BRPI1008785B1 - aparelho e método para determinar um nível de espuma no tanque com base pelo menos em parte em uma quantidade de ar aprisionado em uma parte formadora de mistura de um processo de fermentação em um tanque - Google Patents

aparelho e método para determinar um nível de espuma no tanque com base pelo menos em parte em uma quantidade de ar aprisionado em uma parte formadora de mistura de um processo de fermentação em um tanque Download PDF

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Abstract

USO DE MEDIÇÃO DA FRAÇÃO VAZIA DE GÁS NO CONTROLE DE CIRCUITO FECHADO DE UM PROCESSO DE FERMENTAÇÃO Uma técnica relacionada a um processo de fermentaCao; onde um processador de sinal recebe um sinal contendo informações sobre uma quantidade de ar aprisionado em uma mistura que faz parte de um processo de fermentação em um tanque; e determina um nível de espuma no tanque baseado pelo menos em parte na quantidade de ar aprisionado na mistura. O processador de sinal também pode fornecer um sinal de controle para controlar uma quantidade de antiespumante (ou agente antiformação) adicionado a mistura no tanque, de modo a controlar a produção de espuma dentro do tanque através do controle da quantidade de antiespumante adicionada

Description

REFERÊNCIA CRUZADA AOS PEDIDOS RELACIONADOS
Esse pedido reivindica beneficio ao pedido de patente provisório n° de série 61/152.387 (WFVA / CCS Nos. 712-2.316//0012P) , depositado no dia 13 de fevereiro de 2009, que é incorporado por referência na sua totalidade.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO 1. Campo de Invenção
Esta invenção refere-se a um processo de fermentação; mais particularmente, esta invenção refere-se a uma técnica para determinar um nivel de espuma no tanque com base pelo menos parcialmente em uma quantidade de ar entranhado em uma mistura formando parte de um processo de fermentação em um tanque, bem como para controlar uma quantidade de antiespumante adicionado à mistura no tanque, de modo a controlar a produção de espuma no tanque.
2. Descrição da Técnica Relacionada
Há uma série de processos conhecidos que utilizam a fermentação para criar produtos finais na indústria de alimentos e ração. Por exemplo, a fabricação de L-lisina (um aminoácido essencial para a nutrição humana e animal) pode ser feita através de um processo de fermentação. 0 etanol é também um exemplo de um produto que é produzido através de um processo de fermentação. Dependendo do processo e resultados de fermentação específicos, o processo pode ser continuo (alimentação e efluente continuo) ou o processo pode ser um processo em lote.
O processo de fermentação tipicamente envolve a introdução de ração de alimentação e nutrientes nos processos de lote ou contínuos dentro de um tanque ou recipiente de fermentação. O processo pode ser aberto para a atmosfera ou realizado sob uma pressão controlada em um tanque fechado.
Além disso, o processo pode envolver a introdução de oxigênio, CO2 e outros gases, e pode incluir um agitador ou outro dispositivo para circular a mistura no tanque de fermentação.
Em certos processos de fermentação conhecidos, como a fabricação de L-Lisina, pode ser desejável controlar a quantidade produzida de espuma no topo do tanque de fermentação devido ao processo de fermentação. Diferentes métodos podem ser usados para controlar a quantidade de espuma no topo da mistura, incluindo a introdução de tensoativos e outros produtos quimicos antiespumantes à mistura, os dispositivos de remoção mecânicos, e o controle de alimentação, nutrientes e infusão de gás.
A espuma no topo de um tanque de fermentação pode ser detectada através do uso de vários métodos conhecidos, incluindo a colocação de um sensor de espuma ou sonda de nivel dentro do tanque de fermentação. A quantidade de antiespumante pode ser ajustada para controlar a indicação de espuma no sensor. No entanto, este processo conhecido não é muito preciso, e excesso significativo de antiespumante é adicionado para garantir que a espuma não seja indicada no processo, resultando em um desperdício de tais antiespumantes e custos de desperdício adicionais em relação aos mesmos.
Em vista do que foi exposto acima, há uma necessidade em aplicações industriais para serem capazes de detectar espuma no topo de um tanque de fermentação, e para reduzir a quantidade de antiespumante que é adicionado para garantir que a espuma não seja indicada no processo.
RESUMO DA INVENÇÃO
A presente invenção fornece um novo método e aparelho para determinar um nivel de espuma no tanque à base pelo menos em parte de uma quantidade de ar aprisionado em uma parte formadora de mistura de um processo de fermentação em um tanque. O método pode incluir receber um sinal contendo informações sobre uma quantidade de ar aprisionado em uma parte formadora de mistura de um processo de fermentação em um tanque; e determinar um nivel de espuma no tanque baseado pelo menos parcialmente na quantidade de ar aprisionado na mistura.
O nivel de espuma no tanque pode ser determinado com base pelo menos em parte na quantidade de espuma produzida no tanque estando diretamente relacionada com a magnitude do ar aprisionado detectado na mistura.
O método pode compreender medir uma amostra da mistura como um efluente ou descarga fornecida a partir do tanque através de uma porta de descarga, ou como uma amostra representativa fornecido a partir do tanque através de um circuito secundário, ou através da medição da amostra da mistura diretamente no tanque.
O método pode compreender arranjar um dispositivo de ar aprisionado configurado para medir a quantidade de ar aprisionado na mistura e para fornecer o sinal baseado pelo menos em parte na medição da quantidade de ar aprisionado na mistura, incluindo onde a informação contida no sinal é baseada pelo menos parcialmente na velocidade de propagação do som através da mistura. O dispositivo de medição de ar aprisionado pode ser disposto em relação à porta de descarga configurada para medir a quantidade de ar aprisionado no efluente ou descarga do tanque e para fornecer o sinal baseado pelo menos em parte na medição da quantidade de ar aprisionado no efluente ou descarga do tanque. Alternativamente, o dispositivo de medição do ar aprisionado pode ser disposto em relação ao circuito secundário configurado para medir a quantidade de ar aprisionado na amostra representativa da mistura no tanque e para fornecer o sinal baseado pelo menos em parte na medição da quantidade de ar aprisionado na amostra representativa da mistura, incluindo uma configuração de circuito secundário disposta no lado do tanque para circular a mistura através de um tubo tendo o dispositivo de medição de ar aprisionado ali disposto.
Alternativamente, o dispositivo de medição do ar aprisionado pode ser disposto dentro do tanque configurado para medir a quantidade de ar aprisionado na mistura dentro do tanque e para fornecer o sinal baseando-se pelo menos em parte na medição da quantidade de ar aprisionado na mistura dentro do tanque. O dispositivo de medição do ar aprisionado pode assumir a forma de um dispositivo de medição à base de SONAR.
O método pode compreender fornecer um sinal de controle para controlar uma quantidade de antiespumante adicionado à mistura no tanque, de modo a controlar a produção de espuma dentro do tanque, controlando a quantidade de antiespumante adicionado à mistura no tanque. O método pode compreender fermentar lisina em um processo de fermentação.
O método pode compreender fornecer uma alimentação estoque, uma alimentação de nutrientes ou alguma combinação destes, incluindo onde a alimentação de nutriente é fornecida como um fluxo continuo durante o processo de fermentação.
O método pode compreender dispor um dispositivo antiespumante configurado para fornecer uma quantidade de antiespumante adicionada à mistura no tanque, de modo a controlar a produção de espuma dentro do tanque; agitar a mistura no tanque, incluindo o uso de um agitador disposto dentro do tanque; ou fornecer ar para a mistura no tanque, incluindo o uso de um pulverizador de ar disposto dentro do tanque; ou uma combinação dos mesmos; usar um controle de circuito fechado configurado para fornecer uma adição de espumante baseado pelo menos parcialmente na medição de gás aprisionado; ou alguma combinação dos mesmos.
O método também pode ser implementado usando uma ou mais das características estabelecidas acima em relação ao processador ou sistema.
Processador de Sinal
De acordo com algumas modalidades, a presente invenção pode ser implementada em aparelhos assumindo a forma de um processador, um processador de sinal ou um módulo processador de sinal compreendendo um ou mais módulos configurados para: receber uma informação contendo sinal sobre uma quantidade de ar aprisionado em um mistura que forma parte de um processo de fermentação em um tanque; e determinar um nivel de espuma no tanque baseado pelo menos em parte na quantidade de ar aprisionado na mistura. O processador de sinal também pode incluir uma ou mais das características estabelecidas acima, incluindo fornecer um sinal de controle para controlar uma quantidade de antiespumante (ou agente antiespumante) adicionada à mistura no tanque, de modo a controlar a produção de espuma dentro do tanque controlando a quantidade de antiespumante adicionado à mistura no tanque. O escopo da invenção se destina a incluir o processador de sinal sendo um componente ou módulo autônomo, bem como o processador de sinal formando parte de um medidor à base de SONAR combinado e um dispositivo de processamento de sinal.
Sistema
De acordo com algumas modalidades, a presente invenção pode ser implementada em aparelhos assumindo a forma de um sistema que compreende um dispositivo de medição do ar aprisionado em combinação com um processador de sinal. O dispositivo de medição de ar aprisionado é configurado para medir a quantidade de ar aprisionado em uma mistura que forma parte de um processo de fermentação em um tanque e para fornecer um sinal contendo informação sobre a quantidade de ar aprisionado na mistura. O processador de sinal pode ter um ou mais módulos configurados para receber o sinal contendo informações sobre a quantidade de ar aprisionado em uma mistura que forma parte do processo de fermentação no tanque, e determinar um nivel de espuma no tanque com base pelo menos em parte na quantidade de ar aprisionado na mistura. O sistema também pode incluir uma ou mais das características estabelecidas acima.
Meio de Armazenamento Legivel por Computador De acordo com algumas modalidades, a presente invenção pode ser implementada em aparelhos assumindo a forma de um meio de armazenamento legivel por computador tendo componentes executáveis em um computador para efetuar as etapas do método acima mencionado.
BREVE DESCRIÇÃO DO DESENHO
O desenho inclui as Figuras 1 a 5, que não estão desenhadas em escala, como se segue:
A figura 1 é um diagrama em bloco mostrando um sistema, aparelho ou dispositivo de acordo com alguma modalidade da presente invenção.
A figura 2 é um diagrama que mostra uma possivel implementação para um tanque de fermentação de lisina de acordo com alguma modalidade da presente invenção.
A figura 3 é um diagrama de um sistema para implementar um processo de fermentação de acordo com alguma modalidade da presente invenção.
A figura 4 é um diagrama mostrando uma implementação alternativa para um tanque de fermentação de lisina de acordo com alguma modalidade da presente invenção.
A figura 5 é um diagrama em bloco mostrando um processador de sinal de acordo com alguma modalidade da presente invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DO MELHOR MODO DA INVENÇÃO
Figura 1: A Invenção Básica
A figura 1 mostra o aparelho assumindo a forma de um sistema geralmente indicada como 10 de acordo com algumas modalidades da presente invenção, que compreende um dispositivo de medição de ar aprisionado 12 em combinação com um processador de sinal 14.
O dispositivo de medição de ar aprisionado 12 pode ser configurado como um dispositivo de coleta de dados para medir a quantidade de ar aprisionado em uma mistura que forma parte de um processo de fermentação em um tanque 20 e para fornecer um sinal, por exemplo, ao longo da linha 13, contendo informações sobre a quantidade de ar aprisionado na mistura.
O processador de sinal 14 pode ter um ou mais módulos configurados para receber as informações contendo sinal sobre a quantidade de ar aprisionado na mistura que forma parte de um processo de fermentação no tanque, e determinar um nivel de espuma no tanque com base pelo menos em parte na quantidade de ar aprisionado na mistura. 0 processador de sinal 14 também pode ser referido como um processador ou um módulo processador de sinal para fornecer a tecnologia de processamento de sinal para implementar a presente invenção.
Figuras 2 e 4: O Tanque de Fermentação de Lisina
A figura 2 mostra um processo de fermentação de lisina geralmente indicado como 18 para o processamento de uma mistura em um tanque de fermentação 20 de acordo com algumas modalidades da presente invenção. No processo, uma alimentação estoque é fornecida a partir de um tubo 22 para o tanque 20, e uma alimentação de nutrientes é fornecida a partir de um tubo 24 para o tanque 20, de modo a formar a mistura geralmente indicada como 25 no tanque 20. A alimentação de nutrientes é tipicamente fornecida como um fluxo continuo durante o processo de fermentação. No tanque 20, um agitador 26 é disposto configurado para agitar a mistura. No tanque, um pulverizador de ar 28 é disposto dentro do tanque 20 para fornecer ar à mistura. O tanque 20 também tem uma porta de descarga 30 com medidores 32 e 34 ali dispostos. A titulo de exemplo, o medidor 32 é mostrado como um medidor Coriolis, e o medidor 34 é mostrado como um medidor SONAR, para fornecer medições da mistura 25 sendo fornecidas através da porta de descarga 30. Durante o processo, um fluxo continuo de amostra bem misturada flui através dos medidores 32, 34, onde o medidor SONAR 34 é configurado para medir a quantidade de ar aprisionado na mistura que forma parte do processo de fermentação no tanque 20 e para fornecer o sinal contendo informações sobre a quantidade de ar aprisionado na mistura.
Em funcionamento, através da adição de um dispositivo que pode medir a quantidade de ar aprisionado (fração de vazio de gás) no efluente ou descarga do tanque 20, uma indicação do nivel de espuma no tanque 20 pode ser derivada. A quantidade de espuma produzida será diretamente relacionada com a magnitude do ar aprisionado (fração de vazio de gás) detectado no tanque de descarga da porta de descarga 30. Esta informação pode ser usada para controlar a quantidade de antiespumante adicionada àquele tanque para controlar mais precisamente a produção de espuma dentro do tanque 20 através do controle da quantidade de antiespumante acrescentado.
A titulo de exemplo, um dispositivo 34 que pode ser usado para medir o ar aprisionado (fração de vazio de gás) na descarga é o medidor GVF-100 desenvolvido pelo cessionário do presente pedido de patente.
Em modalidades alternativas de acordo com a presente invenção, em vez de colocar o dispositivo de medição do ar aprisionado na porta de descarga 30, o dispositivo de medição pode ser colocado em outro local para medir uma amostra representativa da mistura no tanque. Por exemplo, a figura 4 mostra um processo de fermentação geralmente indicado como 218 tendo um circuito secundário 230 que é configurado no lado do tanque 220 para circular uma amostra da mistura através de um tubo 230a tendo o dispositivo de medição de ar instalado. Na figura 4, elementos similares àqueles mostrados na figura 2 são igualmente rotulados e desempenham substancialmente a mesma função em relação à implementação da presente invenção. Por exemplo, consistente com o que foi descrito acima, o medidor SONAR 34 é configurado para medir a quantidade de ar aprisionado que entra na mistura fluindo no circuito secundário 230 e formando parte do processo de fermentação no tanque 20 e para fornecer o sinal contendo informação sobre a quantidade de ar aprisionado na mistura.
Alternativamente, a mistura pode ser medida diretamente através da instalação de um dispositivo de medição de fração vazia de gás no tanque, como GH-100 desenvolvido pelo cessionário do presente pedido de patente.
Figura 3
A figura 3 mostra um processo de fermentação de lisina geralmente indicado como 100 para processar uma mistura em um tanque fermentador 102 de acordo com algumas modalidades da presente invenção. O tanque fermentador 102 é disposto em relação a um tanque 104 para fornecer um substrato através de uma linha 106 através de uma bomba 108 ao tanque fermentador 102, e também em relação a um tanque 110 para fornecer NaOH ao longo de uma linha 112 através de uma bomba 114 para o tanque fermentador 102. Um dispositivo de controle de pH 116 é disposto em relação à bomba 114 e o tanque fermentador 102 e configurado para sentir o pH da mistura ao longo da linha 116a e controlar a bomba 114 ao longo de uma linha de controle 116b para fornecer o NaOH baseando-se pelo menos parcialmente no pH sentido da mistura. Um dispositivo de controle de temperatura 120 é disposto em relação à bomba de 114 e o tanque fermentador 102 e configurado para controlar a temperatura da mistura no tanque fermentador 102 pelo processamento de um fluxo para e do tanque fermentador 102 através das linhas 120a e 120b. Um agitador 130 é disposto dentro do tanque fermentador 102 e configurado para agitar a mistura. Um dispositivo 140 é disposto para fornecer um fluxo de ar constante ao longo da linha 140a para o tanque fermentador 102; um dispositivo 142 e um dispositivo de controle de saturação de ar 144 estão dispostos para proporcionar um fornecimento de oxigênio (O2) ao longo de uma linha 142a para o tanque fermentador 102 através da linha 140a; e o dispositivo de controle de saturação do ar 144 controla o dispositivo 142 através de uma linha de controle 144a.
Durante o processo de fermentação 100, um fluxo continuo de amostra bem misturada que flui através de uma porta de descarga 146 é bombeado através de um medidor à base SONAR e um dispositivo de processamento de sinal 150 de acordo com a presente invenção usando uma bomba 152 em um tanque 154, onde o medidor à base SONAR e o dispositivo de processamento de sinal 150 estão configurados para medir a quantidade de ar aprisionado na mistura, formando parte do processo de fermentação no tanque fermentador 102, determinar um nivel de espuma no tanque baseado pelo menos em parte na quantidade de ar aprisionado na mistura, e fornece um sinal de controle contendo informações para o controle da quantidade de antiespumante adicionado à mistura no tanque fermentador 102, de modo a controlar a produção de espuma no tanque 102 por meio do controle da quantidade de antiespumante fornecido a partir de um tanque 160 adicionado à mistura no tanque fermentador 102. Como mostrado, um controle de circuito fechado da adição de antiespumante é baseado na medição à base de SONAR do ar aprisionado.
O processo de fermentação 100 também pode incluir o uso de um dispositivo de controle de processo 170 e o dispositivo de interface A/D 172 para trocar a sinalização do controle do processo, por exemplo, com o agitador 130 através da linha 172, com a bomba 108 através da linha 172b, com o dispositivo de controle de pH 116 através da linha 172c e com o dispositivo de controle de saturação do ar 144 através da linha 172d.
Como demonstrado, a exaustão é proporcionada a partir do tanque 102 através de uma linha de exaustão 180.
O Dispositivo de Medição de Ar Aprisionado 12 e Tecnologia de Aquisição de Dados ou Sensorial Associada
O dispositivo de medição de ar aprisionado à base de SONAR 12 e a tecnologia de coleta de dados ou sensorial é conhecido na técnica, e o escopo da invenção não se destina a ser limitado a qualquer tipo ou grupo particular dos mesmos, seja não conhecidos ou posteriormente desenvolvidos no futuro. A titulo de exemplo, a tecnologia de aquisição ou sensorial de dados associada pode incluir o medidor GH-100 e/ou GVF-100 desenvolvido pelo cessionário do presente pedido de patente. A tecnologia de aquisição de dados ou sensor associada pode incluir em todo ou em parte os dispositivos divulgados nas Patentes Americanas Nos. 7.165.464; 7.134.320; 7.363.800; 7.367.240 e 7.343.820, que são todos incorporados por referência, nas suas totalidades. A tecnologia de sensoriamento divulgada nestas patentes citadas também pode ser referida aqui como tecnologia de sensoriamento SONAR, que foi desenvolvida pelo cessionário da presente invenção. O escopo da invenção também se destina a incluir o uso de outros tipos ou tipo de aparelho, dispositivo, sistemas, etc. para a medição de ar aprisionado seja agora conhecido ou posteriormente desenvolvidos no futuro.
Figura 5: O Processador de Sinal 14
O aparelho de acordo com algumas modalidades da presente invenção também pode assumir a forma do processador de sinal 14 em si, conforme mostrado na Figura 5. Consistente com o que é mostrado na Figura 1, o processado de sinal 14 inclui um ou mais outros módulos 16 configurados para receber o sinal contendo informações sobre a quantidade de ar aprisionado na mistura que forma parte do processo de fermentação no tanque, e determinar o nivel de espuma no tanque com base pelo menos parcialmente na quantidade de ar aprisionado na mistura.
Um ou mais outros módulos 16 configurados para implementar a funcionalidade em relação ao processamento de sinais podem incluir, mas não se limitam, a alimentação/saida, memória de acesso aleatório, memória de somente leitura, barramentos etc. A funcionalidade de um ou mais módulos 16 do processador de sinal 14 pode ser implementada usando hardware, software, firmware, ou uma combinação destes. Em uma tipica implementação de software, os módulos do processador poderiam incluir uma ou mais arquiteturas à base de microprocessador com um microprocessador, uma memória de acesso aleatório (RAM), uma memória somente para leitura (ROM), dispositivos de entrada/saida e controle, barramentos de dados e endereço conectando os mesmos. Uma pessoa versada na técnica seria capaz de programar tal implementação à base de microprocessador para executar a funcionalidade aqui descrita, sem experimentação indevida. O escopo da invenção não se destina a ser limitado a qualquer tipo particular ou espécie de tecnologia de processamento de sinal, seja ela agora conhecida ou desenvolvida posteriormente no futuro, e as modalidades são previstas usando outros tipos ou tipos de tecnologia de processamento de sinal seja agora conhecidos ou desenvolvidos posteriormente no futuro.
O um ou mais módulos também podem ser implementados como aparelhos assumindo a forma de um meio de armazenamento legivel por computador tendo componentes executáveis por computado para executar as etapas do método acima mencionado.
Os Vários Dispositivos do Processo de Fermentação
Os processos de fermentação descritos aqui incluem vários dispositivos de processamento incluindo, mas sem se limitar, a tanque, linhas de alimentação, pulverizador de ar, agitador, bombas, dispositivo de medição ou controle de temperatura, etc., que são todos conhecidos na técnica. O escopo da invenção não se destina a ser limitado a qualquer 15/16 tipo ou espécie particular de tais vários dispositivos, sejam atualmente conhecidos ou posteriormente desenvolvidos no futuro, e modalidades são previstas usando outros tipos ou espécies dos vários tais dispositivos, quer sejam atualmente conhecidos ou desenvolvidos posteriormente no futuro.
Aplicações
Embora o escopo da invenção seja descrito em relação aos processos de fermentação, incluindo para o processamento de lisina, o escopo da invenção se destina a incluir aplicações ou processos onde determinar um nivel de espuma em uma mistura precisa ser determinado e/ou controlado. Por exemplo, as aplicações podem incluir outros tipos ou espécie de processos de fermentação para o processamento de outros tipos ou espécie de produtos, quer sejam agora conhecidos ou posteriormente desenvolvidos no futuro, incluindo outros tipos ou espécies de processos industriais, quer sejam agora conhecidos ou posteriormente desenvolvidos no futuro.
O Escopo da Invenção
Embora a invenção tenha sido descrita com referência a uma modalidade exemplificadora, será compreendido pelas pessoas versada na técnica que várias mudanças podem ser feitas e equivalentes podem ser substituídos por seus elementos sem se afastar do escopo da invenção. Além disso, modificações podem ser feitas para adaptar uma situação ou material particular aos ensinamentos da invenção sem se afastar do seu escopo essencial. Portanto, pretende-se que a invenção não se limitar à(s) modalidade(s) particular(es) divulgadas aqui como o melhor modo contemplado para a realização desta invenção.

Claims (15)

1. Aparelho, compreendendo: um tanque (20) ; um dispositivo de medição de ar aprisionado (12; 34; 150) configurado para medir a quantidade de ar aprisionado em uma mistura que forma parte de um processo de fermentação no tanque (20) e fornecer um sinal contendo informações sobre uma quantidade de ar aprisionado na mistura; um processador de sinais (14, 170) tendo um ou mais módulos configurados para: receber, a partir do dispositivo de medição de ar aprisionado (12; 34; 150) o sinal contendo informações sobre uma quantidade de ar aprisionado em uma mistura que forma parte de um processo de fermentação no tanque (20); e determinar um nivel de espuma no tanque (20) baseado pelo menos parcialmente na quantidade de ar aprisionado na mistura; CARACTERIZADO pelo fato de que: o dispositivo de medição de ar aprisionado (12; 34; 150) é configurado para medir uma amostra da mistura seja como um efluente ou descarga fornecida a partir do tanque (20) através de uma porta de descarga (30; 146), particularmente uma porta de descarga (30; 146) no inferior do tanque (20), ou como uma amostra representativa fornecida a partir do tanque (20) através de um circuito secundário (230), e em que o dispositivo de medição do ar aprisionado (12; 34; 150) é um dispositivo de medição de ar aprisionado (12; 34; 150) à base de SONAR configurado para medir a quantidade de ar aprisionado pelo menos parcialmente com base na velocidade de propagação de som através da mistura.
2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o processador de sinal (17, 170) é configurado para receber o sinal do dispositivo de medição de ar aprisionado (12; 34; 150), disposto em relação à porta de descarga (30; 146), configurado para medir a quantidade de ar aprisionado no efluente ou descarga do tanque (20) e para fornecer o sinal baseado pelo menos em parte na medição da quantidade de ar aprisionado no efluente ou descarga do tanque (20).
3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o processador de sinal (14, 170) é configurado para receber o sinal do dispositivo de medição de ar aprisionado (12; 34; 150) disposto em relação ao circuito secundário (230) configurado para medir a quantidade de ar aprisionado na amostra representativa da mistura dentro do tanque (20) e para fornecer o sinal baseado pelo menos em parte na medição da quantidade de ar aprisionado na amostra representativa da mistura.
4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o processador de sinal (14, 170) é configurado para receber o sinal de um ajuste de circuito secundário (230) disposto no lado do tanque (20) para circular a mistura através de um tubo tendo o dispositivo de medição de ar aprisionado (12; 34; 150) ali disposto.
5. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o aparelho compreende o tanque antiespumante (160) que é configurado a ser responsive ao sinal de controle fornecido pelo processador de sinal (14, 170), e para fornecer antiespumante para o tanque (20), baseado no sinal de controle recebido.
6. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que um ou mais módulos são configurados para fornecer um sinal de controle para controlar uma quantidade de antiespumante adicionado à mistura no tanque (20), de modo a controlar a produção de espuma no tanque (20) através do controle da quantidade de antiespumante adicionado à mistura no tanque (20) .
7. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o processador de sinal (14, 170) é configurado para controlar um processo de fermentação para a fermentação de lisina dentro do tanque.
8. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de que um ou mais módulos são configurados para fornecer uma sinalização para controlar um dispositivo antiespumante configurado para fornecer uma quantidade de antiespumante adicionado à mistura no tanque (20), de modo a controlar a produção de espuma dentro do tanque (20) .
9. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o processador de sinal (14, 170) é configurado para controlar a adição de espumante para a mistura dentro do tanque ao empregar um método de controle de circuito fechado baseando-se pelo menos parcialmente na medição de gás aprisionado.
10. Método, CARACTERIZADO pelo fato de compreender: medir uma velocidade de propagação do som através de uma amostra de uma mistura que forma parte de um processo de fermentação em um tanque (20), determinar baseando-se pelo menos parcialmente na medição da velocidade de propagação do som através da mistura, uma quantidade de ar aprisionado na mistura, e fornecer um sinal contendo informações sobre uma quantidade de ar aprisionado na mistura; receber o sinal contendo informações sobre uma quantidade de ar aprisionado em uma mistura que faz parte de um processo de fermentação em um tanque (20); e determinar um nivel de espuma no tanque (20) baseando-se pelo menos em parte na quantidade de ar aprisionado na mistura; e determinar um sinal de controle contendo informações para controlar uma quantidade de antiespumante fornecido a partir de um tanque antiespumante para o tanque (20) e adicionado à mistura para controlar a produção e nivel de espuma no tanque (20) baseando-se pelo menos em parte na quantidade de ar aprisionado na mistura; em que a amostra da mistura é um efluente ou uma descarga fornecida a partir do tanque (20) através de uma porta de descarga (30; 146), particularmente uma porta de descarga (30; 146) no inferior do tanque (20), ou uma amostra representativa fornecida do tanque (20) através de um circuito secundário (230) .
11. Método, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o método compreende dispor um dispositivo de medição de ar aprisionado (12; 34; 150) configurado para medir a quantidade de ar aprisionado na mistura e fornecer o sinal baseando-se pelo menos em parte na medição da quantidade de ar aprisionado na mistura, incluindo aonde a informação contida no sinal é baseada pelo menos parcialmente na velocidade de propagação do som através da mistura.
12. Método, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o método compreende fornecer um sinal de controle para controlar uma quantidade de antiespumante adicionada à mistura no tanque (20), de modo a controlar a produção de espuma dentro do tanque (20) através do controle da quantidade de antiespumante adicionada à mistura no tanque (20).
13. Método, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o método compreende utilizar um método de controle de circuito fechado para fornecer uma adição de espumante baseando-se pelo menos parcialmente na medição de gás aprisionado.
14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, CARACTERIZADO pelo fato de que o método compreende fermentar lisina em um processo de fermentação, ou o método compreende fornecer uma alimentação de estoque, uma alimentação de nutriente ou alguma combinação das mesmas, incluindo aonde a alimentação de nutriente é fornecida como um fluxo continuo durante o processo de fermentação.
15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, CARACTERIZADO pelo fato de que o método compreende dispor um dispositivo antiespumante configurado para fornecer uma quantidade de antiespumante adicionada à mistura no tanque (20), de modo a controlar a produção de espuma dentro do tanque (20); ou o método compreende agitar a mistura no tanque (20), incluindo o uso 5 de um agitador disposto dentro do tanque (20); ou fornecer ar à mistura no tanque (20), incluindo o uso de um pulverizador de ar disposto dentro do tanque (20) ; ou uma combinação dos mesmos. Aparelho (por exemplo, mu sistema 10) dispositivo de medição de ar aprisionado 12 configurado para medir uma quantidade de ar aprisionado em uma mistura formando parte de um processo de fermentação em um tanque e para fornecer um sinal contendo informações sobre a quantidade de ar aprisionado na mistura. 13 Processador de sinal 14 tendo um ou mais módulos 16 configurados para receber o sinal contendo informação sobre a quantidade de ar aprisionado na mistura foimando paite do processo de fennentação no tanque, e determinar um nivel de espuma no tanque baseando-se pelo menos parcialmente na quantidade de ar aprisionado na mistura.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108410713A (zh) * 2018-05-18 2018-08-17 江西省食品发酵研究所 一种生物工程实验用发酵罐
AU2019384146A1 (en) * 2018-11-21 2021-06-10 Buckman Laboratories International, Inc. Effective foam control on process beet washing water by automatic application of antifoam
WO2021011484A1 (en) * 2019-07-12 2021-01-21 Buckman Laboratories International, Inc. System and method for optimization of the fermentation process
WO2022115008A1 (ru) * 2020-11-30 2022-06-02 Общество с ограниченной ответственностью "Биопрактика" (ООО "Биопрактика") Устройство для определения степени дегазации газожидкостного потока

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2883344A (en) * 1956-04-11 1959-04-21 Armstrong Cork Co Foam detection and control
US4084426A (en) * 1976-08-06 1978-04-18 Jos. Schlitz Brewing Company Foam monitor and method
GB8411608D0 (en) * 1984-05-05 1984-06-13 British Petroleum Co Plc Determining stability of foam
DE3737607A1 (de) * 1987-11-05 1989-05-24 Hoefelmayr Bio Melktech Verfahren und vorrichtung zur durchfuehrung von messungen an einer schaeumenden fluessigkeit
GB8818712D0 (en) * 1988-08-05 1988-09-07 Shell Int Research Probe
US5266033A (en) * 1988-08-30 1993-11-30 Symtron Systems, Inc. Fire fighting trainer having foam detector
WO1994005980A1 (en) * 1992-08-31 1994-03-17 Tru-Test Limited Fluid meter
US5660977A (en) 1992-10-23 1997-08-26 Centro De Investigacion Y De Estudios Avanzados Del Instituto Politecnico Nacional Fermentation method and fermentor
CA2104894A1 (en) * 1992-11-19 1994-05-20 Robert P. Kraus, Jr. Entrained air measurement apparatus and method
US5597950A (en) * 1994-11-03 1997-01-28 The Regents Of The University Of California Office Of Technology Transfer Surfactant monitoring by foam generation
WO1999030149A1 (fr) * 1997-12-10 1999-06-17 Sapporo Breweries Ltd. Procede et dispositif pour evaluer le temps de retention de la mousse de biere
WO2001060718A2 (en) 2000-02-17 2001-08-23 Bintech. Lllp Bulk materials management apparatus and method
JP4273643B2 (ja) * 2000-08-08 2009-06-03 味の素株式会社 好気性培養における培養装置及び消泡制御方法
US7165464B2 (en) 2002-11-15 2007-01-23 Cidra Corporation Apparatus and method for providing a flow measurement compensated for entrained gas
ATE549603T1 (de) 2003-01-21 2012-03-15 Cidra Corporate Services Inc Messung eingeschlossener und aufgelöster gase in prozessflussleitungen
US7134320B2 (en) 2003-07-15 2006-11-14 Cidra Corporation Apparatus and method for providing a density measurement augmented for entrained gas
US7770455B2 (en) * 2004-03-16 2010-08-10 Tribo Flow Separations, Llc Instruments, related systems, and methods for monitoring or controlling foaming
WO2005116637A2 (en) * 2004-05-17 2005-12-08 Cidra Corporation Apparatus and method for measuring the composition of a mixture
US7343820B2 (en) 2005-05-27 2008-03-18 Cidra Corporation Apparatus and method for fiscal measuring of an aerated fluid
WO2007009097A1 (en) 2005-07-13 2007-01-18 Cidra Corporation Method and apparatus for measuring parameters of a fluid flow using an array of sensors
US20080175951A1 (en) 2007-01-23 2008-07-24 Rule David D Methods, apparatuses and systems of fermentation
US8490464B1 (en) * 2009-01-22 2013-07-23 Theodore W. Selby Testing for gas in liquid

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