Precyzyjna separacja mediów w chromatografii cieczowej

Procesy produkcyjne muszą przebiegać sprawnie i bezpiecznie, a do tego muszą być wydajne – jest to niebywale istotne w przypadku producentów wyrobów farmaceutycznych. Celem jest maksymalne skrócenie ewentualnego czasu przestoju instalacji i efektywne przetwarzanie cennych surowców – bez pozostałości i zanieczyszczeń krzyżowych.
Sprawdź, jak Bürkert może wesprzeć Twoją firmę energooszczędną armaturą i dostosowanymi do wymogów rynku i branży koncepcjami automatyzacji dla bezpiecznej i bezawaryjnej produkcji, na przykład w procesie chromatografii cieczy lub wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC).

Procesy następcze w produkcji biochemicznej

W przemyśle chemicznym oraz inżynierii bioprocesowej poszczególne substraty muszą być oddzielane od mieszaniny oraz dodatkowo nie mogą posiadać zanieczyszczeń. Jest to ważny etap w całym łańcuchu dalszego przetwarzania (downstream processing) pozwalający na uzyskanie produktu o wymaganej czystości.

Razem pracujemy na sukces naszych klientów

Dzięki współpracy z zespołem YMC Process Technologies mogliśmy opracować rozwiązania sprawdzające się w branży farmaceutycznej i spełnić wymagania FDA w rekordowo krótkim czasie. Połączenie wiedzy i doświadczenia firm Bürkert i YMC umożliwiło znaczne przyspieszenie ciągłego przepływu bioprocesów w zastosowaniach chromatograficznych. Dowiedz się więcej, oglądając nasz filmik.

Zasada działania chromatografii

Faza stacjonarna i ruchoma w chromatografii cieczowej

W produkcji chemikaliów wysokowartościowych precyzyjne i bezpieczne oczyszczanie substancji za pomocą chromatografii jest nieodzownym etapem. W tym celu stosuje się regułę biofizyczną, która wykorzystuje różne właściwości przepływu oraz prędkości przepływu poszczególnych składników. Poszczególne składniki są rozdzielane w fazie stacjonarnej (substancje umieszczane są w kolumnie) oraz w fazie ruchomej, kiedy ciecz przepływa przez medium fazy stacjonarnej.

Jak przebiega proces separacji mediów?

W celu oczyszczenia (downstream processing) cieczy z różnych składników, jest ona wprowadzana do procesu chromatografii. Różne prędkości, z jakimi wszystkie ciecze są pompowane przez system, pozwalają na rozdzielenie poszczególnych składników ze względu na różne właściwości przepływu i różne stopnie interakcji pomiędzy fazą stacjonarną a fazą ruchomą substancji.

Dlaczego chromatografia jest tak ważna?

Za pomocą chromatografii można z dużą precyzją rozdzielić złożone mieszaniny. Nawet bardzo skomplikowane cząsteczki, takie jak białka, mogą być precyzyjnie oddzielone od siebie, na przykład za pomocą chromatografii. Ważne jest to, że podczas takiego procesu nie może dojść do zanieczyszczenia lub wymieszania mediów. Dlatego decydującym czynnikiem zapewniającym bezpieczeństwo i precyzję procesu jest dobór odpowiednich zaworów. Dzieje się tak, ponieważ kontrolują one przepływ i rozprowadzają media zarówno do, jak i z kolumny chromatograficznej.

Rozwiązanie tradycyjne i jego słabe strony

W procesie chromatografii chodzi o to, aby maksymalnie zwiększyć ilość cennego produktu końcowego. Wszystkie inne media muszą zostać bezwzględnie odseparowane i w żadnym wypadku nie może dojść do zanieczyszczenia nimi produktu końcowego. Dlatego potrzebne jest rozwiązanie, które byłoby łatwe do czyszczenia i wykazywałoby absolutne minimum martwej przestrzeni. Niezbędne konserwacje i naprawy powinny być planowane jak najwcześniej i w jak najmniejszym stopniu ograniczać wydajność całego układu.

Tradycyjne rozdzielacze zaworowe posiadają większą przestrzeń martwą, w której pozostałości środka czyszczącego lub CIP mogą mieszać się ze „świeżymi” produktami. Może to prowadzić do skażenia lub utraty kosztownych mediów. Ponadto media w tradycyjnych rozdzielaczach zaworowych muszą pokonać większą odległość, co wydłuża proces chromatografii.

Grafische Darstellung eines Ventilverteilers mit vier Membranventilen dazu Lupe mit Pfeil auf eine Petrischale , darin Mikroorganismen

Im większe są maszyny i ich komponenty, tym więcej miejsca zajmują. Jednak przestrzeń układów produkcyjnych jest ograniczona i powinna być optymalnie wykorzystana. Im więcej układów zmieścisz w swojej przestrzeni, tym większa będzie Twoja produktywność. Ponadto dostęp do tych układów jest często na tyle mały, że wykonanie prostych i niewymagających czynności konserwacyjnych jest praktycznie niemożliwe.

Grafische Darstellung einer Produktionsanlage mit eng gepackten Komponenten, dazwischen Arbeiter; Achtung-Symbole; herausgehoben ein Ventilverteiler mit vier Ventilen, dazu Verbotszeichen

Aby produkcja farmaceutyków była opłacalna, konieczna jest bardzo wysoka dostępność systemów i instalacji. Należy za wszelką cenę unikać konsekwencji spowodowanych awariami całych maszyn lub ich poszczególnych komponentów. Ewentualne problemy techniczne powinny być wykrywane jak najwcześniej, a konserwacja i naprawy powinny być przeprowadzane w miarę szybko.

Grafische Darstellung eines Ensembles aus Ventilverteilern und einer Ventil-Blocklösung, jeweils mit vier Ventilen sowie der dazugehörigen Verrohrung

Konserwacja jest często czasochłonna i kosztowna. Tradycyjne rozwiązania, takie jak rozdzielacz zaworowy, wymagają często wielu działań konserwacyjnych, przykładowo zużywającą się membranę trzeba wymienić aż cztery razy. Zwiększa to koszty operacyjne, zwłaszcza gdy zużycie jest wysokie, a konserwacja częsta.

Grafische Darstellung eines Ventilverteilers mit seinem Bauraum; Pfeil; Symbol mit Schraubenzieher und Schraubenschlüssel, gekreuzt

Inteligentne rozwiązania w formie bloków zaworowych dla bezpiecznego i wydajnego procesu chromatografii

Firma Bürkert sprawi, że procesy sterylne w Twojej firmie – na przykład te związane z chromatografią – będą bardziej ekonomiczne i jednocześnie jeszcze bezpieczniejsze. Oferujemy rozwiązania blokowe dostosowane do potrzeb produkcji, które przekonają swoją zoptymalizowaną łatwością czyszczenia, jak również wysoką niezawodnością i wydajnością energetyczną. Dzięki zdecentralizowanemu rozwiązaniu automatyzacji można stale monitorować system. Dzięki temu można jeszcze szybciej zidentyfikować i usunąć ewentualne błędy, czyniąc proces produkcyjny bardziej ekonomicznym.

Dzięki niewielkiej przestrzeni martwej i zoptymalizowanej konstrukcji armatury Robolux typ 2036, system chromatograficzny może być czyszczony szybko i bez pozostałości, nawet przy użyciu agresywnych mediów CIP. Ponieważ media nie mieszają się ze sobą, można uniknąć kosztów następczych oraz powstawania zanieczyszczeń, co wiąże się ze zwiększeniem jakości produktów końcowych. Dzięki bezpiecznej i sprawnej dystrybucji, usuwaniu i opróżnianiu kolumn oszczędzasz pieniądze. W przypadku tradycyjnych rozdzielaczy zaworowych często objętość przestrzeni martwej wynosi ok. 90 ml, z kolei Robolux wykazuje jedynie ok. 22 ml przestrzeni martwej.

Wyjątkowo kompaktowa konstrukcja Robolux typ 2036 umożliwia konstruowanie maszyn zajmujących mało miejsca i daje monterom znacznie więcej przestrzeni, co przyspiesza i konserwację i ewentualne naprawy. Przechodząc z tradycyjnych rozwiązań na zawory Robolux, przy zachowaniu tej samej przestrzeni, zwiększysz wydajność, a tym samym efektywność całej instalacji.

Certyfikowane rozwiązania automatyzacyjne firmy Bürkert umożliwiają stałą kontrolę instalacji dzięki inteligentnym funkcjom diagnostycznym i komunikacji cyfrowej. Prosta integracja rozproszonych i zdecentralizowanych jednostek automatyki bezpośrednio w miejscu instalacji oraz specjalne funkcje, takie jak funkcja uczenia (Teach), zapewniają szybki rozruch, na przykład również w przypadku modernizacji lub rozbudowy o inteligentne rozwiązania, a tym samym w znacznym stopniu przyczyniają się do zwiększenia dostępności systemu.

Graphische Darstellung Robolux Membranventil mit Steuerkopf

Im szybciej system zostanie ponownie uruchomiony po konserwacji, tym bardziej efektywne będzie jego wykorzystanie. W systemie Robolux jedna membrana uruchamia dwa gniazda, dzięki czemu rutynowa wymiana membrany trwa o połowę krócej niż w przypadku rozwiązania tradycyjnego.

Wielodrożny zawór membranowy Robolux typ 2036 został zaprojektowany z myślą o kontroli mediów i potrzebie wysokiej czystości, sterylnych i aseptycznych i dlatego stanowi idealne rozwiązanie dla procesu chromatograficznego.

Jak można zaoszczędzić na konserwacji, korzystając z naszego rozwiązania w formie bloków zaworowych

W module chromatograficznym znajduje się wiele zaworów, których membrany wymienia się zwykle raz do roku. W przeciwieństwie do konwencjonalnych rozwiązań zaworów z dwiema membranami, wielodrożny zawór membranowy Robolux typ 2036 pracuje tylko z jedną membraną. Poniższe obliczenia ilustrują możliwą oszczędność czasu w przypadku zastąpienia tradycyjnego rozwiązania zaworem Robolux. Przykładowo, jeśli dla rozwiązania tradycyjnego w obszarze chromatograficznym zamontowano 30 zaworów, używając zaworów Robolux potrzebnych będzie jedynie 15 membran.

Rozwiązanie tradycyjne Robolux

Jak można ograniczyć mieszanie się produktów dzięki zastosowaniu naszego rozwiązania w formie bloku zaworowego

Większa wydajność dzięki mniejszej przestrzeni martwej: trzy różnej wielkości przestrzenie martwe wynikają z trzech koncepcji armatur. Twoja produktywność wzrasta, jeśli możesz zredukować martwe przestrzenie, a tym samym mieszanie się produktów. Na konkretnym przykładzie obliczeń dowiedz się, ile możesz zaoszczędzić.

Więcej ciekawych informacji na ten temat można znaleźć tutaj:

Efektywne i bezpieczne rozwiązania dla produkcji farmaceutycznej

Wielodrogowy, wieloportowy zawór membranowy Robolux, uruchamiany pneumatycznie

Typ 2036

Zwiększona wydajność procesu
Zmniejszone koszty montażu
Zmniejszona liczba zaworów i spoin spawalniczych
Obudowa ze stali nierdzewnej dostępna w różnych konfiguracjach
Certyfikaty FDA, CE, USP VI, ATEX/IECEx, 3.1

Zautomatyzowane rozwiązania z zakresu mechaniki płynów dla maszyn w przemyśle farmaceutycznym

Projektowanie, produkcja i instalacja maszyn dla obszarów sterylnych, takich jak produkcja wyrobów farmaceutycznych, wymaga dużej wiedzy specjalistycznej. Stoisz przed wyzwaniem sprostania bardzo wysokim standardom jakościowym stawianym przemysłowi farmaceutycznemu i jednocześnie chcesz osiągać coraz lepsze wyniki finansowe?

Sprawdź, jak Bürkert może pomóc Ci we wszystkich fazach projektu i w opracowaniu dla Ciebie rozwiązania z zakresu automatyki, dostarczając produkt, który sprawdzi się w międzynarodowych projektach Twoich klientów.

Flyer Chromatography

Media separation with Robolux Multiway Diaphragm Valve Type 2036

1.3 MB

Dokumenty do pobrania

Produkty dla rozwiązań z zakresu mechaniki płynów w sektorze farmaceutycznym oraz doradztwo w tym zakresie

Odkryj naszą ofertę zaworów procesowych przeznaczonych specjalnie do wysokich wymagań higienicznych w przemyśle farmaceutycznym.
Dowiedz się więcej o zaworach procesowych.