scan0175

288

czasu cyklu. Jedynie reaktor wykorzystany jest prawie w pełni. Analiza wykresu Gantta pozwala na zidentyfikowanie krytycznych etapów produkcji, tzn. takich, które decydują o długości cyklu produkcyjnego. W podanym przykładzie jest to hodowla w bioreaktorze. Możliwe jest też wskazanie na możliwości lepszego wykorzystania aparatów. W przedstawionym przykładzie można wyeliminować zbiornik magazynowy 3 przez wielokrotne wykorzystanie zbiornika 2. Zwiększenie produkcyjności instalacji można uzyskać przez usprawnienie etapów krytycznych. Objętość w rozważanym przykładzie oznacza bądź zwiększenie objętości czynnej reaktora, bądź zwiększenie liczby reaktorów.

Roaklcr

i

rp

ST? : i

mm

—

Zbiornik 1

■

■

Filtracja 1

V’

■

Precypitacja

*• :*

e*4v-\C

Filtracja 1

Zbiornik 2

_

i

Diafiltracja

v.

Zbiornik 3

i

m y

1

n

L J

Chromatografia

_

I

I

_

I

czas

Rys. 22.2. Przykładowy wykres Ganua procesu produkcyjnego

Rys. 22.3. Stopień wykorzystania aparatów dla procesu przedstawionego na rys. 22.2

Na rysunku 22.4 przedstawiono wykres Gantta dla tej samej instalacji technologicznej, ale zawierającej dwa reaktory. Wprowadzenie drugiego reaktora pozwala na znaczne zwiększenie produkcyjności instalacji i efektywności wykorzystania pozostałych aparatów, a zatem zmniejszenia jednostkowych kosztów inwestycyjnych. Analiza tego wykresu prowadzi do wniosku, że kolejnym etapem krytycznym jest węzeł diafiltracji. Przykład ten ilustruje istotną w praktyce metodę poszukiwania krytycznych etapów produkcyjnych (tzw. „wąskich gardeł”, ang. bottleneck). Usprawnienie tych krytycznych etapów produkcji daje jej zwiększenie i obniżenie kosztów.

czas

Rys. 22.4. Wykres Gantta zmienionego procesu produkcyjnego

22.2.4. Zasada najlepszego wykorzystania energii

W procesach technologicznych wykorzystywane są różne formy energii, najczęściej mamy do czynienia z energią elektryczną, parą grzejną lub czynnikami chłodzącymi. Energia elektryczna zużywana jest przez różnego typu maszyny, służące m.in. do napędu mieszadeł, sprężania i przetłaczania powietrza itp. Para grzejna wykorzystywana jest przede wszystkim do sterylizacji aparatów i mediów oraz jako czynnik grzejny.

Udział energii w kosztach produkcji wynosi od 10% do 30%. Zrozumiała jest zatem dbałość o to, aby energia była wykorzystywana w procesie technologicznym efektywnie. Realizacja tej zasady jest możliwa przez:

-    wykorzystanie bioreaktorów z systemami intensywnego napowietrzania,

-    wykorzystanie efektywnych systemów mieszania,

-    stosowanie przeciwprądowej wymiany ciepła,

-    wykorzystanie ciepła strumieni odpadowych,

-    wykorzystanie drobnoustrojów termofilnych,

-    wielokrotne wykorzystanie ciepła, np. w bateriach wypamych,

-    stosowanie właściwej izolacji przewodów i aparatów.

Koszty mieszania mają istotne znaczenie w przypadku fermentorów przemysłowych o dużych objętościach. Dobór właściwych mieszadeł może zmniejszyć zużycie energii nawet o połowę w stosunku do tzw. mieszadeł standardowych. Stosowanie mieszadeł standardowych np. turbin Rashtona, jest celowe jedynie w badaniach laboratoryjnych, gdy duże znaczenie ma uzyskanie standardowych, porównywalnych warunków hodowli.