Azienda biotech aumenta la produttività del serbatoio di fermentazione con la tecnologia dei sensori elettronici remoti

Cliente

Struttura di produzione di enzimi per l'agricoltura - Stati Uniti

Applicazione

Misura del livello nel serbatoio per la fermentazione enzimatica

Caratteristiche dell'applicazione

• Serbatoio da 18 m (60 ft.)
• Agitazione del processo
• Ambiente sterile

Problema

Una struttura di produzione biotecnologica situata nel midwest degli Stati Uniti aveva riscontrato problemi ricorrenti con un serbatoio utilizzato per la fermentazione enzimatica. In particolare, il serbatoio produceva lotti incongruenti.

Questi problemi derivavano dall'impossibilità di ottenere una misura ripetibile del livello nel serbatoio. Spesso gli errori di misura superavano il 3-5% dello span con frequenti picchi. Inoltre, i tempi di risposta erano estremamente lenti e non ottimali per un controllo del livello efficace. Per misurare il livello nel serbatoio, i tecnici della struttura avevano scelto di utilizzare una soluzione basata sulla pressione, a causa degli agitatori nel serbatoio che ruotavano il processo in 3-5 minuti. Sul fondo del serbatoio era stato installato un trasmettitore di pressione differenziale con un separatore remoto. I primari con un ripetitore pneumatico si estendevano dalla parte superiore del serbatoio al lato di bassa pressione del trasmettitore di pressione differenziale. Alla fine, la causa degli errori di misurazione del 3-5% è stata individuata nell'uso del ripetitore meccanico su un serbatoio così alto.

La mancanza di una misura di livello ripetibile nel serbatoio continuava a essere una fonte di frustrazione. Di conseguenza, i tecnici non erano in grado di calcolare la resa del fermentatore. Inoltre, tecnici e ingegneri hanno erano costretti a eseguire back- e forward-check di tutte le misure del processo, con conseguente aumento dei costi operativi. La misura del livello nel fermentatore non corrispondeva mai al resto dei controlli. Per questo motivo era difficile ottenere qualità e resa dei batch uniformi.

Soluzione

La struttura di produzione biotecnologica ha aggiornato l'installazione esistente sul fermentatore adottando un sistema di sensori elettronici remoti 3051S. Il sistema ERS 3051S installato era costituito da due sensori di pressione collegati digitalmente tra loro. La pressione differenziale veniva calcolata in uno dei due sensori e inviata al sistema di controllo tramite un segnale 4-20 mA/HART. Questa architettura a pressione differenziale digitale ha consentito l'eliminazione dei primari e del ripetitore meccanico, che erano la causa di molti dei problemi.

I tecnici sono riusciti a installare facilmente il sistema ERS 3051S, come un qualsiasi altro trasmettitore di pressione tradizionale. Con la funzionalità di misura attiva e funzionante, i tecnici hanno notato un drastico miglioramento nei tempi di risposta e sono riusciti a tracciare in modo rapido e accurato variazioni nel livello del serbatoio che prima non venivano rilevate. Inoltre, i tecnici stimano che l'accuratezza della misura sia migliorata dal 3-5% a meno dello 0,5%. La possibilità di misurare il livello nel serbatoio in modo coerente consente alla struttura di produrre più enzimi nei fermentatori. Un tecnico strumentista presso la struttura ha dichiarato: "Questa applicazione era la nostra principale fonte di problemi, mentre adesso il fermentatore rappresenta la nostra prima opzione, a seconda della qualità del prodotto necessaria".