智能电极使用经验分享--智能电极系统在发酵生产中的实际应用

作者:陈威 文章来源:丽珠集团福州福兴药业有限公司 发布时间:2014-03-04

丽珠福兴药业主要从事抗生素发酵和氨基酸发酵,有20~120t等不同级别的发酵罐近50个。整个发酵车间实行全线自动化生产,发酵罐都配有梅特勒-托利多的在线pH和溶氧设备。从开始大批量使用梅特勒ISM智能电极之后,其良好的性能,稳定的质量,及方便的安装配置,大大提高了工作效率和管理水平。

丽珠集团福州福兴医药有限公司成立于1979年,2004年底成为丽珠集团的全资子公司。福州福兴医药有限公司是国家定点以生产抗生素原料药、中间体及食品添加剂等为主的综合型国家大型制药企业。公司拥有现代化设备,掌握先进的发酵、提炼技术,主要产品有:苯丙氨酸、硫酸粘杆菌素、万古霉素、硫酸卡那霉素等多种产品。公司现全部生产线均通过国家药品GMP认证或兽药GMP认证,其中硫酸粘菌素原料药及制剂分别于2010年4月通过欧盟GMP认证,万古霉素2011年11月通过美国FDA认证,奠定了公司成为国际化生产企业的基础。公司位于福州市江阴工业集中区。产品出口欧洲、美国、日本、韩国等国家和地区。

丽珠福兴重视产品质量,不断提升自动化水平,目前全厂共使用在线PH.DO 100多套,还配备了4套DCS控制系统分别用于发酵和污水处理站,检测及控制点数将近1000个。提炼部门配有纯化水制水装置、陶瓷膜、超滤、纳滤、纯化柱等提纯设备及无菌冻干粉设备。质检中控部门拥有10多台进口高效液相、气相色谱仪、COD分析仪,使产品质量能得到很好的保证。

智能电极系统

丽珠福兴主要从事抗生素发酵和氨基酸发酵,有20~120t等不同级别的发酵罐近50个。整个发酵车间实现全线自动化生产,发酵罐都配有梅特勒-托利多的在线pH和溶氧设备。公司使用梅特勒的设备已经很多年,从最早的pH2100变送器到pH2100e、O24100变送器到O24100e,现如今,厂里的仪表已更新换代至M400。2012年,公司开始大批量使用梅特勒的ISM智能电极,其中包括InPro2000i(9848) pH电极和InPro6850i溶氧电极,其性能良好,质量稳定,而且安装配置方便,同时大大提高了工作效率和管理水平。

首先,智能电极的使用寿命令人满意。公司在使用中发现,智能电极的使用寿命很稳定,以前电极使用寿命将近25批次,现在的智能电极使用25批不止,大多能用到30多批,整个电极寿命延长了20%~30%。

假设按照平均4天一个生产罐批计算,过去1个罐位3个月就要换1支电极,而智能电极可以4个月一换,这样1个罐位1年就能省2支电极,发酵车间近50个罐1年就可以省100根电极,连带智能配置和模拟配置的差价一同考虑,一年可以节省近10万元。当然,电极的使用与维护校准、灭菌条件和生产上的使用及消耗密切相关。丽珠福兴对电极的灭菌操作是这样:30min实消灭菌(121~123℃),整个过程加上升温熟化、保压、降温总时长5h左右。如果有给罐空消的时候,一定要把电极拿下,更换成一个堵头塞上。

智能电极的安装配置比模拟电极方便,数字信号传输不易受潮不会受电磁干扰。以前的模拟电极配线是VP线,有6根不同颜色的线需要接,比现在复杂得多,模拟信号传输易受潮并易受变频器干扰。智能电极的配线就两根接线,1根信号线1根屏蔽线,线接方便。接好后仪表自动识别配套电极,无需配置。不像过去模拟表还要在仪表里面做选择电极、选择极化电压等配置才能识别,而且配置时必须一对一校准。智能电极可以提前批量预校准,然后拿到车间接到表上,即插即测。智能电极的校准比以前方便、快捷,且不像以前易受模拟线缆和现场的干扰,所以校准数值更稳定可靠,笔者认为这也是为什么智能电极可以用更久的原因之一。

笔者在公司的仪表部门工作,主要工作包括温度、流量、压力、液位等常规仪表、pH、溶氧分析仪表,以及DCS控制系统的等仪表维护保养工作,偶尔还会应付一些突发事件。分析仪表这部分,电极的维护保养校准工作都是由笔者所在部门来负责,平常一般每批生产放罐后电极都要照例拿回实验室做保养,包括给溶氧电极换电解液或换膜并进行电极的极化工作。PH.DO变送器全面检测一般6个月做一次,给pH和溶氧整套设备做全面检测,查看变送器零点和电缆的高阻阻值。校准方面,根据发酵罐不同,基本上对pH值2~3批校1次,溶氧则每批都校。目前,公司使用的InPro2000i和InPro6850i电极所带的智能功能很实用,可以更准确地判断电极的状态,包括使用寿命还剩多少,什么时候需要维护,什么时候需要校准,根据这些可靠的数据就能准确判断电极是否可以安全用于下一批次的生产,过去电极的维护校准工作是按时维护,现在通过使用智能电极系统已经过渡到了效率更高的按需维护。仪表能否正常工作是企业生产非常重要的一环,工作目标就是尽可能地保证仪表正常工作,使生产得到良好的运转。自从采用智能电极后,工作效率不仅得到提高,且大大改善了电极的管理水平。

使用梅特勒-托利多在线检测产品这么多年,公司还总在关注他们的最新技术和产品,将来还会越来越多得使用这种智能电极,并近期开始计划购入梅特勒-托利多的智能光学氧产品InPro6860i。

智能在线检测系统解决方案详解

梅特勒-托利多传感器: 型号InPro2000i(9848)

可填充,加压式,防生物质附着,生物相容性注良好的液体参比电解质,耐高温玻璃敏感膜,带温度补偿,液体pH电极,测量精度高,使用寿命长,从要求原位消毒的生物技术过程到严苛的化工过程,应用范围及其广泛。同时,InPro2000i(9848)也是一款智能电极,寿命指示、预校准、预维护及智能诊断等智能功能大大降低电极维护量,并其配套软件提供全面的电极校准记录和文件。

梅特勒-托利多传感器: 型号InPro6850i

极谱法原理,经典行业标准InPro6800的智能型号,同样采用符合FDA认证材质设计,卫生型抛光表面,光洁度达N5/Ra16,可洁净性通过EHEDG认证,符合3-A标准,液接O型圈符合FDA和USP VI级标准,它结实可靠及卫生型设计,可完全耐受SIP及高压锅消毒,是发酵生产中的又一款经典智能电极。

InPro6850i带有全部智能功能的性能,预校准、预维护及智能诊断等智能功能大大降低电极维护量,并其配套软件提供全面的电极校准记录和文件。

梅特勒-托利多传感器: 型号InPro6860i

光学法原理,漂移小,响应快,寿命长,耗材少,可多批次校准,数字信号传输数据更稳定可靠,智能电极便于管理,预校准、预维护及智能诊断等智能功能大大降低电极维护量,并其配套软件提供全面的电极校准记录和文件。

梅特勒-托利多变送器: 型号M400

M400系列变送器的特色是带高级ISM技术并覆盖了pH/ORP,pH ISFET,溶氧,溶解二氧化碳和电导率测量。变送器M400系列的每个型号都能用于多个参数测量,同时M400变送器可接入任何模拟传感器或者ISM传感器,这样的混合输入模式带来更多功能。M400系列变送器的ISM智能监测功能强大实用,令过程生产颇获收益。

注:生物相容性是指生物材料含传感器与动作装置与生物体内的组织和血液中的生化成份相容,材料不被腐蚀且对生物体不产生毒副作用的特性与能力。

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