生物發(fā)酵提取方面:
目前,發(fā)酵工程經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期快速的發(fā)展,發(fā)酵工程進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段,目前發(fā)酵工程產(chǎn)品涉及抗生素、維生素、氨基酸、有機(jī)酸、酶制劑、生物柴油、燃料乙醇等。
發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化控制技術(shù)是通過(guò)操作條件的控制,達(dá)到發(fā)酵單位高,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、成本消耗降低和產(chǎn)品質(zhì)量提高。
西門子PLC控制系統(tǒng)在生物發(fā)酵工程方面的應(yīng)用:
抗生素類:青霉素、土霉素、麥迪霉素、林可霉素、慶大霉素、頭孢菌素、7-ACA等
維生素類:維生素C、維生素B12、番茄紅素等。
氨基酸類:蘇氨酸、賴氨酸、異亮氨基酸、核苷酸、脯氨酸、谷氨酰胺等。
酶制劑類:淀粉酶等
有機(jī)酸類:檸檬酸、蘋果酸、丁二酸(琥珀酸)乳酸古龍酸等
生物農(nóng)藥:阿維菌素等
生物能類:酒精等
某廠發(fā)酵過(guò)程全自動(dòng)控制畫面:
發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)現(xiàn)了全程的自動(dòng)控制,包括:
l 發(fā)酵罐和種子罐補(bǔ)料的控制
l 發(fā)酵罐(種子罐)PH控制
l 發(fā)酵罐、種子罐溫度控制
l 發(fā)酵罐通氣量、攪拌、壓力和溶氧控制
l 發(fā)酵罐尾氣排放的檢測(cè)
l 發(fā)酵罐泡沫控制
l 各級(jí)罐及相關(guān)管路的空消自動(dòng)控制
l 培養(yǎng)基實(shí)消和連消的自動(dòng)控制
l 配料過(guò)程的自動(dòng)控制
l CIP過(guò)程打堿、煮堿、排堿的自動(dòng)控制
提取過(guò)程控制:
1、連續(xù)的離子交換過(guò)程的自動(dòng)控制:
離子交換法是利用人工合成的離子交換樹脂作為交換劑,使某些具有解離為陽(yáng)離子或陰離子特性的產(chǎn)品,從發(fā)酵液中交換到離子交換樹脂上,而其他雜質(zhì)分子,則不為該樹脂所交換,然后用適當(dāng)?shù)南疵搫┌旬a(chǎn)品從離子樹脂上洗脫下來(lái),從而達(dá)到分離雜質(zhì)和富集提產(chǎn)品的目的
主要控制點(diǎn):
l 樹脂的酸洗或堿性順序控制
l 交換過(guò)程交換流速(進(jìn)料流量)控制
l 洗脫過(guò)程順序控制
l 樹脂再生過(guò)程的順序控制
2、提取過(guò)程蒸發(fā)器控制:
藥品的提取和精制過(guò)程中,常常需要通過(guò)蒸發(fā)將發(fā)酵液或提取液進(jìn)一步濃縮,來(lái)提高其中產(chǎn)品的濃度,常用的濃縮方法有減壓濃縮和薄膜蒸發(fā)濃縮,采用自動(dòng)控制降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,規(guī)范了操作,減少了能源消耗,提高了生產(chǎn)效率,其主要控制點(diǎn)如下:
l 蒸發(fā)器進(jìn)料流量控制
l 蒸發(fā)器溫度控制
l 真空度控制
l 冷凝液接收器液位控制
l 出料控制
l 消泡控制
3、提取設(shè)備的在線清洗(CIP)全自動(dòng)控制:
l 堿液清洗的時(shí)間控制
l 工藝水清洗的時(shí)間控制
l 脫鹽水清洗的時(shí)間控制
l 清洗過(guò)程全自動(dòng)過(guò)程的順控
l 在線自動(dòng)清洗使清洗過(guò)程操作規(guī)范化、節(jié)約了時(shí)間、節(jié)約了用水提高了勞動(dòng)效率。
化學(xué)合成制藥過(guò)程控制
化學(xué)合成制藥生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜,工藝流程長(zhǎng),控制點(diǎn)較多,同時(shí),又包含了一些復(fù)雜控制對(duì)象結(jié)晶過(guò)程控制,結(jié)晶過(guò)程控制中,PH控制、溶媒流速控制、攪拌轉(zhuǎn)速等控制的好壞直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo),如收率、產(chǎn)品晶型等。西門子PLC根據(jù)多年的行業(yè)積累和來(lái)自一線的行業(yè)的指導(dǎo),提煉了以下優(yōu)化過(guò)的過(guò)程控制,從而降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了產(chǎn)品質(zhì)量,降低了批間差異率,提高了收率。
l 溶解過(guò)程溫度自動(dòng)控制
l 溶劑的定量加料自動(dòng)控制
l 倒料過(guò)程保壓與流量開關(guān)的聯(lián)鎖控制
l 結(jié)晶過(guò)程仿人工操作PH控制
l 結(jié)晶過(guò)程溫度的曲線控制
l 結(jié)晶過(guò)程溶媒流速控制
l 結(jié)晶過(guò)程濁度與攪拌聯(lián)鎖控制
制藥用水系統(tǒng)的存儲(chǔ)與分配系統(tǒng)
主要控制點(diǎn):
l 注射水儲(chǔ)罐溫度控制
l 注射水儲(chǔ)罐液位上限與制水設(shè)備聯(lián)鎖控制
l 注射水儲(chǔ)罐液位下限與注射水輸送泵聯(lián)鎖控制
l 注射水循環(huán)管路回水電導(dǎo)控制
l 注射水循環(huán)管路回水流速控制
l 注射水循環(huán)管路回水溫度控制
l 注射水循環(huán)管路和儲(chǔ)罐的消毒控制
中藥的提取濃縮
作為國(guó)藥,國(guó)內(nèi)依然是飲片傳統(tǒng)工藝作為主流,生產(chǎn)方式基本為手工式作坊,基礎(chǔ)設(shè)施基本決定無(wú)法采用自動(dòng)化生產(chǎn)方式。新式國(guó)藥工廠,采用國(guó)藥經(jīng)典理論形成的適合現(xiàn)化代生產(chǎn)的中藥提取工藝。行業(yè)再細(xì)分,可分為配方顆粒制藥廠家與制劑廠家,獲得正式批文的配方顆粒廠家目前僅6家,基本滿足于裝置一級(jí)的小型自動(dòng)化,沒(méi)有采用現(xiàn)化化的生產(chǎn)與管理方式,西門子PLC憑自已對(duì)自動(dòng)化的理解,正在協(xié)助與引導(dǎo)相應(yīng)的廠家采用現(xiàn)化化的生產(chǎn)與管理方式。西門子PLC在中藥配方顆粒機(jī)的研制開發(fā)上,占領(lǐng)國(guó)內(nèi)至高點(diǎn),相關(guān)內(nèi)容詳見(jiàn)產(chǎn)品中心-醫(yī)療自動(dòng)化產(chǎn)品介紹。在提取制劑行業(yè),西門子PLC憑借強(qiáng)大的工程實(shí)施經(jīng)驗(yàn),通過(guò)與用戶多次的技術(shù)交流,在眾多已有同類型項(xiàng)目實(shí)施經(jīng)驗(yàn)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手中脫穎而出,并在項(xiàng)目實(shí)施中成功引入國(guó)際先進(jìn)的批量技術(shù)與管理理念,引導(dǎo)用戶改善生產(chǎn)方式。
以醇為媒介的中藥提取制劑一般性工藝流程:回流提取,一次減壓回收乙醇,冷藏,脫碳,二次減壓回收乙醇,驅(qū)醇,制劑。
控制方案介紹:
多功能提取工段:
l基于條形碼的藥品生產(chǎn)批次控制
l提取溶劑的計(jì)量和控制
l提取溫度控制,保持徽沸騰
l浸泡時(shí)間控制
l出液防堵塞控制
l提取次數(shù)和提取時(shí)間控制
一次減壓回收工段:
l蒸發(fā)溫度穩(wěn)定性控制
l濃縮罐自動(dòng)受液控制
l濃縮罐液位控制
l濃縮罐泡沫控制
l終點(diǎn)判斷控制
l自動(dòng)清洗控制
l濃縮過(guò)程蒸發(fā)能力計(jì)量和控制
l自動(dòng)出液計(jì)量控制
冷藏工段:
l自動(dòng)受液控制
l冷卻及攪拌控制
l沉淀定時(shí)控制
l吸取上清液出液自動(dòng)控制
脫碳、二次減壓回收與驅(qū)醇工段:
l溫度穩(wěn)定性控制
l濃縮罐自動(dòng)受液控制
l罐液位控制與聯(lián)鎖
l泡沫控制
l驅(qū)醇終點(diǎn)判斷控制
l自動(dòng)出液計(jì)量控制
l自動(dòng)清洗控制
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