Una planta de biotecnología aumenta el desempeño de un recipiente de fermentación con tecnología de sensores electrónicos remotos

Cliente

Planta enzimática para agricultura- EE. UU.

Aplicación

Medición de nivel en el recipiente de fermentación de enzimas

CARACTERÍSTICAS DE LA APLICACIÓN

• Recipiente de 60 ft (18 m)
• Agitación del proceso
• Entorno estéril

Desafío

Una planta de biotecnología situada en Medio Oeste experimentaba problemas recurrentes con un recipiente utilizado para la fermentación de enzimas. En particular, el recipiente producía lotes incompatibles.

Estos problemas se derivaban de la incapacidad de obtener una medición de nivel repetible en el recipiente. Los errores de medición superaron a menudo entre el 3 % y el 5 % de span con picos frecuentes. Además, el tiempo de respuesta era extremadamente lento y no resultaba óptimo para el control de nivel. Los ingenieros de la planta habían optado por utilizar una solución basada en la presión para medir el nivel en el recipiente debido a que los agitadores del tanque daban la vuelta al proceso entre 3 y 5 minutos. En el fondo del recipiente se instaló un transmisor de presión diferencial con un sello del diafragma remoto. Una línea de impulso con un repetidor neumático iba desde la parte superior del recipiente hasta el lado de baja presión del transmisor de presión diferencial. En última instancia, el uso del repetidor mecánico en un recipiente tan alto fue la causa de los errores de medición de entre el 3 % y el 5 %.

La falta de una medición de nivel repetible en el recipiente siguió siendo una fuente de frustración. Por ello, los ingenieros no pudieron calcular el rendimiento del fermentador. Además, los ingenieros tenían que realizar comprobaciones previas y posteriores de todas las mediciones del proceso, lo que aumentaba los costos operativos. La medición de nivel en el fermentador nunca coincidiría con el resto de los controles. Por ello, era difícil conseguir un rendimiento y una calidad de lote consistentes.

Solución

La planta de biotecnología actualizó la instalación existente en el fermentador con un sistema de sensor remoto electrónico 3051S. El sistema 3051S ERS consta de dos sensores de presión conectados digitalmente. La presión diferencial se calculó en uno de los dos sensores y se envió al sistema de control por una señal 4-20 mA/HART. Esta arquitectura de presión diferencial digital permitió eliminar la línea de impulso y el repetidor mecánico, que estaba resultando ser la causa de muchos de los problemas.

Los ingenieros pudieron instalar fácilmente el sistema 3051S ERS del mismo modo que un transmisor de presión tradicional. Una vez que la medición estuvo en marcha, los ingenieros notaron una drástica mejora en el tiempo de respuesta y pudieron seguir con precisión y rapidez cambios en el nivel del tanque que antes pasaban desapercibidos. Además, los ingenieros estiman que la precisión de la medición mejoró entre el 3 % y el 5 % a menos del 0,5 %. Al poder medir sistemáticamente el nivel en el recipiente, las plantas pueden ahora producir más enzimas en los fermentadores. Un técnico de instrumentos de la planta declaró, “Esta aplicación solía ser nuestro mayor dolor de cabeza, pero ahora usamos el fermentador como nuestra primera opción dependiendo de la calidad de producto necesaria”.