Anwendungshintergrund
Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der biopharmazeutischen Herstellung, der Impfstoffproduktion, der Zellkultur und der mikrobiellen Fermentationstechnologien sind Bioreaktoren zu kritischen Produktionsanlagen geworden, die eine immer präzisere Prozesssteuerung erfordern. Während des Kultivierungsprozesses wirken sich Parameter wie der Innendruck des Behälters, der Druck der Einlass- und Auslassleitung und der Gasversorgungsdruck direkt auf die Zellwachstumsbedingungen, die Effizienz des Gas-{1}}Flüssigkeitstransfers und die allgemeine Prozessstabilität aus.
Das Bioreaktorsystem wird in diesem Fall hauptsächlich in der biopharmazeutischen Produktion eingesetzt. Durch aseptische Kultivierung und Stoffwechselreaktionen von Kulturmedien ermöglicht es die Produktion von Zielprodukten im großen Maßstab. Aufgrund der strengen Anforderungen an Hygienestandards, aseptische Kontrolle und Prozessstabilität in der Bioverarbeitung müssen Druckmessgeräte nicht nur eine hohe Genauigkeit und langfristige Zuverlässigkeit bieten, sondern auch hygienische Installationsanforderungen erfüllen, um Kontaminationsrisiken zu minimieren.
Anforderungen an die Prozessmessung und Anwendungsherausforderungen
Während des Bioreaktorbetriebs umfasst das Rohrleitungssystem in der Regel mehrere Prozesse, darunter den Transfer des Kulturmediums, die Luft-/Sauerstoffversorgung, die Abgasableitung sowie die CIP/SIP-Reinigung und -Sterilisation. Die Drucküberwachung in Echtzeit hilft dabei, den Betriebsstatus des Systems zu ermitteln, den Gasversorgungsdruck zu regulieren und einen sicheren Betrieb innerhalb des vorgesehenen Druckbereichs sicherzustellen.
Zu den größten Herausforderungen bei dieser Anwendung gehören:
1. Hohe Hygieneanforderungen zur Vermeidung von Kontaminationsrisiken
Biologische Anbauprozesse erfordern äußerst saubere Betriebsumgebungen. Die benetzten Teile von Druckinstrumenten, die mit Prozessmedien oder Rohrleitungen in Kontakt kommen, müssen eine hervorragende Hygieneleistung aufweisen, Totzonen und Rückstände minimieren und gleichzeitig häufige Reinigungs- und Sterilisationsverfahren unterstützen.
2. Erhebliche Temperaturschwankungen während der Reinigung und Sterilisation
Bioreaktoren durchlaufen in der Regel CIP- (Clean-in-) und SIP-(Sterilisation-in-Prozesse). Während dieser Verfahren kann die Ausrüstung einer Hochtemperatur-Dampfsterilisation, schnellen Heiz- und Kühlzyklen und anderen anspruchsvollen Bedingungen ausgesetzt sein, was höhere Anforderungen an die Dichtungsleistung, Temperaturbeständigkeit und langfristige Zuverlässigkeit der Drucktransmitter stellt.
3. Präzise Reaktion auf kleine Druckschwankungen
Während der Zellkultivierung wird der Druck im Tank normalerweise in einem relativ niedrigen Bereich gehalten. Allerdings können kleine Druckschwankungen die Effizienz des Gasaustauschs und die Kultivierungsbedingungen beeinflussen. Daher muss das Druckmessgerät eine hohe Empfindlichkeit und eine stabile Ausgangsleistung bieten.
Lösung
Um die Drucküberwachungsanforderungen des Bioreaktors und des Rohrleitungssystems zu erfüllen, ist der LEEG SMP858Hygienischer Drucktransmitterwird an kritischen Druckmesspunkten installiert.
Der SMP858 verfügt über eine fortschrittliche Druckmesstechnologie in Kombination mit einem hygienischen Strukturdesign. Es kann an Gaseinlassleitungen, Zirkulationsleitungen und Prozessübertragungsleitungen von Bioreaktoren installiert werden, um eine Echtzeitüberwachung von Druckänderungen zu ermöglichen.
Hinsichtlich des strukturellen Designs verfügt der Sender über eine vollständig abgedichtete, verschweißte -Teilestruktur, wodurch das Risiko von Medienrückständen effektiv reduziert wird. Der hygienische Prozessanschluss unterstützt gängige Klemmen-Installationsmethoden, die in der biopharmazeutischen Industrie verwendet werden, und ermöglicht eine bequeme Installation, Entfernung und Wartung und erfüllt gleichzeitig die Anforderungen sauberer Prozessrohrleitungssysteme.
Unterdessen verfügt der SMP858 über eine hervorragende Temperaturkompensationsleistung, sorgt für eine stabile Messausgabe bei Temperaturschwankungen in Kultivierungsprozessen und Sterilisationszyklen und bietet zuverlässige Datenunterstützung für automatisierte Prozesskontrollsysteme.
Produktanwendungskonfiguration
Anwendungsausrüstung:
Bioreaktor-/Gärtanksystem
Überwachungsstandorte:
• Drucküberwachung von Bioreaktor-Prozessleitungen
• Drucküberwachung von Gasversorgungsleitungen
• Drucküberwachung von Zirkulationsübertragungsleitungen
• Drucküberwachung von Abgas- und Abgasbehandlungsleitungen
Angewandtes Produkt:
Hygienischer Drucktransmitter SMP858
Hauptmerkmale:
• Hygienisches Strukturdesign, geeignet für saubere Prozessumgebungen
• Hochstabile Druckmessung für Dauerbetriebsanforderungen
• Mehrere hygienische Prozessanschlussoptionen verfügbar
• Vollständig versiegelte Schweißkonstruktion zur Reduzierung des Risikos von Medienrückständen
• Unterstützt 4–20 mA und HART-Kommunikationssignale
• Geeignet für Druckmessanwendungen in der Biopharmazeutik-, Lebensmittel- und Getränkeindustrie sowie der Fermentationsindustrie
Anwendungsergebnisse
Durch die Installation des SMP858Hygienischer DrucktransmitterDas Bioreaktorsystem kann eine kontinuierliche Überwachung kritischer Druckparameter erreichen und Echtzeitdaten zur automatisierten Prozessanpassung an das Steuerungssystem übertragen.
Während der Kultivierung können Bediener die Gaszufuhr, die Rührbedingungen und die Abgaskontrollparameter entsprechend den Druckschwankungen anpassen und so die Prozesskontrollierbarkeit verbessern. Gleichzeitig trägt eine stabile und zuverlässige Druckmessung dazu bei, ungewöhnliche Schwankungen zu reduzieren und die Produktionskonsistenz von Charge zu Charge zu verbessern.
Diese Lösung bietet einen hygienischen Drucküberwachungsansatz für Bioreaktorsysteme und kann in großem Umfang in der biopharmazeutischen Herstellung, Impfstoffproduktion, Zellkultur, Fermentationstechnik und anderen Prozessgeräten eingesetzt werden und bietet zuverlässige Datenunterstützung für eine intelligente Produktion und erweiterte Prozesssteuerung.
