La serie 5000L-100KL de sistemas de fermentación microbiana a gran escala es un equipo esencial diseñado específicamente para la biofabricación a escala industrial. Se adaptan perfectamente a todo el proceso de fermentación microbiana, abarcando la producción a gran escala en diversos campos, como antibióticos, enzimas, aminoácidos, probióticos, bioenergía y bioquímicos. Aprovechando la sólida experiencia tecnológica de Divoson en el campo de los biorreactores, las principales ventajas del sistema son su control preciso, alta eficiencia y estabilidad, ahorro de energía y reducción del consumo, y fácil expansión. Esto permite una integración fluida desde los procesos de laboratorio hasta la producción industrial y proporciona soluciones fiables de fermentación a gran escala para empresas globales de biofabricación.
El sistema adopta un concepto de diseño modular que permite una configuración flexible de unidades funcionales como agitación, aireación, control de temperatura, alimentación y esterilización, según las características de las diferentes cepas microbianas (aeróbicas/anaeróbicas facultativas) y los requisitos del proceso, combinando la adaptabilidad del proceso con la facilidad de operación. El sistema de control central integra funciones de monitorización multiparamétrica en tiempo real y regulación inteligente, lo que garantiza un control preciso y estable de parámetros clave como temperatura, pH, oxígeno disuelto (OD), velocidad de agitación y tasa de aireación durante la fermentación, maximizando así la eficiencia metabólica microbiana y el rendimiento del producto objetivo. Al mismo tiempo, el sistema cumple estrictamente con los requisitos de producción industrial; la selección de materiales y el diseño estructural cumplen con los estándares de higiene de la industria de la biofabricación, lo que facilita la esterilización in situ (SIP) y la limpieza in situ (CIP), reduciendo eficazmente los riesgos de contaminación y garantizando la continuidad de la producción y la consistencia de la calidad del producto.
- Sector farmacéutico: Producción por fermentación a gran escala de productos biofarmacéuticos como antibióticos, vacunas y proteínas recombinantes;
- Preparaciones enzimáticas industriales: Preparación de alta eficiencia de enzimas industriales como amilasa, proteasa y celulasa;
- Alimentos y piensos: Producción de aditivos alimentarios e ingredientes para piensos como aminoácidos, vitaminas y probióticos;
- Bioenergía y protección del medio ambiente: biodiesel, fermentación de biogás y aprovechamiento de recursos de residuos orgánicos;
- Bioquímicos: Síntesis de productos químicos verdes como ácidos orgánicos, bioplásticos y materiales de origen biológico.
Ventajas principales
Composición del sistema
La unidad incluye un tanque de fermentación, una unidad de agitación, una unidad de aireación y mezcla de gases, una unidad de control de temperatura, una unidad de alimentación y antiespumante, una unidad de control de proceso, una unidad de esterilización y una unidad de seguridad y auxiliar.
Parámetros técnicos
| Categorías de parámetros | Especificaciones detalladas |
| Sistema de tanque | Volumen de trabajo: 5000L-100000L (personalizable); Material: Cuerpo del tanque de acero inoxidable SUS316L, tapas de los extremos de acero inoxidable SUS316L, superficie interior Ra≤0.4μm electropulida; Presión de diseño: 0.3MPa (estándar), se pueden personalizar clasificaciones de presión más altas; Configuración de la interfaz: Puerto de inoculación, válvula de muestreo, puerto de alimentación, puerto de ventilación, interfaz de electrodo de temperatura/DO/pH, interfaz de indicador de nivel, etc., todo utilizando acoplamientos sanitarios de conexión rápida; Diseño estructural: Sin soldadura de ángulo muerto, el fondo del tanque utiliza tapas de extremo elípticas o cónicas para facilitar el drenaje y la limpieza. |
| sistema de agitación | Método de accionamiento: Accionamiento magnético de cero fugas montado en la parte superior, servomotor con regulación de velocidad continua; Rango de velocidad: 50-300 rpm (adaptado al volumen del tanque, precisión ±1 rpm); Tipo de agitador: Impulsor de turbina de seis palas de doble capa (configuración estándar), con impulsores de bajo cizallamiento opcionales e impulsores de hélice (adaptados a diferentes sistemas de fermentación); Potencia del motor: 11 kW-550 kW (adaptado al volumen del tanque). |
| Sistema de ventilación | Tipos de gas: Aire, O₂, N₂ (tres canales estándar, ampliable a CO₂); Rango de flujo de gas: 0,1-2,0 VVM (condiciones estándar), controlado automáticamente por un medidor de flujo másico con una precisión de ±2%FS; Filtración de esterilización: Equipado con un filtro de esterilización hidrofóbico de 0,22 μm en la entrada de aire, que se puede esterilizar a altas temperaturas y reutilizar; Distribución de gas: Distribuidor de gas anular en la parte inferior del tanque para mejorar la eficiencia de contacto gas-líquido. |
| Sistema de control de temperatura | Método de control: Intercambiador de calor encamisado, control automático PID, calentamiento/enfriamiento de agua circulante; Rango de control de temperatura: 10 ℃-75 ℃ (el rango de temperatura inferior se puede personalizar); Precisión del control de temperatura: ±0,2 ℃, admite control de programa de temperatura segmentado; Medio de intercambio de calor: agua blanda industrial o solución de etilenglicol. |
| Control de procesos | Control de pH: rango 2-12, precisión ±0,1 pH, ajuste automático PID, reposición de ácido/álcali con bomba peristáltica; Control de oxígeno disuelto (OD): rango 0-150%, precisión ±5%, ajustado mediante la vinculación de la velocidad de agitación, el caudal de aire y la relación de oxígeno; Control antiespumante: sonda antiespumante capacitiva, detecta automáticamente la altura de la espuma, la bomba peristáltica repone el antiespumante con precisión; Control de alimentación: configuración estándar de bombas peristálticas analógicas de 4 canales, admite alimentación cuantitativa y cronometrada o alimentación vinculada a parámetros, ampliable a 8 canales. |
| sistema de esterilización | Método de esterilización: esterilización in situ (SIP), temperatura 121 ℃, tiempo configurable de 0 a 60 min; Alcance de esterilización: el tanque, el dispositivo de agitación, el sensor, la tubería y el sistema de filtración se pueden esterilizar al mismo tiempo; Método de control: control de programa completamente automático, monitoreo en tiempo real del proceso de esterilización, enfriamiento automático después de que se completa la esterilización. |
| sistema de control | Interfaz de pantalla: pantalla táctil a color de 10 a 15 pulgadas, compatible con cambio entre chino e inglés; Gestión de datos: grabación en tiempo real de parámetros como temperatura, DO, pH, velocidad y ventilación, generando curvas de tendencia, compatible con exportación USB y trazabilidad de datos; Interfaz de comunicación: interfaz RS485/Ethernet, compatible con el protocolo MODBUS y se puede conectar al sistema MES de fábrica; Control remoto: módulo de monitoreo remoto Divoson opcional para realizar la operación remota y la alarma de falla en el teléfono móvil/PC. |
| Suministro de energía y consumo de energía | Alimentación: Trifásica 380VAC±10%, 50/60Hz; Consumo energético: 0,5-2,5kWh/m³ (fluctúa dependiendo del proceso de fermentación y del volumen del tanque). |
