশুদ্ধ ক্লিনিকাল বায়োটেকনোলজির জন্য বাধ্যতামূলক নির্বাচন। জৈবিক আনুগত্য বিন্দুগুলি দূর করতে এবং সম্পূর্ণ ক্লিন-ইন-প্লেস (সিআইপি) কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করতে অভ্যন্তরীণ পৃষ্ঠগুলিকে একটি অতি-মসৃণ ফিনিশ (R_a le 0.4,mutext{m}) ইলেক্ট্রোপলিশ করা হয়।

• গ্লাস-ফিউজড-টু-স্টিল (GFS) প্রযুক্তি:মেগা-স্কেল শিল্প অ্যাপ্লিকেশনের জন্য অত্যন্ত সুবিধাজনক যেখানে যান্ত্রিক আন্দোলন বৃহদায়তন ভলিউমের সাথে যুক্ত। উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে ইন্ডাস্ট্রিয়াল অ্যানেরোবিক হজম, বড় আকারের পৌরসভার বর্জ্য জলের CSTR ইনস্টলেশন, এবং বাল্ক রাসায়নিক সংশ্লেষণ অ্যারে। GFS প্যানেলগুলি বৃহৎ আকারের অভ্যন্তরীণ মিশ্রণের গতিশীল জলবাহী চাপ সহ্য করার জন্য প্রয়োজনীয় প্রসার্য শক্তি সরবরাহ করে, একটি জড় কাচের আস্তরণের সাথে মিলিত যা স্থগিত কঠিন পদার্থ থেকে রাসায়নিক ক্ষয় এবং ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম পরিধান প্রতিরোধ করে।

• ইঞ্জিনিয়ারিং স্ট্যান্ডার্ড:অভ্যন্তরীণ গ্যাসের চাপ এবং ডায়নামিক মিক্সিং লোডের অধীনে নিরাপদ অপারেশন নিশ্চিত করতে ASME সেকশন VIII বিভাগ 1 (বা স্থানীয় সমতুল্য যেমন PED বা GB/T 150) সহ সমস্ত বাণিজ্যিক STR ইউনিটকে কঠোর ডিজাইন কোড মেনে চলতে হবে।

আপনি কি বর্তমানে একটি নতুন সেল সেলার সম্প্রসারণ ডিজাইন করছেন, নাকি উচ্চ-সান্দ্রতা ঝোলের জন্য আদর্শ ইম্পেলার কনফিগারেশন এবং কুলিং লোড নির্ধারণ করতে আপনার সহায়তার প্রয়োজন আছে?