Технология смешивания в биотехнологической промышленности

EKATO поддерживает компании в области биотехнологий в четырех областях, которые включают биотехнологические процессы, такие как ферментация, гомогенизация и стерилизация, а также синтез биологических и биоразлагаемых основных материалов. Экспертиза EKATO основана на многолетнем опыте работы с процессами ферментации, планировании, анализе и проведении лабораторных испытаний, а также наращивании объемов производства до промышленных масштабов. Кроме того, компания завершила многочисленные (справочные) проекты в области производства сахаров и заменителей сахара, а также в синтезе экологически чистых химикатов и полимеров.

Одна из задач стадии ферментации состоит в синтезе химических соединений с использованием ферментов, бактерий, грибов или дрожжей. Новые применения стали возможными благодаря последним достижениям и новым знаниям во многих областях биотехнологии, например, функции микроорганизмов в микробиологии, усовершенствования процессов стерилизации и культивирования клеток, а также целенаправленные генетические манипуляции с целью получения высокоэффективных организмов. Излишне говорить, что технология перемешивания сред внесла существенный вклад в развитие этой отрасли. Современные процессы ферментации используются для получения таких веществ, как ферменты, активные фармацевтические субстанции, аминокислоты и витамины в виде продуктов метаболизма микроорганизмов. Многие из этих производственных процессов наиболее эффективно выполняются в ферментерах с мешалками.

Безопасные для экологии и климата производственные процессы становятся все более важными в перерабатывающей промышленности. Реакторы с перемешиванием обычно используются в производстве биологических и биоразлагаемых химикатов и полимеров. В таких процессах целенаправленное использование индивидуальных систем мешалок помогает обеспечить эффективный массо- и теплоперенос, внося большой вклад в устойчивость и экологичность процессов.

При разработке оборудования для процессов ферментации приходится решать задачи, связанные с увеличением производительности и максимального объема ферментеров (эффект масштаба). Производство вторичных метаболитов также может быть связано с ферментационным бульоном с очень высокой вязкостью и крайними неньютоновскими характеристиками.

Соответственно, приходится решать задачи, связанные с ферментерами, объединенными с системой мешалок, в отношении гомогенизации ферментационного бульона, теплообмена и диспергирования воздуха.

Чтобы успешно выполнить масштабирование от лаборатории до производственного уровня, компания EKATO предлагает свои обширные знания и технологии. В идеале сотрудничество начинает уже на этапе лабораторных испытаний. В этом случае EKATO также может помочь при планировании испытаний и анализе полученных результатов, чтобы получить информацию, необходимую для оптимального масштабирования как технологических, так и геометрических параметров.

Выбор системы мешалок и геометрии ферментера вместе с элементами теплообмена и перегородками может сопровождаться численным гидродинамическим моделированием (CFD). Чтобы обеспечить безопасную и бесперебойную работу всех компонентов ферментера, для механического масштабирования может использовать анализ методом конечных элементов (FEA).

В случае особых требований по стерильной конструкции компания EKATO предлагает решение для внутренних элементов ферментера, а также специальную конструкция систем уплотнения.