发酵罐操作规程.docx
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1、发酵系统操作规程一、 发酵前准备工作(1) 检查电源是否正常,空压机、微机系统和循环水系统是否正常工作。(2) 检查系统上的阀门、接头及紧固螺钉是否拧紧。(3) 开动空压机,用0.15Mpa压力,检查种子罐、发酵罐、过滤器、管路、阀门等密封性是否良好,有无泄漏。罐体夹套与罐内是否密封(换季时应重点检测),确保所有阀门处于关闭状态(电磁阀前方的阀门除外)。(4) 检查水(冷却水)压、电压、气(汽)压能否正常供应。进水压维持在0.12Mpa,允许在0.15-0.2Mpa范围变动,不能超过0.3Mpa,温度应低于发酵温度10;单相电源AC220V10%,频率50Hz,罐体可靠接地;输入蒸汽压力应维持
2、在0.4Mpa,进入系统后减压为0.24MPa;空压机压力值0.8Mpa,空气进入压力应控制在0.25-0.30MP(空气初级过滤器的压力值)。(5) 温度、溶氧电极、PH电极校正及标定,详见触摸屏PH、DO的标定帮助。(6) 检查各电机能否正常运转(共4个)。电磁阀能否正常吸合(整套系统共11个电磁阀)。二、 灭菌1. 发酵系统安装好后的初次清洗罐内的清洗:酸碱罐、补料罐、种子罐可将罐体上方的法兰卸开,由操作工采用洁净布手动清洗,结束后排尽罐内的污水,在多冲洗几遍即可。发酵罐的清洗可采用自来水管通过手孔向罐体内壁冲洗,当水位上升到搅拌轴的第二片叶轮时停止冲洗,开动电机搅拌清洗。各管路的清洗,
3、可以先采用清水冲洗,再根据相应功能采用相应的清洗介质(清洗管路时应以保护管路中的各种元件为前提),具体步骤可参考“空气管路的灭菌”。如果发酵系统长时间不用或培养的菌体与上一批次的不相同时,可采用2%NaOH清洗,其他各罐也可以采用发酵罐的清洗方式清洗,清洗结束后应对发酵系统灭菌。2. 空气管路的灭菌(1) 空气管路上的除菌过滤器,使用蒸汽通过减压阀(空气减压阀不能进行蒸汽灭菌,所以空气预过滤器不灭菌)、蒸汽过滤器然后进入除菌过滤器。(2) 空气除菌过滤器的滤芯不能承受高温高压,因此,将蒸汽减压阀调整在0.13MPa,不得超过0.15MPa。(3) 空消过程中,除菌过滤器下端的排气阀应微微开启,
4、排除冷凝水。(4) 空消时间应持续30分钟左右,当设备初次使用或长期不用后启动时,最好采用间歇空消,即第一次空消后,隔35小时再空消一次,以便消除芽孢。(5) 经空消后的过滤器,应通气吹干,约2030分钟,然后将气路阀门关闭。保持空气管道正压。3. 发酵罐空消(种子罐、补料罐、酸碱罐空消作为参考依据)(1) 发酵罐空消前,应将打开排污阀Q22打开(使夹套内的压力不超压)。(2) 关闭Q14,微开Q15,打开蒸汽阀门Q12,打开Q13向罐内通蒸汽;打开Q18、Q19通过取样口向罐内通蒸汽。(3) 将罐上的接种口,排气阀Q9,及排污管路上的阀门Q24、Q25微微打开,使蒸汽通过这些阀门排出,当湿度
5、达到1220C后开始计时,调整阀门Q9、Q13、Q19的开度,保持罐内温度1220C1280C(压为一般在0.110.15Mpa),可根据工艺调整空消的温度与压力。(4) 当时间达到3040分钟后,关闭Q13、Q15、Q19,然后再关闭Q12、Q18,打开空气管路上的阀门Q14、Q13向罐内通空气冷却,让罐内保持正压在0.03MPa-0.05MPa之间。(5) 需要快速冷却时则关闭夹套排污阀门Q22,打开冷却水阀门Q27/DC1向夹套通水冷却,到达常温后关闭冷却水。特殊情况下,可采用间歇空消(隔35小时再空消一次,以便消除芽孢)。(6) 空消时,溶氧、PH电极取出,妥善保存,以延长其使用寿命。
6、4. 发酵罐实消(种子罐、补料罐、酸碱罐实消作为参考依据)实消是当罐内加入培养基后,用蒸汽对培养基进行灭菌的过程。(1)空消结束后,关闭进气阀门Q13,打开Q9卸去罐内压力,将校正好的PH、DO电极装好,尽快将配好的培养基从加料口加入罐内。(2)培养基在进罐之前,应先糊化,一般培养基的配方量应根据工艺要求确定,发酵液的最终容积为罐体全容积的70左右计算(泡沫多的培养基为60左右,泡沫少的培养基可达7580),考虑到冷凝水和接种量因素,以及是否流加,初定容由生产根据工艺的要求自行决定,需在实践中摸索。(3)开启机械搅拌装置,低速转动,使罐内物料均匀混合。(4)打开夹套排污阀Q22、蒸汽阀Q21,
7、对罐内培养基预热(采用夹套通汽预加热)。当罐内温度升到90时(具体温度应按蒸汽质量而变动),关闭夹套进汽阀Q21,关闭Q14,全打开进汽阀Q12,打开Q13通入蒸汽,全开Q18,微开Q19通过取样口向罐内通蒸汽,关闭Q25、Q26,全开Q23,微开Q24向罐内通蒸汽,微开尾气阀门Q9(三路通汽灭菌),关闭电机搅拌。当温度升到121123,罐压升至0.12MPa时,控制蒸汽阀门Q9、Q19、Q13、Q24的开度,维持温度与罐压,并开始计时,微开火焰接种口向外排蒸汽,当时间到达30分钟之前,关紧焰接种口,关闭Q24(关闭前应人为地开大蒸汽量几次,避免培养基残留于阀门处),关闭Q23,关闭Q19、1
8、8,关闭Q13、Q12停止供汽。关闭夹套排污阀门Q22,打开冷却水阀Q27/DC1向夹套通水冷却,打开电机搅拌,当压力降到0.05MPa时打开空气阀门Q14、Q13向罐内通空气,加快冷却速度,并保持罐压为0.05MPa,直到罐内培养基温度降至接种温度。当罐内温度降至比发酵工艺所要求的温度高23时,关闭阀门Q27/DC1停止通冷却水。三、 种子罐接种、移种接种:(1) 本系统采用火焰封口接种,接种前应事先准备:酒精棉花、钳子、镊子、接种环、石棉网手套、Z字扳手。(2) 菌种装入三角烧瓶内,接种量根据工艺要求确定。(3) 将酒精棉花围在接种环周围点燃,将菌种瓶口在火焰上烧一会儿,用Z字扳手拧开接种
9、口,迅速将菌种倒入罐内,此时应向罐内通气,使接种口有空气排出(压力接近与零,但不能为零)。(4) 将接种口盖在火焰上灭菌后拧紧。接种后,罐压保持在0.03MPa0.07MPa,调节通风量。移种:(1) 移种前应先排空蒸汽管路内的冷凝水,排空后保持蒸汽阀微开(只流水不排蒸汽)使蒸汽管路内的冷凝水随时可以排空。(2) 移种操作时要特别注意调整种子罐和培养罐之间的压差,种子罐的压力应当高于培养罐0.1MPa才能进行移种!移种时在关闭蒸汽阀后应当立即进行移种,避免造成负压污染。(3) 移种完毕后应立即关闭移种阀,然后打开与之联通的蒸汽阀通入蒸汽进行冲刷消毒,并立即清洗种子罐,防止发酵料粘结在管道阀门及
10、罐壁上,消毒后立即关闭蒸汽阀门和排冷凝水的阀门及管帽。四、 取样在接种完成后或在发酵中途要取样检查时,可通过取样口取样。取样前,取样管路阀门需用蒸汽灭菌,防止杂菌污染而引起误导,取样结束后同样要用蒸汽冲洗取样管道及阀门。操作方法:全开蒸汽阀门Q18,微开Q20,当时间到15分钟后,将酒精棉花围在取样口周围点燃,关闭Q20,关闭Q18,打开Q19,打开Q20,先将取样管内的液体排光后,将准备好的取样瓶在火焰边打开,快速取样并盖好,关闭Q20,然后打开Q18清洗/灭菌取样口5分钟,关闭Q20、Q18。取样完成后,要用PH仪检测发酵液的PH值,然后校正PH;当系统接种完成,调节好压力与流量后,系统一
11、可以进入发酵模式,进行自动控制(温度、PH、DO),具体的工艺参数由操作工自己设定,系统将按设定好的参数可以进行自动控制或操作工手动控制。五、 发酵培养取样完成后,要用PH仪检测发酵液的PH值,然后校正PH;当系统接种完成后,把压力与流量调节好,系统则可以进入发酵模式,进行自动控制(温度、PH、DO),具体的工艺参数根据生产要求自己设定,系统将按设定好的参数可以进行自动控制或操作工手动控制。种子移入种子罐或发酵罐后控温培养,罐压一般0.03-0.05Mpa,转速根据工艺要求而定,调节循环水的温度控制发酵温度,当环境温度高于发酵温度时,用冷凝水降温;当培养基温度低于发酵温度时,用热水进行加热。P
12、H、DO调节由控制系统通过执行机构自动加减实现。泡沫报警由泡沫探头检测泡沫信号在触摸屏以指示灯形式显示。注:1)灭菌前应对PH电极校正,培养过程中PH的控制使用蠕动泵的加酸加碱来实现的,酸瓶碱瓶先在灭菌器中灭菌。2)溶氧(DO)的测量与控制溶氧电极的标定:接种前在恒定的发酵温度下,将转速及空气量开到最大值时的溶氧DO值作为100。培养过程中溶氧测量和控制:DO值的控制采用调节空气流量和调节转速来达到,转速与溶氧的关联的控制。其次必须同时调节进气量(手动)控制。六、 出料(1) 本设备的出料是利用罐压将发酵液从出料管道排出,根据发酵液的浓度,罐压可控制在0.050.1MPa。(2) 出料后取出溶
13、氧、PH仪,进行清洗保养。(3) 出料结束后,应立即放水清洗发酵罐及料路管道阀门,并开动空压机,向发酵罐供气并搅拌,将管路中的发酵液冲洗干净。如果发酵罐暂时不用,则对发酵罐进行空消,并排空罐内、夹套及管道内的水。七、 维修与保养(1) 安置设备的环境应整洁、干燥、通风良好,水、汽不得直接泼到电器上。(2) 设备启用之后,必须及时清洗,防止发酵液干结在发酵罐及管路、阀门内。(3) 各类仪表,应按规定要求保养存放压力表、安全阀、温度仪每年应校准一次。(4) 设备停止使用时应清洗、吹干。过滤器的滤芯应取出清洗,凉干,妥善保管,法兰压紧螺母应松开,防止密封圈永久变形。(5) 空压机周围的环境应保持清洁
14、,空气清新,排水沟为活水,机体表面干净。(6) 空气储存罐定期打开罐底的排污阀,排掉罐内的冷凝水(大约30天左右处理一次,具体情况应更具当地的空气湿度而定)。(7) 冷干机应定时按下开关键(绿色按钮)排放里面的冷凝水。附件一:发酵罐系统日常维护保养八、 特别注意事项(1) 在发酵过程中,严禁将过滤器的排水阀突然打开而引起发酵液倒流,不要让罐内压力大于管道压力。(2) 当突然停电时,应迅速关闭发酵罐的空气系统,保证罐压和空气系统不造成负压,过滤器上的压力表和发酵罐的压力表不能掉零。(3) PLC应隔一个星期充一次电,每次充电时间为2小时,最好的做法是将系统的参数用笔记本记录下来,在下次操作时输入
15、参数即可。(4) 除菌过滤器蒸汽灭菌时压力不得超过0.15MPa。(5) 空消、实消时,夹套内的排污阀门要打开,实消后冷却时,罐压不能掉零。(6) 实消结束后,夹套应先打开排水阀,然后再打开进水阀门,防止有的地区水压高,造成设备损坏或压力表失灵。(7) 开蒸汽时应先开进气阀再开出气阀(注视着分汽缸上方的压力表读数)。(8) 输送热水时,热水泵上方的阀门应置半开状态。(9) Y形过滤器应定期检查,通气量减小或发酵时流量计上不去就应及时检修一下。(10) 种子罐的电机一开,冷却水必须预先打开;所有的电机不能空转。(11) 隔膜阀外漏是就应将其拆卸下来清洗干净再装好(关闭时不要用力过度,避免损坏膜片
16、!)。(12) 球阀与隔膜阀顺时针方向关闭,逆时针方向打开;双通阀(“一”字阀)横着管路为关闭,顺着管路为打开。九、 常见故障及排除方法故障原因分析排除方法关闭阀门,罐压不能保持1. 罐盖法兰的紧固螺钉没有拧紧或螺钉的松紧度不一样。2. 密封圈损坏或接口处有缝隙。3. 管道接头或阀门漏气。4. 机械密封磨损。1. 拧紧螺钉,保持松紧度一致。2. 检查密封圈或更换。3. 拧紧螺母或更换。4. 更换密封装置。蒸汽灭菌时,升温太慢1. 蒸汽压力低,供气量不足。1. 检查电加热管是否烧坏。2. 分汽缸上房的压力表值是否正常。发酵液从空气管路中倒流1. 误操作所致。注意操作。温控失灵1. 传感器或引线损
17、坏。2. 仪表损坏。1. 检查传感器。2. 检查仪表或更换。溶解氧太低1. 供气量不足。2. 过滤器堵塞。3. 管道阀门漏气。1. 开大阀门或提高供气压力。2. 检查过滤器,更换滤芯。3. 检查管道阀门。PH显示失灵1. PH电极损坏。2. PH电极堵塞。1. 检查PH电极或更换。2. 清洗电极。溶解氧显示失灵溶解氧电极膜损坏更换膜触摸屏操作说明书主页:用户打开电源进入系统后,首先需要从右上方的“用户登录”登录系统,登录后方可操作本系统,如果输入密码错误或不输入密码系统则只能监视而不能加以控制;用户也可以在登录使用结束后,点击“退出系统”预防其他人员勿操作。登录系统后用户可以在左下方的“开始”
18、快捷键中选择所要操作的栏目。过程控制:(从左而右,从上而下做解释)报警条批号:用户可以在批号中手动输入一个6位数批号,也可以点击“生成”自动生成批号。自动生成与日期对应的的批号,需要在时钟设置页面的PLC中写入正确的时间,正确的批号以“罐号年的最后一位月日”组成,如2010-12-4则生成批号为101204。报警条:在发酵开始后,系统将根据设定上下限参数值与实际测量值做比较,当测量值高于参数设定上限或低于参数设定下限以及变频器故障时,系统将不间断的在报警条中滚动显示所报警的内容,直至报警被解除或报警开关被关闭。发酵时间:在点击右上方的“开始”后,发酵时间将开始计时,点击“结束”后,计时将被暂停
19、,在发酵结束后或未发酵情况下,用户可以用“清零”按钮清除发酵时间。发酵状态:用户在接种后,可以点击右上方的“开始”后,在右上方“停止”变为“发酵中”,系统将进入发酵状态。系统只有在发酵状态下,才能进入自动控制、顺控模式;系统只有在发酵状态下,报警开启的状态下,报警条才做报警动态显示,报警信息栏中才有报警内容。转速控制:(本系统采用变频器调速)用户在触摸屏上开启变频器电源后,变频器电源显示将从“OFF”变成“ON”,发酵罐画面电机上出现红色方块显示,开启后需要等35秒后,才能开启电机,在电机开启后,变频器运行显示将从“OFF”变成“ON”,当转速百分比不为0时,电机将转动,发酵罐画面搅拌做动态显
20、示。用户可以通过转速百分栏输入调节转速(点击百分号前的窗口,会跳出键盘供用户输入数字),也可以通过微调按钮,微调转速。转速百分比范围是0100。在电机百分比上方显示当前电机的转速(建议电机转速百分比不要超过80)。温度控制:温度控制栏中显示当前测量发酵罐温度以及发酵罐设定温度。非发酵状态时只能手动操作。在手动点击加热的“OFF”或自动开启加热时,发酵罐画面加热管由暗变红,做加热显示,“OFF”转变为“ON”;在手动点击冷却的“OFF”或自动开启冷却时,发酵罐画面电磁阀由暗变绿,水流做流动显示,“OFF”转变为“ON”。在发酵状态下按手动/自动切换按钮,可以切换到自动状态。自动状态时根据设定的温
21、度自动控制。顺控:即顺序控制,将发酵过程分成十个时间段,每个时段对应一个设定值。用户可以按发酵过程要求的温度控制曲线设定顺控参数。在发酵状态下切换到ON即进入温度顺控(当温度测量值与设定值相差比较大时,建议切换到手动状态进行快速加热或冷却,接近设定值时再切换到自动状态)。报警控制:在报警控制中用户可以选择在发酵状态下是否开启“总报警”,是否开启“PH报警”或“溶氧报警”,只有在“总报警”开启的状态下,报警条与报警信息栏才会显示报警内容。PH控制:PH控制栏中显示发酵罐当前测量PH值以及发酵罐设定PH值,非发酵状态时只能手动操作。在手动点击“OFF”或自动模式下开启“加酸碱”时,发酵罐画面酸碱蠕
22、动泵做动态运转,酸碱液做流动显示,“OFF”转变为“ON”。用户需要在发酵之前根据所加的PH调节剂的酸碱性,切换PH控制中的“加酸”、“加碱”模式。PH控制栏中显示发酵过程中所加PH调节剂的量,用户可以点击“清零”按钮,清楚当前值。顺控:即顺序控制,将发酵过程分成十个时间段,每个时段对应一个设定值。用户可以按发酵过程要求的pH控制曲线设定顺控参数。在发酵状态下切换到ON即进入pH顺控(当pH测量值与设定值相差比较大时,建议切换到手动状态进行加碱或加酸,接近设定值时再切换到自动状态)。补料控制:补料控制栏中显示已加料的量,用户可以点击“清零”按钮,清楚当前值。在发酵模式下,补料控制可以选择手动模
23、式也可选择自动模式,用户可以在自动模式下,可以选择周期控制与定量控制。在周期控制:系统将根据用户设定的补料周期与补料时间,不断加入补料液。在定量模式下,用户首先需要在补料栏中设定一个所需加入的量,点击“开始”按钮,系统将不断加入补料液,直到所补料的量与设定量相等是停止。在手动点击“OFF”或自动开启补料蠕动泵时,发酵罐画面蠕动泵做动态运转,补料液做流动显示,“OFF”转变为“ON”。消泡控制:消泡控制栏中显示已加的消泡剂的量,用户可以点击“清零”按钮,清楚当前值。在发酵模式下,用户才可以把补料控制由手动模式切换为自动模式。在手动点击“OFF”或自动开启消泡蠕动泵时,发酵罐画面蠕动泵做动态运转,
24、消泡液做流动显示,“OFF”转变为“ON”。溶氧控制:温度控制栏中显示当前测量发酵罐溶氧值以及发酵罐设定溶氧值,在发酵模式下,用户才可以把补料控制由手动模式切换为自动模式。用户可以在自动模式下,可以选择是否使用“顺控”。在自动控制下,溶氧控制将于电机转速联动,调节转速来调节溶氧量。数据采集:在开启系统时,数据采集功能将每隔30秒采集一次数据,并储存到触摸屏中,如果触摸屏存储满,将后采集的数据覆盖以前的数据。数据也可以备份到U盘(使用前必须先杀毒或进行格式化)中,页面中显示触摸屏与U盘的可用空间,档案数,记录大小。用户也可以删除最后的数据或全部数据,减少数据占有空间。在页面的右边,用户可以手动输
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