Prozessstabilität durch PLA-Messlösungen
Die Instrumentierung spielt eine zentrale Rolle bei der Stabilisierung der PLA-Produktion. PLA-Messlösungen ermöglichen eine kontinuierliche Qualitätskontrolle, indem sie frühzeitig Einblicke in Prozessstabilität und Produktkonsistenz bieten. Die Beibehaltung stabiler Betriebsbedingungen in der Fermentation, Reinigung und Polymerisation ist entscheidend, um konsistente PLA-Eigenschaften und eine zuverlässige Anlagenleistung zu erreichen.
Die kontinuierliche Messung von Durchfluss, pH-Wert, Druck, Füllstand und Zusammensetzung ermöglicht es Bedienern, Abweichungen frühzeitig zu erkennen, die biologische Aktivität aufrechtzuerhalten und den Betrieb der Downstream-Anlagen vor schwankender Rohstoffqualität zu schützen. Mit Echtzeit-Einblicken in den Prozess können Anlagen Schwankungen reduzieren, die chargenweise Wiederholbarkeit verbessern, nicht spezifikationskonformes Material verringern und energieeffizientere Chargenprozesse über die PLA-Wertschöpfungskette unterstützen.
Fermentation/Bioreaktor
Optimierung der Fermentationsstabilität durch zuverlässige Rohstoffregelung
Eine präzise Rohstoffregelung ist in der Milchsäurefermentation entscheidend, da sich Schwankungen in der Substratverfügbarkeit oder in den Rohstoffbedingungen direkt auf den mikrobiellen Stoffwechsel und die Säureproduktivität auswirken.
- Stabilisierung der Substratverfügbarkeit zum Schutz der Fermentationsleistung: Promass E 300 bietet eine Coriolis-Massestrommessung, die unabhängig von Dichte- oder Viskositätsänderungen ist und eine stabile stöchiometrische Regelung der Fermentationsrohstoffe unterstützt
- Erkennung von Rohmaterialabweichungen bevor sie sich auf den Bioreaktor auswirken:Promass F 300 bietet eine hochpräzise Inline-Dichtemessung und ermöglicht dadurch die frühzeitige Erkennung von Schwankungen in den Rohstoffen und stabile Fermentationsbedingungen
- Regelung der Zufuhrtemperatur zur Vermeidung von metabolischem Stress:iTHERM TM131 mit schnellen Ansprechzeiten unterstützt eine stabile Aufbereitung der Rohstoffe selbst bei Änderungen in der Last oder in der Zusammensetzung
Fermentation/Bioreaktor
Aufrechterhalten der biologischen Leistung durch stabile Fermentationsbedingungen
Die Milchsäurefermentation erfordert eine strikte Regelung der biologischen Parameter sowie der Parameter für den Umgang mit Gasen, um in der gesamten Charge oder während des Dauerbetriebs die Produktivität aufrechtzuerhalten.
- Überwachung von Nährstoff- und Metabolitkonzentrationen direkt im Fermenter: Der Raman Rxn4-Inline-Analysator misst zahlreiche kritische Prozessparameter, um eine optimale Ausbeute und Konsistenz zwischen Chargen sicherzustellen
- Steuerung des pH-Werts zum Schutz der mikrobiellen Aktivität: Memosens CPS11E liefert in Kombination mit dem Liquiline CM448 eine stabile, driftfreie Inline-pH-Messung, die sich für biologische Medien eignet
- Überwachen der Biomasseentwicklung zur frühzeitigen Erkennung einer sinkenden Fermentationsleistung:OUSAF11 unterstützt eine kontinuierliche Trübungsmessung, während Liquiline CM44P die Integration von spektroskopischen Konzentrationsdaten zur Erstellung von Fermentationstrends ermöglicht
- Beibehaltung eines stabilen Arbeitsvolumens und Vermeidung von Störungen durch Schaumbildung:Micropilot FMR62B stellt, gestützt durch Heartbeat Technology für eine vorausschauende Wartung, eine zuverlässige Füllstandsmessung in Bioreaktoren sicher
- Stabilisierung der Gasfreisetzung zum Schutz des Fermentationsbetriebs: Cerabar PMP51B bietet zuverlässige Drucküberwachung in Fermentationsbehältern und Abgasleitungen
- Überwachung der CO₂-Entwicklung zur Validierung des Fermentationsfortschritts: MCS300P ermöglicht eine kontinuierliche CO₂-Abgasüberwachung, um eine frühzeitige Erkennung von Abweichungen in der Fermentation zu unterstützen
Destillation
Stabilisierung der Downstream-Abscheidung durch konsistente Qualität der Brühe
Eine stetige Reinigungsleistung hängt von einer vorhersagbaren Zusammensetzung der Fermentationsbrühe und geregelten Transferbedingungen ab.
- Frühzeitige Erkennung von ionischen Verunreinigungen zum Schutz der Abscheideleistung: Memosens CLS82E bietet in Kombination mit dem Liquiline CM442 eine zuverlässige Leitfähigkeitsmessung zur Erkennung von Verunreinigungstrends
- Überwachung der Brühezusammensetzung zur Identifizierung der Belastung durch Verunreinigungen und einer unvollständigen Fermentation: Der Raman Rxn4-Analysator ermöglicht Echtzeit-Überwachung von wichtigen organischen Komponenten und Verunreinigungstrends und unterstützt so einen stabilen Betrieb der Downstream-Reinigungsanlagen
- Stabilisierung des Transferdurchflusses zur Gewährleistung einer konsistenten Zufuhr zu den Reinigungsanlagen: Promag H 300 stellt eine zuverlässige elektromagnetische Durchflussmessung für die Weiterleitung der Fermentationsbrühe zur Reinigungsstufe sicher
Häufig gestellte Fragen zu Messlösungen für die PLA-Produktion
Die nachfolgenden häufig gestellten Fragen behandeln allgemeine technische Überlegungen, die sich bei der Auswahl der Messtechnologie für die PLA-Produktion stellen. Sie erläutern, weshalb spezifische Geräteansätze gut für Fermentations-, Reinigungs- und Polymerisationsprozesse geeignet sind.
