Software für Labor- und Pilotanlagen

Komplettlösung für das Downstream Processing

Unsere Software steuert das gesamte Downstreamprocessing, Diafiltration, Konzentrierung und - falls erwünscht - auch Chromatographiesysteme, Reaktoren u.a. Man muss nicht mehr zwischen verschiedenen Programmen und Geräten hin- und herwechseln. Messdatenerfassung- und Auswertung inklusive.

• Prozessanforderungen erfassen und spezifizieren
• Trennaufgabe analysieren
• Membranverfahren auswählen (MF, UF, NF, RO)
• Betriebsparameter auslegen (P, T, Q, C u.a.)
• Up-stream Bedingungen
• Module und Aktoren parametrieren
• Energiebilanz und Stoffströme berechnen
• Integrationskonzepte testen
• Enzymkinetik
• Automatisierung und Regelungstechnik einplanen
• Scale-up und Betriebssicherheit sicherstellen
• Batch- und kontinuierliche Verfahren
• P&ID-basierte Benutzeroberfläche mit dynamischem Fliessweg
• Steuerung des Permeat- und Retentatdurchflusses
• Regelung von Druck, Druckverlust (ΔP), Transmembrandruck (TMP), Rückspüldruck, u.a.
• Regelung der Temperatur
• Regelung verschiedener sekundärer Prozessparameter wie VCF (Volumen-Konzentrations-Faktor)
• Steuerung der Diafiltration (Batch und kontinuierlich)
• Speichern der Prozessdaten, Export im .CSV-Format

Transmembrandruck (TMP)

• Verwendete Sensoren: Druckmessumformer (Zufuhr, Retentat, Permeat)
• Regelung: Anpassung der Drehzahl der Zufuhrpumpe oder der Umwälzpumpe
• Zweck: Aufrechterhaltung eines optimalen TMP für die Membranleistung und Vermeidung von Verschmutzung oder Beschädigung.

Querströmungsgeschwindigkeit

• Verwendeter Sensor: Keiner direkt, sondern abgeleitet über den Druckabfall
• Regelung: Drehzahl der Umwälzpumpe
• Zweck: Aufrechterhaltung eines konstanten Druckabfalls, um die Konzentrationspolarisation zu verringern und die Trennung zu verbessern.

Diafiltrationsvolumen

• Verwendete Sensoren: Durchflussrate der Diafiltrationspumpe (indirekt), Füllstand des Zufuhrtanks
• Regelung: Diafiltrationswasserpumpe
• Zweck: Sicherstellung, dass eine bestimmte Anzahl von Dia-Volumina hinzugefügt wird, basierend auf der Massenbilanz aus dem Füllstand des Zufuhrtanks.

Automatisierte Diafiltrationszyklen

• Automatische Berechnung und Zugabe der richtigen Menge an Diafiltrationspuffer auf Basis der Soll-Diavolumina und Echtzeit-Waagenmesswerte.

Permeatdurchfluss

• Verwendete Sensoren: Permeatwaage
• Regelung: Förderpumpendrehzahl oder Gegendruck
• Zweck: Aufrechterhaltung einer konstanten Permeatrate, die für die Prozesssteuerung und die Membranintegrität von entscheidender Bedeutung ist.

Temperatur

• Verwendeter Sensor: Temperaturtransmitter
• Regelung: Externes Heiz-/Kühlsystem
• Zweck: Halten des Prozesses innerhalb der optimalen Temperaturbereiche für Produktstabilität und Membranleistung.

Konzentrations- oder Volumenreduzierung

• Verwendete Sensoren: Zufuhrtankwaage
• Steuerung: Stoppen des Prozesses oder Reduzieren der Zufuhrrate, wenn die Zielmasse oder das Zielvolumen erreicht ist
• Zweck: Automatisieren des Endpunkts für Konzentrationsprozesse.

Sicherheitsverriegelungen und Alarme

• Verwendete Sensoren: Alle Druck- und Temperaturtransmitter
• Massnahme: Stoppen der Pumpen oder Auslösen von Alarmen bei Überschreiten der Schwellenwerte
• Zweck: Verhindern von Überdruck, Überhitzung oder Trockenlauf.

Massenbilanz

• Echtzeitberechnung der Massenbilanz auf Basis kontinuierlich erfasster Waagendaten (Zufuhr und Permeat).
• Automatische Warnmeldungen bei Massenverlust oder Ungleichgewicht zur frühzeitigen Erkennung von Leckagen oder Systemabweichungen.

Programmierung Gradientenfiltration

• Die Software ermöglicht die Definition und automatische Umsetzung von benutzerdefinierten Druck- oder Durchflussprofilen, die sich im Zeitverlauf gezielt verändern lassen. So können sowohl lineare Rampen (z. B. ein kontinuierlicher Anstieg des Transmembrandrucks) als auch stufenweise Änderungen (z. B. diskrete TMP-Stufen) realisiert werden. Diese Funktion erlaubt die präzise Nachbildung komplexer Prozessstrategien, wie sie etwa in Optimierungsstudien oder bei der Charakterisierung von Membraneigenschaften erforderlich sind.

Automatische Endpunkterkennung

• Automatisches Stoppen oder Ändern des Betriebs auf Basis von Zielwerten, z. B. wenn eine Zielkonzentration, ein Zielvolumen oder ein Diafiltrationspunkt erreicht ist.

Datenprotokollierung und -export

• Kontinuierliche Protokollierung aller Sensordaten (Druck, Temperatur, Gewicht, Pumpendrehzahlen) mit einfacher Exportmöglichkeit in CSV oder Excel.

Echtzeit-Diagramme und Trendanalyse

• Live-Diagramme von TMP, Durchflussraten, kumuliertem Permeat usw. mit Zoom- und Anmerkungsfunktionen.

Benutzerdefinierte Skriptprotokolle (Rezeptmodus)

• Benutzer können benutzerdefinierte Protokolle erstellen und ausführen, die zeitbasierte, sensorgesteuerte oder benutzerdefinierte Bedingungen kombinieren.

Alarm- und Benachrichtigungssystem

• Warnmeldungen bei abnormalen Zuständen (z. B. Überdruck, kein Durchfluss, Ungleichgewicht), optional mit E-Mail- oder akustischer Benachrichtigung.

Fernüberwachung und -steuerung

• Zugriff auf und Steuerung des Systems über Netzwerkverbindung oder Cloud-Schnittstelle.

Benutzerverwaltung und Protokollierung

• Rollenbasierte Zugriffskontrolle und Verfolgung der Benutzeraktivitäten.