Các lò phản ứng sinh học tùy chỉnh là gì?

 Một lò phản ứng sinh học tùy chỉnh là gì và khi nào một quá trình cần một lò phản ứng sinh học?Một lò phản ứng sinh học tùy chỉnh là một thùng nuôi trồng được thiết kế theo một thông số kỹ thuật yêu cầu cụ thể của người dùng thay vì được chọn từ một danh mục tiêu chuẩn,với mỗi biến thiết kế được thiết lập bởi quá trình thay vì bởi mặc định của nhà sản xuấtMười biến định nghĩa bao bì là khối lượng làm việc, tỷ lệ chiều, loại và số lượng động cơ, thiết kế sparger, cấu hình phao, bề mặt truyền nhiệt, áp suất thiết kế và nhiệt độ,Vật liệu và bề mặt hoàn thiệnThiết kế một tàu tùy chỉnh mất 6-10 tuần để một thiết kế được phê duyệt và chế tạo, lắp ráp,và thử nghiệm chấp nhận nhà máy mang lại tổng giao hàng đến 5-9 tháng.

1Các biến thiết kế thúc đẩy tùy chỉnh

Tùy chỉnh không phải là trang trí. Bốn biến thể chiếm phần lớn sự khác biệt về hiệu suất giữa một tàu đáp ứng các mục tiêu tiêu đề và một tàu không:

• Địa hình và tàu đẩy:Tỷ lệ hình ảnh là quyết định đầu tiên.51: 1 đến 2: 1 tàu ưa thích chuyển giao khối lượng khí-nước vì nó lan rộng khu vực sparge và tăng thời gian cư trú của bong bóng, trong khi 3: 1 đến 4:1 thùng ưa thích chuyển nhiệt và pha trộn giống như dòng điện cho nước dùng nhớt hoặc sợiViệc lựa chọn động cơ đẩy sau đây: một tua-bin Rushton quang có số điện khoảng 5,0 và vượt trội trong phân tán khí, một thủy cánh trục có số điện 0,3-0.8 và cung cấp pha trộn hàng loạt ở độ cắt thấp, và một ruy băng xoắn ốc xử lý độ nhớt trên 10.000 cP nơi trộn hỗn loạn là không thể.
• Thiết kế phân tán khí và Sparger:Việc cung cấp oxy thường là hạn chế ràng buộc. Một máy phun nhẫn đơn giản với lỗ 1-2 mm cung cấp kLa 30-80 h-1 ở 0.5-1.0 vvm, trong khi một máy phun vi ngâm tạo ra 0.5-50 μm bong bóng tăng kLa đến 100-250 h-1 ở cùng một dòng khí vì diện tích giao diện tăng mạnh khi đường kính bong bóng giảmSự đánh đổi là bẩn: micro-spargers tắc với các tế bào và chống bọt,do đó, hầu hết các tàu sản xuất sử dụng một vòng sparger cho độ bền và đạt kLa thông qua đầu vào năng lượng cao hơn và oxy làm giàu lên đến 40% O2 trong khí thức ăn.
• Công suất truyền nhiệt:Nhiệt chuyển hóa trong một nền văn hóa aerobic dày đặc đạt 15-40 kW trên mỗi mét khối lượng làm việc, và các phản ứng phân phân hoặc trung hòa có thể vượt quá điều đó.do đó, các customizer phải hoặc tăng diện tích hoặc tăng UMột áo khoác đơn giản cung cấp U của 300-600 W / m2 · K, một đường cuộn nửa ống đạt 600-900, và một áo khoác dimple với dòng chảy hỗn loạn đạt 800-1,200Nơi không gian áo khoác không đủ, thiết kế thêm một vòng lưu thông bên ngoài thông qua một bộ trao đổi nhiệt vỏ và ống hoặc tấm, cũng cải thiện sự pha trộn trong các tàu cao.
• Áp lực, vật liệu và kết thúc:Áp suất thiết kế được thiết lập bởi nhiệm vụ khử trùng và kiềm chế: 0,35 MPa cho SIP tiêu chuẩn ở 121 ° C, lên đến 1,0 MPa hoặc cao hơn cho các quy trình nhiệt độ cao, các nền văn hóa nhiệt thân,hoặc hóa học dựa trên dung môi trên nhiệt độ sôi khí quyển- Vật liệu tuân theo lớp phủ ăn mòn: 316L cho hầu hết các công trình sinh học, 904L hoặc duplex 2205 cho nước dùng chứa clorua trên 500 ppm,và titan lớp 2 hoặc Hastelloy C-276 cho dịch vụ halide hung hăng. Xét mặt được chỉ định là sơn cơ khí đến Ra 0,8 μm cho dịch vụ công nghiệp hoặc sơn điện Ra 0,4 μm cho GMP.

2Từ thông số kỹ thuật yêu cầu của người dùng đến giao hàng được xác nhận

Một dự án tùy chỉnh được điều hành tốt đi qua bốn cổng.

• Thông số kỹ thuật yêu cầu của người dùng:URS là tài liệu kiểm soát cho toàn bộ dự án. Nó nêu sản phẩm và sinh vật, khối lượng làm việc và chuyển đổi, kLa cần thiết ở độ nhớt nước dùng tồi tệ nhất, thời gian chu kỳ và hồ sơ lô,Phương pháp CIP và SIP, khả năng sử dụng và chất lượng, vật liệu và kết thúc, thiết bị và kiến trúc điều khiển, các mã và tiêu chuẩn áp dụng, và tài liệu và trình độ.Nó phải phân biệt các yêu cầu bắt buộc với ưu đãi, bởi vì mỗi dòng bắt buộc có một chi phí và mỗi dòng mơ hồ trở thành một lệnh thay đổi.
• Trình độ thiết kế và kỹ thuật:Chứng chỉ thiết kế chứng minh rằng thiết kế được đề xuất đáp ứng từng đường URS, được hỗ trợ bởi các tính toán: công suất khuấy và mô-men xoắn từ số công suất xung ở số Reynolds được chỉ định,kLa dự đoán từ một mối tương quan như van't Riet, cân bằng chuyển nhiệt so với tải trọng nhiệt đỉnh và tính toán ranh giới áp suất theo mã áp dụng.và một tài liệu triết lý kiểm soátĐây là điểm cuối cùng mà thay đổi thiết kế là rẻ.
• Sản xuất và chấp nhận nhà máy:Sản xuất theo các bản vẽ được phê duyệt với các điểm giữ để xác minh vật liệu, kiểm tra hàn, kiểm tra kích thước và thử nghiệm thủy lực.Kiểm tra chấp nhận nhà máy sau đó chứng minh hỗn độn chạy với rung động và đo nhiệt độ, kiểm tra vòng lặp điều khiển với các tín hiệu mô phỏng ở mức 0, 50 và 100% phạm vi, xác minh báo động và kết nối, kiểm tra phạm vi phủ sóng CIP bằng riboflavin và kiểm tra tia cực tím,và giữ vô trùng ở 121 °C trong 30 phút với sự đồng nhất nhiệt độ trong phạm vi ± 1 °C trên tất cả các điểm giám sát.
• Bán hàng, lắp đặt và trình độ:Tàu đi với bảo vệ và tài liệu, được lắp đặt và gắn vào các tiện ích, sau đó đi qua thử nghiệm chấp nhận trang web,Chứng chỉ lắp đặt bao gồm xác minh và hiệu chuẩn thiết bị như đã xây dựng, và trình độ hoạt động bao gồm mỗi chức năng điều khiển trên phạm vi hoạt động của nó.Các nhà cung cấp cung cấp các gói tài liệu phù hợp với kế hoạch tổng thể xác thực của chủ sở hữu loại bỏ vài tuần từ giai đoạn này.

Các biến số thiết kế lò phản ứng sinh học tùy chỉnh Ma trận so sánh

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

Hỏi: Khi nào một lò phản ứng sinh học tùy chỉnh có giá trị hơn một bình tiêu chuẩn?

A: Kỹ thuật tùy chỉnh trả tiền khi một trong bốn điều kiện áp dụng. Thứ nhất, sinh vật hoặc hóa học có nhu cầu oxy bất thường hoặc độ nhạy cắt mà hình học tiêu chuẩn không thể đáp ứng,như nấm sợi trên 10Thứ hai, quá trình chạy ở áp suất trên 0,35 MPa hoặc nhiệt độ trên 121 °C, loại trừ các thiết kế danh mục.nước dùng đủ ăn mòn để yêu cầu duplexThứ tư, việc lắp đặt bị hạn chế bởi kích thước tòa nhà hiện có, công suất tiện ích hiện có hoặc tích hợp cần thiết với thiết bị hạ lưu.Nếu không có điều này áp dụng, một chiếc tàu tiêu chuẩn sẽ rẻ hơn và nhanh hơn.

Q: Một lò phản ứng sinh học tùy chỉnh có giá bao nhiêu?

A: Mong đợi một khoản phí bảo hiểm 15-40% so với một bình thông thường với cùng khối lượng danh nghĩa cho tùy biến cơ học như tỷ lệ khung hình không tiêu chuẩn, hợp kim kỳ lạ, xếp hạng áp suất cao,hoặc một đoàn xe xoay đặc biệtThêm đầy đủ tài liệu dược phẩm, kết thúc điện đục và một gói DQ / IQ / OQ hoàn chỉnh có thể đưa phí bảo hiểm lên 50-80%.Tiền bồi thường đó thường được thu hồi nhanh chóng khi lựa chọn thay thế là một tàu không thể đạt được mục tiêu kLaCác chi phí kỹ thuật tự nó thường là 8-15% giá trị thiết bị cho một thiết kế thực sự tùy chỉnh.

Q: Tôi nên cung cấp thông tin nào để có được một báo giá tùy chỉnh chính xác?

A: Cung cấp mười một mục: sinh vật hoặc hóa chất và dung nạp cắt của nó; khối lượng làm việc mục tiêu và giảm thiểu; yêu cầu kLa hoặc tốc độ hấp thụ oxy vào cuối lô;độ nhớt và mật độ nước dùng trong suốt chu kỳ; tải trọng nhiệt đỉnh và nhiệt độ nước làm mát có sẵn; áp suất thiết kế và nhiệt độ bao gồm phương pháp khử trùng; hóa học và chu kỳ CIP và SIP; các yêu cầu về vật liệu và bề mặt;khả năng sử dụng tiện ích bao gồm hơi nước, nước lạnh, không khí nén và nguồn cung cấp điện; các mã và tiêu chuẩn áp dụng cho khu vực pháp lý của cơ sở;và các tài liệu cần thiết và phạm vi trình độThiếu kLa và dữ liệu độ nhớt là nguyên nhân phổ biến nhất của một máy khuấy nhỏ.

Q: Có thể trang bị lại một tàu hiện có thay vì mua tàu mới không?

A: Thường thì có, và nó đáng để đánh giá trước khi cam kết đầu tư mới.thay đổi hệ thống xoay động cơ từ đường tâm đến đường trục để giảm cắt, thêm một cuộn dây bán ống hoặc một vòng trục trao đổi nhiệt bên ngoài để tăng công suất làm mát, nâng cấp niêm phong cơ học thành niêm phong kép với chất lỏng ngăn ngừa vô trùng,và hiện đại hóa thiết bị và điều khiển với các cảm biến mới và một nền tảng PLCCác hạn chế là lịch trình vòi phun hiện có, độ dày vỏ có sẵn để cắt vòi phun mới và áp suất định số của thùng ban đầu,tất cả phải được kiểm tra lại so với mã thiết kế hiện tại trước khi sửa đổi.