ES2837632T3 - Uso de medición de fracción de vacío de gas en el control de bucle cerrado de un procedimiento de fermentación - Google Patents
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Abstract
Sistema que comprende: un depósito (20); un dispositivo (12; 34; 150) de medición de aire arrastrado configurado para medir la cantidad de aire arrastrado en una mezcla que forma parte de un procedimiento de fermentación en el depósito (20) y para proporcionar una señal que contiene información sobre la cantidad de aire arrastrado en la mezcla; un procesador (14, 170) de señales que tiene uno o más módulos configurados para: recibir a partir del dispositivo (12; 34; 150) de medición de aire arrastrado la señal que contiene información sobre una cantidad de aire arrastrado en una mezcla que forma parte de un procedimiento de fermentación en el depósito (20); y determinar un nivel de espuma en el depósito (20) basándose al menos parcialmente en la cantidad medida de aire arrastrado en la mezcla; caracterizado porque el dispositivo (12; 34; 150) de medición de aire arrastrado está configurado para medir una muestra de la mezcla o bien como efluente o bien como descarga proporcionada a partir del depósito (20) a través de un orificio (30; 146) de descarga del depósito (20), en particular un orificio (30; 146) de descarga en la parte inferior del depósito (20), o como muestra representativa proporcionada a partir del depósito (20) a través de un bucle (230) de derivación, y porque el dispositivo (12; 34; 150) de medición de aire arrastrado es un dispositivo (12; 34; 150) de medición de aire arrastrado basado en sonar configurado para medir la cantidad de aire arrastrado basándose al menos parcialmente en la velocidad del sonido que se propaga a través de una mezcla.
Description
DESCRIPCIÓN
Uso de medición de fracción de vacío de gas en el control de bucle cerrado de un procedimiento de fermentación Antecedentes de la invención
1. Campo de la invención
Esta invención se refiere a un procedimiento de fermentación; más particularmente, esta invención se refiere a una técnica para determinar un nivel de espuma en el depósito basándose al menos parcialmente en una cantidad de aire arrastrado en una mezcla que forma parte de un procedimiento de fermentación en un depósito, así como para controlar una cantidad de desespumante añadida a la mezcla en el depósito para controlar la producción de espuma dentro del depósito.
2. Descripción de la técnica relacionada
Hay varios procedimientos conocidos que usan fermentación para crear productos finales en la industria alimentaria y del pienso. Por ejemplo, la fabricación de L-Lisina (un aminoácido esencial para la nutrición de seres humanos y animales) puede realizarse mediante un procedimiento de fermentación. El etanol también es un ejemplo de un producto que se produce mediante un procedimiento de fermentación. Dependiendo del procedimiento específico de fermentación y los resultados, el procedimiento puede ser continuo (alimentación continua y efluente) o el procedimiento puede ser un procedimiento discontinuo.
El procedimiento de fermentación implica normalmente la introducción de materia prima de alimentación y nutrientes al procedimiento discontinuo o continuo dentro de un recipiente o depósito de fermentación. El procedimiento puede estar abierto a la atmósfera o realizarse a una presión controlada en un depósito cerrado.
Adicionalmente, el procedimiento puede implicar la introducción de oxígeno, CO2 y otros gases, y puede incluir un agitador u otro dispositivo para hacer circular la mezcla dentro del depósito de fermentación.
En determinados procedimientos de fermentación conocidos, tales como la fabricación de L-Lisina, puede ser deseable controlar la cantidad espuma producida en la parte superior del depósito de fermentación debido al procedimiento de fermentación. Pueden usarse diferentes métodos para controlar la cantidad de espuma en la parte superior de la mezcla, incluyendo la introducción de tensioactivos y otros productos químicos desespumantes a la mezcla, dispositivos de retirada mecánica y control de la materia prima de alimentación, nutrientes e infusión de gas. Puede detectarse espuma en la parte superior de un depósito de fermentación mediante el uso de varios métodos conocidos, incluyendo la colocación de un sensor de espuma o sonda de nivel dentro del depósito de fermentación. La cantidad de desespumante puede ajustarse para controlar la indicación de espuma en el sensor. Sin embargo, este procedimiento conocido no es muy preciso y se añade un exceso significativo de desespumante para garantizar que no se indica espuma en el procedimiento, dando como resultado un desperdicio de tales desespumantes y coste derrochador añadido relacionado con los mismos.
El documento US 5 660 977 A describe un método y un fermentador para la producción aeróbica de células microbianas y/o metabolitos celulares con al menos una cámara de flujo ascendente y al menos una cámara de flujo descendente. El fermentador es especialmente útil en la realización de procedimientos de fermentación con alta densidad celular que implican la adición controlada de un agente antiespumante, para mantener una acumulación de gas predeterminada y relativamente alta dentro del fermentador o mediante liberación de los constituyentes de las células microbianas en el fermentador.
El documento US 2004/199341 A1 da a conocer un dispositivo para la medición de gas arrastrado y disuelto que tiene un primer módulo dispuesto con respecto a una línea de procedimiento para proporcionar una primera señal que contiene información sobre un aire/gas arrastrado detectado en una mezcla de procedimiento o fluido que fluye en la línea de procedimiento a una presión de línea de procedimiento. El dispositivo presenta una combinación de una línea de purga, un segundo módulo y un tercer módulo. La línea de purga está acoplada a la línea de procedimiento para purgar una porción de la mezcla de procedimiento o fluido a partir de la línea de procedimiento a una presión de línea de purga que es inferior a la presión de procedimiento. El segundo módulo está dispuesto con respecto a la línea de purga, para proporcionar una segunda señal que contiene información sobre un aire/gas arrastrado de línea de purga detectado en la mezcla de procedimiento o fluido que fluye en la línea de purga. El tercer módulo responde a la primera señal y a la segunda señal, para proporcionar una tercera señal que contiene información sobre un aire/gas disuelto que fluye en la línea de procedimiento basándose en una diferencia entre el aire/gas arrastrado detectado y el aire/gas arrastrado de línea de purga detectado.
En vista de lo anteriormente mencionado, hay una necesidad en la industria de aplicaciones que puedan detectar espuma en la parte superior de un depósito de fermentación y para reducir la cantidad de desespumante que se añade para garantizar que no se indica espuma en el procedimiento.
Sumario de la invención
La presente invención proporciona un nuevo sistema según la reivindicación independiente 1 y un nuevo método según la reivindicación independiente 8 para determinar un nivel de espuma en el depósito basándose al menos parcialmente en una cantidad de aire arrastrado en una mezcla que forma parte de un procedimiento de fermentación en un depósito.
Según un aspecto de la invención, un sistema comprende un depósito; un dispositivo de medición de aire arrastrado configurado para medir la cantidad de aire arrastrado en una mezcla que forma parte de un procedimiento de fermentación en el depósito y para proporcionar una señal que contiene información sobre la cantidad de aire arrastrado en la mezcla; un procesador de señales que tiene uno o más módulos configurados para: recibir a partir del dispositivo de medición de aire arrastrado la señal que contiene información sobre una cantidad de aire arrastrado en una mezcla que forma parte de un procedimiento de fermentación en el depósito; y determinar un nivel de espuma en el depósito basándose al menos parcialmente en la cantidad medida de aire arrastrado en la mezcla. El dispositivo de medición de aire arrastrado está configurado para medir una muestra de la mezcla o bien como efluente o bien como descarga proporcionada a partir del depósito a través de un orificio de descarga del depósito, en particular un orificio de descarga en la parte inferior del depósito, o como muestra representativa proporcionada a partir del depósito a través de un bucle de derivación, y porque el dispositivo de medición de aire arrastrado es un dispositivo de medición de aire arrastrado basado en sonar configurado para medir la cantidad de aire arrastrado basándose al menos parcialmente en la velocidad del sonido que se propaga a través de una mezcla.
Según otro aspecto de la invención, un método comprende medir una velocidad del sonido que se propaga a través de una muestra de una mezcla que forma parte de un procedimiento de fermentación en un depósito, determinar, basándose al menos parcialmente en la velocidad medida del sonido que se propaga a través de la mezcla, una cantidad de aire arrastrado en la mezcla, y proporcionar una señal que contiene información sobre una cantidad de aire arrastrado en la mezcla; recibir la señal que contiene información sobre una cantidad de aire arrastrado en una mezcla que forma parte de un procedimiento de fermentación en un depósito; determinar un nivel de espuma en el depósito basándose al menos parcialmente en la cantidad medida de aire arrastrado en la mezcla; y determinar una señal de control que contiene información para controlar una cantidad de desespumante proporcionada a partir de un depósito de desespumante al depósito y añadida a la mezcla para controlar la producción y nivel de espuma en el depósito basándose al menos parcialmente en la cantidad de aire arrastrado en la mezcla. La muestra de la mezcla es o bien un efluente o bien una descarga proporcionada a partir del depósito a través de un orificio de descarga, en particular un orificio de descarga en la parte inferior del depósito, o una muestra representativa proporcionada a partir del depósito a través de un bucle de derivación.
En las reivindicaciones dependientes se reivindican características opcionales del sistema y el método.
El método puede comprender proporcionar una señal de control para controlar una cantidad de desespumante añadida a la mezcla en el depósito para controlar la producción de espuma dentro del depósito controlando la cantidad de desespumante añadida a la mezcla en el depósito.
El método puede comprender fermentar lisina en un procedimiento de fermentación.
El método puede comprender proporcionar o bien una alimentación de materia prima, una alimentación de nutrientes o alguna combinación de las mismas, incluyendo en el que la alimentación de nutrientes se proporciona como flujo continuo durante el procedimiento de fermentación.
El método puede comprender disponer un dispositivo antiespumante configurado para proporcionar una cantidad de desespumante añadida a la mezcla en el depósito para controlar la producción de espuma dentro del depósito; agitar la mezcla en el depósito, incluyendo usar un agitador dispuesto dentro del depósito; o proporcionar aire a la mezcla en el depósito, incluyendo usar un burbujeador de aire dispuesto dentro del depósito; o una combinación de los mismos; usar un control de bucle cerrado configurado para proporcionar una adición de espumante basándose al menos parcialmente en una medición de gas arrastrado; o alguna combinación de los mismos.
El método también puede implementarse usando una o más de las características expuestas anteriormente con respecto al procesador o sistema.
Procesador de señales
También se describe un aparato que adopta la forma de un procesador, un procesador de señales o un módulo de procesador de señales que comprende uno o más módulos configurados para: recibir una señal que contiene información sobre una cantidad de aire arrastrado en una mezcla que forma parte de un procedimiento de fermentación en un depósito; y determinar un nivel de espuma en el depósito basándose al menos parcialmente en la cantidad de aire arrastrado en la mezcla. El procesador de señales también puede incluir una o más de las características expuestas anteriormente, incluyendo proporcionar una señal de control para controlar una cantidad
de desespumante (o agente antiespumante) añadida a la mezcla en el depósito para controlar la producción de espuma dentro del depósito controlando la cantidad de desespumante añadida a la mezcla en el depósito. El procesador de señales puede ser un componente o módulo autónomo, así como formar parte de un dispositivo de procesamiento de señales y medidor basado en sonar combinado.
Sistema
También se presenta un aparato que adopta la forma de un sistema que comprende un dispositivo de medición de aire arrastrado en combinación con un procesador de señales. El dispositivo de medición de aire arrastrado configurado para medir la cantidad de aire arrastrado en una mezcla que forma parte de un procedimiento de fermentación en un depósito y para proporcionar una señal que contiene información sobre la cantidad de aire arrastrado en la mezcla. El procesador de señales puede tener uno o más módulos configurados para recibir la señal que contiene información sobre la cantidad de aire arrastrado en una mezcla que forma parte del procedimiento de fermentación en el depósito, y determinar un nivel de espuma en el depósito basándose al menos parcialmente en la cantidad de aire arrastrado en la mezcla. El sistema también puede incluir una o más de las características expuestas anteriormente.
Medio de almacenamiento legible por ordenador
También puede proporcionarse un medio de almacenamiento legible por ordenador que tiene componentes ejecutables por ordenador para realizar las etapas del método anteriormente mencionado.
Breve descripción del dibujo
El dibujo incluye las figuras 1 - 5, que no están dibujadas a escala, de la siguiente manera:
La figura 1 es un diagrama de bloques que muestra un sistema, aparato o dispositivo según alguna realización de la presente invención.
La figura 2 es un diagrama que muestra una posible implementación para un depósito de fermentación de lisina según alguna realización de la presente invención.
La figura 3 es un diagrama de un sistema para implementar un procedimiento de fermentación según alguna realización de la presente invención.
La figura 4 es un diagrama que muestra una implementación alternativa para un depósito de fermentación de lisina según alguna realización de la presente invención.
La figura 5 es un diagrama de bloques que muestra un procesador de señales según alguna realización de la presente invención.
Descripción detallada del mejor modo de la invención
Figura 1: la invención básica
La figura 1 muestra un aparato que adopta la forma de un sistema indicado de manera general como 10 según algunas realizaciones de la presente invención, que comprende un dispositivo 12 de medición de aire arrastrado en combinación con un procesador 14 de señales.
El dispositivo 12 de medición de aire arrastrado puede estar configurado como un dispositivo de recopilación de datos para medir la cantidad de aire arrastrado en una mezcla que forma parte de un procedimiento de fermentación en un depósito 20 y para proporcionar una señal, por ejemplo a lo largo de una línea 13, que contiene información sobre la cantidad de aire arrastrado en la mezcla.
El procesador 14 de señales puede tener uno o más módulos configurados para recibir la señal que contiene información sobre la cantidad de aire arrastrado en la mezcla que forma parte de un procedimiento de fermentación en el depósito, y determinar un nivel de espuma en el depósito basándose al menos parcialmente en la cantidad de aire arrastrado en la mezcla. El procesador 14 de señales también puede denominarse en el presente documento procesador o módulo de procesador de señales para proporcionar la tecnología de procesamiento de señales para implementar la presente invención.
Figuras 2 y 4: el depósito de fermentación de lisina
La figura 2 muestra un procedimiento de fermentación de lisina indicado de manera general como 18 para procesar una mezcla en un depósito 20 de fermentación según algunas realizaciones de la presente invención. En el procedimiento, se proporciona una alimentación de materia prima a partir de un tubo 22 al interior del depósito 20 y
se proporciona una alimentación de nutrientes a partir de un tubo 24 al interior del depósito 20, para formar la mezcla indicada de manera general como 25 en el depósito 20. La alimentación de nutrientes se proporciona normalmente como un flujo continuo durante el procedimiento de fermentación. En el depósito 20, está dispuesto un agitador 26 configurado para agitar la mezcla. En el depósito, está dispuesto un burbujeador 28 de aire dentro del depósito 20 para proporcionar aire a la mezcla. El depósito 20 también tiene un orificio 30 de descarga que tiene unos medidores 32 y 34 dispuestos en el mismo. A modo de ejemplo, el medidor 32 se muestra como un medidor de Coriolis, y el medidor 34 se muestra como un medidor de sonar, para proporcionar mediciones de la mezcla 25 que está proporcionándose a través del orificio 30 de descarga. Durante el procedimiento, un flujo continuo de muestra bien mezclada fluye a través de los medidores 32, 34, en el que el medidor 34 de sonar está configurado para medir la cantidad de aire arrastrado en la mezcla que forma parte del procedimiento de fermentación en el depósito 20 y para proporcionar la señal que contiene información sobre la cantidad de aire arrastrado en la mezcla.
En funcionamiento, añadiendo un dispositivo que puede medir la cantidad de aire arrastrado (fracción de vacío de gas) en el efluente o la descarga a partir del depósito 20, puede derivarse una indicación del nivel de espuma en el depósito 20. La cantidad de espuma producida estará directamente relacionada con la magnitud del aire arrastrado (fracción de vacío de gas) detectado en la descarga de depósito a partir del orificio 30 de descarga. Esta información puede usarse para controlar la cantidad de desespumante añadida a ese depósito para controlar de manera más precisa la producción de espuma dentro del depósito 20 controlando la cantidad de desespumante añadida.
A modo de ejemplo, un dispositivo 34 que puede usarse para medir el aire arrastrado (fracción de vacío de gas) en la descarga es el medidor GVF-100 desarrollado por el cesionario de la presente solicitud de patente.
En realizaciones alternativas según la presente invención, en vez de colocar el dispositivo de medición de aire arrastrado en el orificio 30 de descarga, el dispositivo de medición puede colocarse en otra ubicación para medir una muestra representativa de la mezcla dentro del depósito. Por ejemplo, la figura 4 muestra un procedimiento de fermentación indicado de manera general como 218 que tiene un bucle 230 de derivación que está configurado en el lado del depósito 220 para hacer circular una muestra de la mezcla a través de un tubo 230a que tiene el dispositivo de medición de aire instalado. En la figura 4, elementos similares a los mostrados en la figura 2 se marcan de manera similar y realizan sustancialmente la misma función con respecto a implementar la presente invención. Por ejemplo, de manera compatible con lo descrito anteriormente, el medidor 34 de sonar está configurado para medir la cantidad de aire arrastrado en la mezcla que fluye en el bucle 230 de derivación y que forma parte del procedimiento de fermentación en el depósito 20 y para proporcionar la señal que contiene información sobre la cantidad de aire arrastrado en la mezcla.
Según una alternativa que no se encuentra dentro del alcance de la presente invención, la mezcla puede medirse directamente instalando un dispositivo de medición de fracción de vacío de gas dentro del depósito, tal como un dispositivo GH-100 desarrollado por el cesionario de la presente solicitud de patente.
Figura 3
La figura 3 muestra un procedimiento de fermentación de lisina indicado de manera general como 100 para procesar una mezcla en un depósito 102 de fermentador según algunas realizaciones de la presente invención. El depósito 102 de fermentador está dispuesto con respecto a un depósito 104 para proporcionar un sustrato a lo largo de una línea 106 mediante una bomba 108 al depósito 102 de fermentador, y también con respecto a un depósito 110 para proporcionar NaOH a lo largo de una línea 112 mediante una bomba 114 al depósito 102 de fermentador. Un dispositivo 116 de control de pH está dispuesto con respecto a la bomba 114 y el depósito 102 de fermentador y configurado para detectar el pH de la mezcla a lo largo de la línea 116a y controlar la bomba 114 a lo largo de una línea 116b de control para proporcionar el NaOH basándose al menos parcialmente en el pH detectado de la mezcla. Un dispositivo 120 de control de temperatura está dispuesto con respecto a la bomba 114 y el depósito 102 de fermentador y configurado para controlar la temperatura de la mezcla en el depósito 102 de fermentador procesando un flujo hacia y desde el depósito 102 de fermentador a través de las líneas 120a y 120b. Un agitador 130 está dispuesto dentro del depósito 102 de fermentador y configurado para agitar la mezcla. Un dispositivo 140 está dispuesto para proporcionar un flujo de aire constante a lo largo de la línea 140a al depósito 102 de fermentador; un dispositivo 142 y un dispositivo 144 de control de saturación de aire están dispuestos para proporcionar un suministro de oxígeno (O2) a lo largo de una línea 142a al depósito 102 de fermentador a través de la línea 140a; y el dispositivo 144 de control de saturación de aire controla el dispositivo 142 a través de una línea 144a de control.
Durante el procedimiento 100 de fermentación, un flujo continuo de muestra bien mezclada fluye a través de un orificio 146 de descarga, se bombea a través de un dispositivo 150 de procesamiento de señales y medidor basado en sonar según la presente invención usando una bomba 152 al interior de un depósito 154, en el que el dispositivo 150 de procesamiento de señales y medidor basado en sonar está configurado para medir la cantidad de aire arrastrado en la mezcla que forma parte del procedimiento de fermentación en el depósito 102 de fermentador, determinar un nivel de espuma en el depósito basándose al menos parcialmente en la cantidad de aire arrastrado en la mezcla, y proporcionar una señal de control que contiene información para controlar la cantidad de desespumante añadida a la mezcla en el depósito 102 de fermentador para controlar la producción de espuma dentro del depósito
102 controlando la cantidad de desespumante proporcionada a partir de un depósito 160 añadida a la mezcla en el depósito 102 de fermentador. Tal como se muestra, un control de bucle cerrado de la adición de desespumante se basa en la medición basada en sonar de aire arrastrado.
El procedimiento 100 de fermentación también puede incluir usar un dispositivo 170 de control de procedimiento y dispositivo 172 de interfaz A/D para intercambiar señalización de control de procedimiento, por ejemplo, con el agitador 130 a través de la línea 172a, con la bomba 108 a través de la línea 172b, con el dispositivo 116 de control de pH a través de la línea 172c y con el dispositivo 144 de control de saturación de aire a través de la línea 172d. Tal como se muestra, se proporciona escape a partir del depósito 102 a través de una línea 180 de escape.
El dispositivo 12 de medición de aire arrastrado y tecnología de detección o recopilación de datos asociada El dispositivo 12 de medición de aire arrastrado basado en sonar y la tecnología de detección o recopilación de datos asociada se conocen en la técnica y no se pretende que el alcance de la invención se limite a ningún tipo o clase particular de los mismos conocido en la actualidad o desarrollado posteriormente en el futuro. A modo de ejemplo, la tecnología de detección o recopilación de datos asociada puede incluir el medidor GH-100 y/o GVF-100 desarrollados por el cesionario de la presente solicitud de patente. La tecnología de detección o recopilación de datos asociada puede incluir en su totalidad o en parte dispositivos dados a conocer en las patentes estadounidenses n.os 7.165.464; 7.134.320; 7.363.800; 7.367.240; y 7.343.820. La tecnología de detección dada a conocer en estas patentes mencionadas también puede denominarse en el presente documento tecnología de detección de sonar, que se desarrolló por el cesionario de la presente invención. También se pretende que el alcance de la invención incluya usar otros tipos o clases de aparato, dispositivo, sistemas, etc., para la medición de aire arrastrado o bien conocidos en la actualidad o bien desarrollados posteriormente en el futuro.
Figura 5: el procesador 14 de señales
El aparato según algunas realizaciones de la presente invención también puede adoptar la forma del propio procesador 14 de señales tal como se muestra en la figura 5. De manera compatible con lo mostrado en la figura 1, el procesador 14 de señales incluye uno o más de otros módulos 16 configurados para recibir la señal que contiene información sobre la cantidad de aire arrastrado en la mezcla que forma parte del procedimiento de fermentación en el depósito, y determinar el nivel de espuma en el depósito basándose al menos parcialmente en la cantidad de aire arrastrado en la mezcla.
El uno o más de otros módulos 16 configurados para implementar funcionalidad con respecto al procesamiento de señales pueden incluir, pero no se limitan a, entrada/salida, memoria de acceso aleatorio, memoria de sólo lectura, conexión en bus, etc. La funcionalidad del uno o más módulos 16 del procesador 14 de señales puede implementarse usando hardware, software, firmware o una combinación de los mismos. En una implementación de software típica, los módulos de procesador incluirán una o más arquitecturas basadas en microprocesador que tienen un microprocesador, una memoria de acceso aleatorio (RAM), una memoria de sólo lectura (ROM), dispositivos de entrada/salida y control, buses de control, datos y dirección que conectan los mismos. Un experto en la técnica podrá programar una implementación basada en microprocesador de este tipo para realizar la funcionalidad descrita en el presente documento sin experimentación excesiva. No se pretende que el alcance de la invención se limite a ningún tipo o clase particular de tecnología de procesamiento de señales o bien conocida en la actualidad o bien desarrollada posteriormente en el futuro, y se prevén realizaciones usando otros tipos o clases de tecnología de procesamiento de señales o bien conocida en la actualidad o bien desarrollada posteriormente en el futuro.
El uno o más módulos también pueden implementarse como aparato que adopta la forma de un medio de almacenamiento legible por ordenador que tiene componentes ejecutables por ordenador para realizar las etapas del método anteriormente mencionado.
Los diversos dispositivos de procesamiento de fermentación
Los procedimientos de fermentación descritos en el presente documento incluyen diversos dispositivos de procesamiento, incluyendo, pero sin limitarse a, un depósito, líneas de alimentación, un burbujeador de aire, un agitador, bombas, un dispositivo de medición o control de temperatura, etc., todos los cuales se conocen bien en la técnica. No se pretende que el alcance de la invención se limite a ningún tipo o clase particular de tales diversos dispositivos o bien conocidos en la actualidad o bien desarrollados posteriormente en el futuro, y se prevén realizaciones usando otros tipos o clases de tales diversos dispositivos o bien conocidos en la actualidad o bien desarrollados posteriormente en el futuro.
Aplicaciones
Aunque el alcance de la invención se describe con respecto a procedimientos de fermentación, incluyendo para el procesamiento de lisina, se pretende que el alcance de la invención incluya aplicaciones o procedimientos de
fermentación en los que se necesita determinar y/o controlar un nivel de espuma en una mezcla. Por ejemplo, las aplicaciones pueden incluir otros tipos o clases de procedimientos de fermentación para procesar otros tipos o clases de productos o bien conocidos en la actualidad o bien desarrollados posteriormente en el futuro, incluyendo otros tipos o clases de procedimientos de fermentación industriales o bien conocidos en la actualidad o bien desarrollados posteriormente en el futuro.
El alcance de la invención
Aunque se ha descrito la invención con referencia a una realización a modo de ejemplo, los expertos en la técnica entenderán que pueden realizarse diversos cambios y pueden sustituirse elementos de la misma por equivalentes sin alejarse del alcance de la invención. Además, pueden realizarse modificaciones para adaptar una situación o material particular a las enseñanzas de la invención sin alejarse del alcance esencial de la misma, tal como se define en las reivindicaciones. Por tanto, se pretende que la invención no se limite a la(s) realización/realizaciones particular(es) dada(s) a conocer en el presente documento como el mejor modo contemplado para llevar a cabo esta invención.
Claims (13)
1. Sistema que comprende:
un depósito (20);
un dispositivo (12; 34; 150) de medición de aire arrastrado configurado para medir la cantidad de aire arrastrado en una mezcla que forma parte de un procedimiento de fermentación en el depósito (20) y para proporcionar una señal que contiene información sobre la cantidad de aire arrastrado en la mezcla; un procesador (14, 170) de señales que tiene uno o más módulos configurados para:
recibir a partir del dispositivo (12; 34; 150) de medición de aire arrastrado la señal que contiene información sobre una cantidad de aire arrastrado en una mezcla que forma parte de un procedimiento de fermentación en el depósito (20); y
determinar un nivel de espuma en el depósito (20) basándose al menos parcialmente en la cantidad medida de aire arrastrado en la mezcla;
caracterizado porque
el dispositivo (12; 34; 150) de medición de aire arrastrado está configurado para medir una muestra de la mezcla o bien como efluente o bien como descarga proporcionada a partir del depósito (20) a través de un orificio (30; 146) de descarga del depósito (20), en particular un orificio (30; 146) de descarga en la parte inferior del depósito (20), o como muestra representativa proporcionada a partir del depósito (20) a través de un bucle (230) de derivación, y porque
el dispositivo (12; 34; 150) de medición de aire arrastrado es un dispositivo (12; 34; 150) de medición de aire arrastrado basado en sonar configurado para medir la cantidad de aire arrastrado basándose al menos parcialmente en la velocidad del sonido que se propaga a través de una mezcla.
2. Sistema según la reivindicación 1, en el que el procesador (14, 170) de señales está configurado para recibir la señal a partir de un bucle de derivación configurado dispuesto en el lado del depósito (20) para hacer circular la mezcla a través de un tubo que tiene el dispositivo (12; 34; 150) de medición de aire arrastrado dispuesto en el mismo.
3. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el sistema comprende el depósito (160) de desespumante que está configurado para responder a la señal de control proporcionada por el procesador (14, 170) de señales y para proporcionar desespumante al depósito (20), basándose en la señal de control recibida.
4. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el uno o más módulos están configurados para proporcionar una señal de control para controlar una cantidad de desespumante añadida a la mezcla en el depósito (20) para controlar la producción de espuma dentro del depósito (20) controlando la cantidad de desespumante añadida a la mezcla en el depósito (20).
5. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el procesador (14, 170) de señales está configurado para controlar un procedimiento de fermentación para fermentar lisina dentro del depósito.
6. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el uno o más módulos están configurados para proporcionar señalización para controlar un dispositivo antiespumante configurado para proporcionar una cantidad de desespumante añadida a la mezcla en el depósito (20) para controlar la producción de espuma dentro del depósito (20).
7. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el procesador (14, 170) de señales está configurado para controlar la adición de espumante a la mezcla dentro del depósito empleando un método de control de bucle cerrado basado al menos parcialmente en una medición de gas arrastrado.
8. Método que comprende:
medir una velocidad del sonido que se propaga a través de una muestra de una mezcla que forma parte de un procedimiento de fermentación en un depósito (20), determinar, basándose al menos parcialmente en la velocidad medida del sonido que se propaga a través de la mezcla, una cantidad de aire arrastrado en la mezcla, y proporcionar una señal que contiene información sobre una cantidad de aire arrastrado en la mezcla;
recibir la señal que contiene información sobre una cantidad de aire arrastrado en una mezcla que forma parte de un procedimiento de fermentación en un depósito (20);
determinar un nivel de espuma en el depósito (20) basándose al menos parcialmente en la cantidad medida de aire arrastrado en la mezcla; y
determinar una señal de control que contiene información para controlar una cantidad de desespumante proporcionada a partir de un depósito de desespumante al depósito (20) y añadida a la mezcla para controlar la producción y el nivel de espuma en el depósito (20) basándose al menos parcialmente en la cantidad de aire arrastrado en la mezcla;
en el que la muestra de la mezcla es o bien un efluente o bien una descarga proporcionada a partir del depósito (20) a través de un orificio (30; 146) de descarga, en particular un orificio (30; 146) de descarga en la parte inferior del depósito (20), o una muestra representativa proporcionada a partir del depósito (20) a través de un bucle (230) de derivación.
9. Método según la reivindicación 8, en el que el método comprende disponer un dispositivo (12; 34; 150) de medición de aire arrastrado configurado para medir la cantidad de aire arrastrado en la mezcla y proporcionar la señal basándose al menos parcialmente en la medición de la cantidad de aire arrastrado en la mezcla, incluyendo en el que la información contenida en la señal se basa al menos parcialmente en la velocidad del sonido que se propaga a través de la mezcla.
10. Método según la reivindicación 8 ó 9, en el que método comprende usar un método de control de bucle cerrado configurado para proporcionar una adición de espumante basándose al menos parcialmente en la medición de gas arrastrado.
11. Método según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en el que el método comprende fermentar lisina en un procedimiento de fermentación, o el método comprende proporcionar o bien una alimentación de materia prima, una alimentación de nutrientes o alguna combinación de las mismas, incluyendo en el que la alimentación de nutrientes se proporciona como flujo continuo durante el procedimiento de fermentación.
12. Método según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en el que el método comprende disponer un dispositivo antiespumante configurado para proporcionar una cantidad de desespumante añadida a la mezcla en el depósito (20) para controlar la producción de espuma dentro del depósito (20); o el método comprende agitar la mezcla en el depósito (20), incluyendo usar un agitador dispuesto dentro del depósito (20); o proporcionar aire a la mezcla en el depósito (20), incluyendo usar un burbujeador de aire dispuesto dentro del depósito (20); o una combinación de los mismos.
13. Método según cualquiera de las reivindicaciones 9 ó 10 a 12 cuando dependen de la reivindicación 9, en el que el método incluye recibir la señal a partir de un bucle de derivación configurado dispuesto en el lado del depósito (20) para hacer circular la mezcla a través de un tubo que tiene el dispositivo (12; 34; 150) de medición de aire arrastrado dispuesto en el mismo.
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