因此,製備型層析與超臨界流體層析(SFC)系統的製造商紛紛整合先進的流量測量解決方案,以確保產品品質的一致性。為了達到此目的,他們在系統設計中經常信賴並採用 Bronkhorst 的流量儀器。
應用需求
在製藥應用中,設備必須符合全面的『使用者需求規範(URS)』,該規範要求對關鍵製程參數進行廣泛的監測與文件記錄。 流量是最關鍵的參數之一,因為它直接影響產品的品質與產量。偏離指定的流量限制可能導致整批退貨,進而造成重大的財務損失。 無論是在實驗室還是工業環境中,製備型層析系統通常都在小樣品量的條件下運作。因此,流量儀器必須具備測量極低流量的能力,同時還要在寬廣的動態範圍內維持高準確度。 除了傳統的液體溶劑外,超臨界流體(最著名的是二氧化碳,CO₂)也日益廣泛地應用於製備型層析中。二氧化碳能作為高效溶劑,並大幅減少石油基溶劑的消耗。根據目標化合物的不同,它還可以與有機溶劑或少量的水結合使用。 使用超臨界流體時,對密度與溫度進行即時監測至關重要。二氧化碳(CO₂)的物理狀態會隨著壓力與溫度的變化而迅速改變,這將直接影響製程的穩定性。 此外,高效液相層析(HPLC)泵浦的整合需要精確的流量調節。為了維持穩定運作、防止製程中斷並支持預防性維護策略,結合連續泵浦狀態監測的精確 PID 控制是不可或缺的。
重要議題
重要議題
低流量液體與超臨界流體流速的精準及可靠的量測。
超臨界二氧化碳(CO₂)的獨立流量量測,不受流體特性影響。
整合型密度與溫度的監測,全面提升製程穩定性。
利用內建的 PID 功能實現精確的泵浦控制。
透過數位通訊,無縫整合至自動化系統中。
製程解決方案
在液態流體測量與控制方面,採用了 ES-FLOW 超音波體積流量計。這款緊湊型儀器專為低流量應用而設計,能為溶劑、助溶劑(共溶劑)和水提供精確且具可重複性的量測。
在超臨界流體應用中,科氏力質量流量計會安裝在進料泵的前端。科氏力技術非常適合用於超臨界二氧化碳(CO₂),因為其量測原理完全不受流體特性(如密度或黏度)的影響。除了質量流量外,該儀器還能提供即時的密度與溫度量測,以確保二氧化碳以正確的液態形式進入泵浦。
Bronkhorst 儀器具備內建的 PID 控制器,能透過調整泵浦轉速來直接控制前端泵浦,以達到所需的設定流量。透過持續監測泵浦效能,不僅能微調控制參數、及早偵測出管路堵塞或磨損,更能有效防止熱交換器或泵浦發生故障。
所有流量儀器皆透過數位通訊,並採用 PROFINET 協定整合至自動化控制系統中。
若缺乏直接的流量測量,製備型層析系統將只能依賴理論流量曲線,而這通常會帶來高達 20% 的不確定性(誤差)。如此嚴重的偏差,將導致具重現性的提取成果與穩定的生產產能變得無法實現。
藉由量測液體的實際體積流量或超臨界二氧化碳(CO₂)的質量流量,即可實現穩定且具重現性的產量。此製程可完全自動化並進行即時控制,為生產品質提供可靠的保證。這不僅提升了製程的穩健性、降低營運風險,還能顯著節省時間與成本。
Bronkhorst 流量計帶給我們無與倫比的穩定流量控制,即使面對超臨界二氧化碳(CO₂)也表現卓越。其高準確度與可靠的 PID 控制,大幅提升了提取(萃取)的一致性,並為我們節省了寶貴的時間。