發酵罐技術(shù)參數(shù)
一、基(jī)本參數
1. 容積範圍:
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o 實驗室型:5–100 L(玻璃(lí)/不鏽鋼)
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o 中試型(xíng):100–5,000 L
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o 工業型:5,000–200,000 L(常見(jiàn)50 m³標(biāo)準罐)
2. 設計壓力(lì):
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o 罐內(nèi):-0.1~+0.35 MPa(真空至低壓)
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o 夾套
3. 設計溫(wēn)度:
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o 罐內:0–150°C(滅菌需求121°C)
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o 夾套:5–150°C
4. 材質:
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o 主體:316L不鏽鋼(耐腐蝕、拋(pāo)光要(yào)求Ra≤0.6μm)
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o 密封件:矽膠/EPDM/PTFE(符合FDA)
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o 視鏡:硼(péng)矽玻璃(耐溫耐壓)
二、攪拌係統
1.攪拌形式:
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o 徑向流: Rushton渦輪(高(gāo)剪切,適合菌絲體)
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o 軸向流:斜葉/螺旋槳(低剪(jiǎn)切,適合哺乳動物(wù)細胞)
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o 組合式:多層攪拌(bàn)(兼顧(gù)傳氧與混合)
2.功率(lǜ)配置:
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容積 (L)
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功率 (kW)
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轉速範圍 (rpm)
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50
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0.75–1.5
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100–500
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1,000
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5.5–11
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80–300
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50,000
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55–110
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50–150
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3.傳動密封:
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o 機械密封:雙端麵(可滅菌,壽命>5,000 h)
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o 密(mì)封液:食(shí)品級甘油或合(hé)成油
三、通氣(qì)與傳氧
1.通(tōng)氣係(xì)統:
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o 分布器:環形管/微孔燒結(氣泡直(zhí)徑0.5–2 mm)
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o 氣量控製:質(zhì)量流量計(精度±1% FS)
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o 滅菌(jun1)過(guò)濾:0.22 μm疏水性濾芯
2.傳氧能力:
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o kLa範圍(wéi):10–300 h⁻¹(依攪拌與通氣優化)
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o 溶氧探頭:極譜式/光學式(耐高溫滅菌)
四(sì)、控製係(xì)統
1.基本(běn)監(jiān)測點:
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o 溫度:PT100(控製精度±0.5°C)
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o pH:凝膠電極(自動補酸/堿)
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o DO:0–100%空氣飽和(hé)度
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o 液位:稱重/壓差/電容式
2.自動化功能:
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o CIP/SIP:全(quán)自(zì)動清洗滅菌(溫度/壓力時序控製)
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o 補料控製:蠕動泵/隔膜泵(定量或(huò)反饋控製)
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o 數據記錄:符(fú)合FDA 21 CFR Part 11要求
五、衛生設計
1.表麵處理:
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o 內部拋光(guāng):Ra≤0.6 μm(鏡麵,防汙垢附著)
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o 外部處理:亞光或噴砂(Ra=0.8–1.6 μm)
2.連接件:
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o 快開接(jiē)口:DIN 11851/ISO 2852標準
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o 無死角設計:所有管道傾斜>3°
六、驗證要求
1.工(gōng)廠驗收測試(FAT):
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o 壓力測試:1.5倍(bèi)設計壓力(lì)保壓30 min
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o 密封測試:氦檢漏(泄漏率<1×10⁻⁶ mbar·L/s)
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o 振動測試:軸承座振動<4.5 mm/s
2.食現場驗證(IQ/OQ/PQ)品行業:
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o 安裝確認:管道坡度、儀表校準
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o 運行確認:攪(jiǎo)拌功率、傳氧性能
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o 性能確認(rèn):空白培養基(jī)滅菌試(shì)驗
七、選型建議
1.細胞類(lèi)型:
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o 微生物:高kLa、高功率輸入
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o 動物細胞:低(dī)剪切、微載體兼容
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o 植物細胞:低剪切、高溶氧
2.工(gōng)藝需求(qiú):
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o 批式/流加:考慮補料和取樣口
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o 規模放大:保持kLa或P/V恒定
發(fā)酵罐需根據工藝特性定製,建議提供細胞類(lèi)型、培養基組成和目標產物濃(nóng)度進行詳細設(shè)計後再與益騰溝通製作事項。