Биотехнологический ферментер из нержавеющей стали

Типы биореакторов из нержавеющей стали

Биореактор из нержавеющей стали - это промышленный сосуд, обеспечивающий контролируемую среду для хранения и питания биомассы, такой как бактерии, дрожжи и плесень, в процессе их роста и работы по производству желаемых конечных продуктов. Различные типы биореакторов из нержавеющей стали доступны в зависимости от конкретных требований к применению.

• U-образные ферментеры

• U-образные ферментеры

• Многотрубные ферментеры

  Многотрубные ферментеры состоят из множества труб малого диаметра, расположенных параллельно. Они могут быть либо вверх, либо вниз герметичными. Массоперенос в таких ферментерах заметно высок из-за высокого отношения площади поверхности к объему в ферментерах. Кроме того, конфигурация ферментера упрощает управление и мониторинг технологических параметров, что гарантирует качество продукции и стабильность процесса.

• Ферментеры непрерывного действия

  

• Животные ферментеры

  Животные ферментеры широко используются в зоотехнии. Они разработаны для воспроизведения физиологических и биохимических процессов, происходящих в желудках животных. Такие биореакторы из нержавеющей стали могут использоваться для различных целей, таких как изучение переваривания питательных веществ и ферментации, определение судьбы лекарств и их метаболитов у животных и т.д.

Спецификация и техническое обслуживание биореактора из нержавеющей стали

Следующие характеристики применимы к типичному биореактору из нержавеющей стали. Отрегулируйте параметры в соответствии со специфическими требованиями отрасли.

• Объем: от 50 до 2000 литров для малых и средних по размеру. Промышленный биореактор может иметь объем до 10 000 литров или более.
• Давление: Должен быть спроектирован для определенного рабочего давления (от 0 до 4 бар) и иметь внешнюю изоляцию, чтобы выдерживать ферментирующие газы и давление. Как правило, ферментеры работают при атмосферном давлении без использования каких-либо сосудов под давлением.
• Регулировка температуры: Ферментер должен иметь ПИД-регулятор, который регулирует температуру от -20°C до 120°C с точностью ±1°C. Для холодной ферментации устройство может иметь охлаждающую рубашку или внешний змеевик; с другой стороны, для горячей ферментации используется обогревающая рубашка или нагревательный кабель.
• Регулировка pH: Этот биореактор из нержавеющей стали должен контролировать и регулировать уровень pH. Контроллер датчика pH должен иметь зонды с точностью ±0.05 pH.
• Управление углекислым газом (CO2): Ферментер должен иметь систему абсорбции CO2 или блок секвестрации для снижения выброса CO2 в атмосферу. Система должна иметь зонд, который может измерять концентрацию CO2 в процессе биоферментации, с возможностями ведения журнала данных и управления. Система мониторинга должна иметь разрешение 0,5% CO2.
• Восстановление влаги: Устройство должно иметь гигроскопическую систему, способную извлекать влагу из воздуха биореактора, захватывать ее и возвращать в субстрат для повышения выхода процесса ферментации и снижения потерь воды.
• Интерфейс данных: Ферментер должен поддерживать обмен данными и контроль через стандарты, такие как OPC или SQL. Это означает, что данные будут доступны другим системам для широких возможностей интеграции и автоматизации.
• Размер частиц: Субстрат ферментера должен перемешиваться с достаточной энергией для разрушения частиц без повреждения микроорганизмов или влияния на процесс ферментации. Размер частиц может отличаться в зависимости от обрабатываемого материала; например, для зерновой ферментации кукурузы, пшеницы или ячменя он может варьироваться от 0,5 мм до 3 мм для других органических веществ.
• Восстановление энергии: Ферментер может быть спроектирован для восстановления энергии, например, через систему биогазового генератора, которая захватывает энергию, выделяющуюся в процессе ферментации. Это может способствовать повышению общей эффективности и устойчивости ферментера.

Правильный график технического обслуживания биореактора из нержавеющей стали необходим для обеспечения долговечности, надежности оборудования и соблюдения отраслевых норм.

• Очищайте биореактор из нержавеющей стали каждую неделю и принимайте необходимые меры по ремонту и техническому обслуживанию, такие как обнаружение утечек, проверка прокладок и соединительных элементов на наличие признаков износа или повреждений. Меняйте прокладки и соединительные элементы по мере необходимости, чтобы обеспечить надежную герметизацию и предотвратить утечки.
• Периодически калибруйте контроллеры температуры, датчики pH и мониторы CO2, чтобы обеспечить точность показаний и точный контроль процесса ферментации.
• Заменяйте изнашивающиеся детали, такие как подшипники мешалки и уплотнительные элементы, включая санитарные три-зажимные прокладки, поскольку они склонны к износу при частом использовании.
• Наносите соответствующие смазочные материалы для движущихся частей ферментеров, таких как подшипники мешалок, двигатели и клапаны, чтобы избежать чрезмерного трения ферментирующих материалов.

Области применения биореакторов из нержавеющей стали

Биореактор из нержавеющей стали используется в различных отраслях для разных целей.

• Пищевая промышленность

  В пищевой промышленности биореакторы из нержавеющей стали используются для производства ферментированных молочных продуктов, таких как йогурт и сыр, а также ферментированных овощей, таких как кимчи и квашеная капуста. Очистные сооружения также используют биореакторы из нержавеющей стали для устранения загрязнений в воде, чтобы сделать ее безопасной для потребления.

• Фармацевтическая промышленность

  Многие лекарства, которые используются для лечения болезней и облегчения симптомов, производятся с помощью ферментации, включая, но не ограничиваясь, антибиотики, гормоны и витамины. Ферментеры обеспечивают контролируемую среду для роста микробов и клеток, что позволяет им производить эти соединения.

• Химическая промышленность

  Биохимические вещества, такие как аминокислоты, жирные кислоты и органические кислоты, производятся с помощью биореакторов из нержавеющей стали. Ферментеры обеспечивают правильную среду для химических реакций, которые приводят к образованию этих биохимических веществ.

• Пиво и алкоголь

  Ферментеры часто используются в пивоваренной и алкогольной промышленности для производства не только пива, но и вин, крепких напитков и сидра. В процессе ферментации к напиткам добавляют дрожжи, чтобы придать им содержание алкоголя.

• Биотопливная промышленность

  Биотопливо, такое как этанол и бутанол, производятся путем ферментации глюкозы, сахара, крахмала и других сырьевых материалов в биореакторах из нержавеющей стали. Ферментеры обеспечивают оптимальную среду для микробной ферментации для преобразования сырья в биотопливо.

Как выбрать биореакторы из нержавеющей стали

При выборе биореакторов из нержавеющей стали для продажи следует учитывать несколько факторов:

• Промышленный спрос

  Для создания прибыльного рынка важно знать области применения биореакторов из нержавеющей стали в промышленности. Такие отрасли, как пищевая и напиточная, фармацевтическая, химическая и биоинженерия, имеют свои отличительные потребности. Сосредоточение внимания на одном промышленном секторе, где наблюдается слабая конкуренция, но высокий спрос, приведет к увеличению продаж.

• Разнообразие моделей

  Потребители привлекаются выбором. Наличие разнообразного ассортимента биореакторов из нержавеющей стали с различными размерами, мощностью, производительностью обработки и другими функциями позволит покупателям ориентироваться на различные демографические группы потребителей и приложения. Следовательно, это, несомненно, приведет к увеличению продаж.

• Обеспечение качества

  Ферментеры будут привлекать многих клиентов, если их качество гарантировано соответствием международным стандартам и наличием необходимых сертификатов.

• Видимость в магазине

  Биореакторы из нержавеющей стали могут создавать видимую осведомленность с помощью эффективных маркетинговых стратегий. Это легко достижимо, так как разнообразие моделей позволит проводить маркетинг для различных демографических групп с различными потребностями. Например, продвижение определенных ферментеров для предприятий фармацевтической промышленности может быть эффективным, поскольку маркетинг может подчеркивать функции, необходимые для этой конкретной отрасли. Кроме того, использование цифрового маркетинга может создать широкую осведомленность.

Часто задаваемые вопросы

В1: Каковы некоторые новые тенденции в технологии ферментеров?

A1: Недавние тенденции в производстве нержавеющих ферментеров включают клеточную ферментацию, которая использует мини-фабрики клеток для производства биотоплива и других продуктов. Кроме того, наблюдается рост автоматизации и внедрения искусственного интеллекта в управление биореакторами из нержавеющей стали. Также наблюдается фокус на устойчивой практике ферментации, такой как использование отходов в качестве сырья.

В2: Каковы размеры биореакторов из нержавеющей стали для продажи?

A2: При рассмотрении размеров ферментеров важно учитывать область применения. Ферментеры для мини-пивоварни меньше, в среднем около 900 литров. Для крупных пивоваренных заводов размер составляет около 5000 литров. Промышленные ферментеры для биотоплива могут варьироваться от 100 000 до 1 миллиона литров или более.

В3: Каковы возможные проблемы при использовании биореакторов из нержавеющей стали?

A3: Одна из проблем - это высокая стоимость нержавеющей стали. Это побуждает некоторых производителей использовать более дешевую сталь с низкой коррозионной стойкостью. Кроме того, неправильный выбор материала для уплотнительных элементов и прокладок может привести к загрязнению и утечкам. Еще одна проблема - нехватка квалифицированной рабочей силы для эксплуатации и обслуживания ферментеров.