مخزن میکسر دار چیست؟
مخزن میکسر دار ظرفی است که برای مخلوط کردن چندین جزء با هم استفاده می‌شود. موادی که مخزن اختلاط از آن ساخته‌شده‌است می‌تواند از پلاستیک، شیشه یا لاستیک سخت گرفته تا فولاد از همه نوع باشد. فولاد ضد زنگ بدلیل سهولت تمیز کردن و همچنین سطح صاف محصول اغلب در ایجاد مخزن مخلوط کن استفاده می‌شود. گاهی اوقات از مس در ساخت مخزن اختلاط استفاده می‌شود. با این حال، بدلیل تمایل مس به واکنش نامطلوب به برخی مواد شیمیایی، از آن فقط در حد اعتدال استفاده می‌شود. با مقاله امروز سپیانی همراه باشید تا با مخازن میکسر دار مایعات آشنا شوید.
در اکثر کارخانه‌های تولیدی، استفاده از مخزن اختلاط برای تهیه موادی که در تولید مورد استفاده قرار خواهند گرفت، رایج است. ظروف بزرگ مواد خام در یک مخزن اختلاط بزرگ قرار داده می‌شوند و به یک مخلوط صاف تبدیل می‌شوند که می‌توان از آن برای تولید انبوهی از مواد استفاده کرد. در یک محیط نانوایی، یک مخزن مخلوط ممکن است حاوی آرد، مخمر و آب باشد، که همه آنها به مقدار مشخصی از سطل‌های کوچکتر گرفته‌شده و در مخزن بزرگتر قرار می‌گیرند تا مخلوط شوند.
حتما بخوانید:
آشنایی با سیلوهای فولادی و مخازن توزین دار
طرز کار مخازن میکسر دار:
بسیاری از مخازن اختلاط از یک میکسر یا سیستم همزن برای ترکیب مواد با یکدیگر استفاده می‌کنند. برخی از این مخازن شبیه میکسرهای سیمان بزرگ با پاروهایی هستند که در کناره‌های مخزن نصب شده‌اند. پاروها مواد را از کف مخزن خارج می‌کنند و در حین چرخش آن را از بالای مخزن به داخل می‌ریزند. انواع دیگر همزن‌ها شبیه همزن‌های بزرگ هستند، مانند همزن‌های مورد استفاده در همزن دستی. همزن‌ها مواد را با هم می‌چرخانند و هوا را داخل مخلوط هم می‌زنند.
آن مخازنی که فقط به اختلاط مایعات منتقل می‌شوند، معمولاً دارای خطوط لوله‌کشی هستند که به مخزن مخلوط کن و از آن خارج می‌شوند. همانطور که مواد مایع مورد نیاز است، آنها بطور مستقیم به مخزن هدایت می‌شوند. همانطور که مایعات به قوام مناسب مخلوط می‌شوند، آنها را از طریق یک خط لوله متصل به کف مخازن از مخزن به ایستگاه بعدی می‌برند. بسیاری از این مخازن با لوله‌کشی آب شیرین از طریق لوله‌ای که دائماً چسبانده‌شده‌است، خود تمیز می‌شوند. این لوله‌ها معمولاً از یک موتور یا سیستم از راه‌دور که در یک مکان مرکزی قرار دارد تا تمام مخازن اختلاط با خلاء کار می‌کنند.
بسیاری از مواد شیمیایی بدلیل واکنش آنها در هنگام مخلوط شدن نمی توانند با هم ذخیره شوند. با ذخیره‌کردن مواد شیمیایی در ظروف جداگانه و ترکیب آنها در یک مخزن مخلوط در زمان آماده به استفاده، تولید کننده قادر است مقدار زیادی از هر ماده را بدون نیاز به مقابله با واکنش‌های شیمیایی خطرناک خریداری کند. این باعث ایجاد محیط ایمن تر برای کارگران و همچنین صرفه‌جویی در هزینه برای تولید کننده می‌شود.
مخازن اختلاط و ذخیره مایعات چیست؟
مخازن اختلاط و ذخیره مایعات به اشکال مختلفی وجود دارند: ذخیره استاتیک، اختلاط با سرعت ثابت، اختلاط با سرعت متغیر، اختلاط با سرعت متناوب، هم زدن و… . فولاد ضد زنگ برای این کاربردهای مخزن ایده‌آل است. خواص دیگر این مواد شامل غیر اکسید کننده، آسان برای تمیز کردن، آسان برای استریل کردن و موجود در اندازه‌های استاندارد و سفارشی می‌باشد.
تمام مخازن مخلوط کن مایع مخلوط کن ایالات متحده آمریکا مطابق با مشخصات شما سفارشی شده و بر اساس معیارهای زیر تولید می‌شوند:
- اندازه و هندسه
- ویسکوزیته مواد
- جوش‌های داخلی 100% بهداشتی
- سهولت تمیز کردن (CIP) برای عملیات تمیز کردن سریع و کارآمد
- گرمایش و سرمایش با توجه به نیاز شما
- اندازه و مقدار پروانه میکسر
- طراحی تحت فشار تا 15 PSI (1 BAR)یا بدون فشار
- با توجه به نیاز شما با سرعت تنظیم شده یا سرعت متغیر میکسر
- با حرکت پروانه در یک جهت یا هم زدن میکسر بر اساس نیاز شما
- کربناسیون یا تزریق با توجه به نیاز شما
تمام مخزن های میکسر دار مایعات عبارتند از:
- ساخته شده از ورق‌های فولادی زنگ نزن 304 و 316 آمریکایی فورج گرم با درجه بالا و سنگین
- نورد سرد و جوش دستی در کارخانه پیشرفته
- فشار تست شده و از طریق اقدامات کنترل کیفیت مستمر عبور کرده است.
- با سه سال گارانتی در برابر ایرادات ساخت تحویل می‌شود.
مطالب مرتبط:
آشنایی با انواع دستگاه میکسر صنعتی
انواع مختلف مخازن میکسردار مایعات:
مهمترین بیوراکتور برای کاربردهای صنعتی، مخازن میکسر دار مایعات معمولی است که به دلیل انعطاف پذیری بالا و هزینه‌های عملیاتی پایین آن است. خرید بیوراکتور اغلب در معرض بررسی و بحث بیشتری نسبت به سایر موارد تجهیزات با پیچیدگی و هزینه مشابه است. انتخاب و تعداد زیاد سیستم‌های مختلف می‌تواند دلهره‌آور به نظر برسد. ادامه این مقاله به 4 نوع اصلی مخازن میکسر دار مایعات مورد استفاده در فناوری فرآیندهای زیستی اشاره می‌کند.
4 نوع اصلی مخازن میکسر دار مایعات بر اساس کاربرد عبارتند از:
- بیوراکتورهای میکروبی / تخمیرکننده‌ها (باکتری ها، مخمرها، قارچ ها)
- بیوراکتورهای کشت سلولی (سلول‌های پستانداران، سلول‌های حشرات)
- بیوراکتورهای یکبار مصرف یا یکبار مصرف (SUB که برای کشت سلولی استفاده می‌شود)
- بیوراکتورها برای کاربردهای خاص (SSF)
1. بیوراکتورهای میکروبی (تخمیر کننده):
یک مخزن میکسر دار مایعات میکروبی برای اختلاط سریع و با برش بالا و انتقال اکسیژن خوب مجهز خواهد شد. از نسبت ارتفاع/قطر بلند استفاده می‌شود تا حباب‌های گاز تا زمانی که ممکن است در تماس با کشت باقی بمانند. پروانه‌های توربین پره‌های تخت چندگانه راشتون، حباب‌های گاز را با نیروهای برشی بالا می‌شکنند تا سطح برای تبادل گاز افزایش یابد. نرخ انتقال گاز معمولاً بالاست و کف کردن ممکن است مشکل ساز شود. فرهنگ‌های میکروبی سابقه طولانی در تولید مواد غذایی، کاربردهای صنعتی و داروسازی (بیوتکنولوژی سفید) دارند.
ویژگی‌های معمول بیوراکتورها / تخمیرکننده‌های میکروبی:
- نسبت ابعاد ارتفاع/قطر
- چندین پروانه توربین راشتون با تیغه تخت
- نرخ بالای انتقال گاز
- سنسور ضد کف و سیستم ضد کف
2. بیوراکتورهای کشت سلولی:
بیورآکتورهای کشت سلولی برای کاهش احتمال آلودگی در طول زمان، اختلاط ملایم و استفاده از مخلوط گاز برای بهبود انتقال اکسیژن مجهز خواهند شد. یک پروانه دریایی گسترده و اختلاط با سرعت آهسته از سلول‌ها در برابر برش محافظت می‌کند و در عین حال اختلاط خوب را تضمین می‌کند. اتصال به موتور محرک معمولاً مغناطیسی است. انتقال اکسیژن به داخل کشت با استفاده از مخلوط گاز کم جریان با غلظت متغیر اکسیژن خالص افزایش می‌یابد. محصولات این موجودات اغلب برای کاربردهای پزشکی هستند (بیوتکنولوژی قرمز).
ویژگی‌های معمولی بیوراکتورهای کشت سلولی:
- اختلاط ملایم و با سرعت کم
- پیشران دریایی پهن
- مخلوط گاز کم جریان با کنترل دقیق pO2 با استفاده از هوا، O2 و N2
- CO2 به جای اسید برای کنترل pH
3. بیوراکتورهای یکبار مصرف:
بیوراکتورهای یکبار مصرف (SUB) برای ایجاد سریع یک خط تولیدی مناسب هستند. با نگاهی به هزینه‌های جاری، یک بیورآکتور یک بار مصرف در زمان تمیز کردن و آماده سازی صرفه‌جویی می‌کند. با این حال، پس از هر تغییر باید جایگزین شود. برای فرآیندهای معتبر، این بسیار منطقی است. مزیت ممکن است برای سایر برنامه‌ها چندان واضح نباشد.
مشخصات معمول بیوراکتورهای یکبار مصرف و یکبار مصرف:
- از قبل استریل شده
- گزینه‌های سفارشی سازی کمتر
- گزینه‌های سنسور محدود
- ملاحظات قابل شستشو/استخراج
4. بیوراکتورها برای کاربردهای خاص (SSF):
طرح‌های ویژه بیوراکتور را می‌توان برای ارگانیسم‌هایی استفاده کرد که در دسته چهارم قرار می‌گیرند. اینها ممکن است جلبک ها، باکتری‌های بی هوازی یا قارچ‌هایی باشند که روی یک بستر جامد رشد می‌کنند. انطباق با طراحی ظرف، هندسه و اختلاط در این موارد ضروری است. ارگانیسم‌ها اغلب با کاربردهای کشاورزی و سوخت زیستی (بیوتکنولوژی سبز) مرتبط هستند.
انواع بیوراکتور بر اساس اندازه:
تأثیر زیادی بر نوع بیوراکتور مورد نیاز، میزان کشت در هر دسته خواهد بود. سه انتخاب اصلی برای طراحی بیوراکتور مخزن همزن معمولی وجود دارد:
- بیوراکتورهای موازی در مقیاس کوچک (زیر 1 لیتر)
- بیوراکتورهای در مقیاس رومیزی (1-10 لیتر)
- بیوراکتورهای مقیاس آزمایشی (> 10 لیتر)
تصمیم گیری در مورد مقیاس باید بر اساس حجم کشت دسته‌ای مورد نیاز باشد. اندازه معینی از بیوراکتور را می‌توان با انتخاب استراتژی‌های تغذیه پربارتر کرد. گزینه‌های مرتبط با گاز و اختلاط می‌توانند تراکم سلول را در واحد حجم بطور چشمگیری افزایش دهند. یک بیوراکتور 2 لیتری می‌تواند حجم تولیدی برای یک پروتئین درمانی با ارزش ترشح شده از یک کلون خاص باشد.
حجم کاری زیر 1 لیتر:
برنامه‌های غربالگری که در آن واحدهای بیوراکتور موازی متعدد مورد نیاز است یک ویژگی کلیدی در این مقیاس است. برای حجم‌های کاری کمتر از 100 میلی لیتر، یک سیستم یکبار مصرف بسیار موازی و موازی از نظر جابجایی و ظرفیت بهینه سازی منطقی است. برای حجم‌های کاری 100 تا 1000 میلی لیتر، می‌توان از یک ظرف شیشه ای استاندارد قابل اتوکلاو استفاده کرد. این اجازه می‌دهد تا حجم نمونه کافی برداشته شود و تلفات تبخیر در هر کشتی کنترل شود. سیستم‌های چند کشتی در این مقیاس امکان پذیر است.
حجم کاری از 1 تا 10 لیتر:
این یک مقیاس کلاسیک برای بیوراکتورهای رومیزی است. آنها اجازه می‌دهند مواد بیشتری برای سنجش، پردازش پایین دست یا تولید محدود تولید شود. ظروف مورد استفاده معمولاً از شیشه و فلز ساخته می‌شوند. آنها توسط بخار در اتوکلاو استریل می‌شوند. یک گزینه برای بیوراکتورهای میکروبی، استریلیزاسیون شیمیایی در محل (SIP) است. رگ‌های یکبار مصرف گزینه ای برای کشت سلولی در این مقیاس هستند. آنها پس از ساخت توسط تابش از قبل استریل می‌شوند.
حجم کاری بالای 10 لیتر:
ظروف معمولاً از فولاد ضد زنگ ساخته می‌شوند و در محل (SIP) با بخار استریل می‌شوند. اغلب، آنها همچنین به طور خودکار در محل تمیز می‌شوند. آنها عمدتاً مستقل هستند و گزینه ای برای کیسه‌های یکبار مصرف به عنوان آستر تا ظروف فولادی ساده بین 50 تا 1000 لیتر امکان پذیر است. آنها خارج از تولید دارویی رایج نیستند.
حتما بخوانید:
انواع مخزن میکسر دار مایعات با استراتژی تغذیه:
نحوه اضافه شدن و حذف الزامات رشد از هر نوع بیوراکتوری می‌تواند بر عملکرد آن تأثیر زیادی بگذارد. این امر به یک مخزن اجازه می‌دهد تا حجم زیادی را در طول زمان تولید کند. دسته‌بندی‌های اصلی آن عبارتند از:
دسته‌ای:
هیچ خوراک مایعی به کشت اضافه نمی شود و چیزی حذف نمیشود. این یک رویکرد سنتی است و اندازه کشتی‌های بزرگ اجازه تولید تجاری را می‌دهد.
دسته‌ای فدرال:
بستر آن در طول زمان با توجه به استراتژی تغذیه انتخاب شده (خطی، مرحله ای، دوز یا نمایی) اضافه می‌شود. هیچ نسخه‌ای حذف نمی شود. این برای نسخه‌های با تراکم بالا رایج است. برخی از کاربردها ممکن است به تغذیه‌های متعدد نیاز داشته باشند، که از این تغییر برای تحریک ژن‌های خاص برای تغییر از فاز رشد به فاز محصولی استفاده می‌شود.
تغییر مستمر:
بستر مایع با سرعت خاصی هم اضافه و هم حذف می‌شود. غلظت سوبسترا یا تراکم سلولی برای مدت طولانی (روزها تا ماه ها) ثابت نگه داشته می‌شود. این امر بسیار مولد است اما زمان می‌برد و نیاز به تنظیم دقیق دارد. پرفیوژن یک تغییر در کشت مداوم است که اغلب در کشت‌های سلولی اعمال می‌شود. مایع رویی کشت برداشته شده و محیط رشد تازه اضافه می‌شود. این به سیستمی برای حفظ سلول‌ها مانند فیلتر چرخشی یا بی‌مولدسازی نیاز دارد. انتخاب این است که اجازه دهید سلول‌ها در زمان‌های ثابت ته‌نشین شوند و مایع رویی را از بالای کشت خارج کنید و بعد محیط تازه اضافه می‌شود.
بدون پرداختن به برنامه‌های کاربردی، چندین معیار وجود دارد که ساختار خرید مخازن میکسردار مایعات را تعیین می‌کند. بعنوان مثال، آیا یک مخزن بزرگ برای تولید دسته‌ای بهتر از یک واحد کوچکتر است که بطور مداوم کار کند؟
حتما بخوانید:
آشنایی با انواع مخازن تحت فشار
جمع بندی:
هدف این بررسی، فهرست کردن گزینه‌های موجود برای هر کسی است که به دنبال انتقال به یک مخزن میکسر دار مایعات از یک سیستم کشت جهانی مانند فلاسک‌های لرزان است. همچنین برخی از راهنمایی‌ها را با توجه به ارگانیسم و کاربردها ارائه کردیم. چنانچه پس از مطالعه این مقاله سوال یا ابهامی در رابطه با مخازن میکسر دار مایعات دارید میتوانید بصورت رایگان از مشاوره متخصصین سپیانی کمک بگیرید. همچنین برای خرید دستگاه‌های ذکر شده و دیگر تجهیزات لازم و آگاهی از قیمت و مشخصات فنی آنها میتوانید به بخش فروشگاه ما مراجعه کنید. جهت کسب اطلاعات بیشتر همین الان از طریق واتساپ و فرم درخواست مشاوره با ما در تماس باشید.
