SU1002357A1 - Способ автоматического управлени процессом непрерывного выращивани микроорганизмов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к микробиологической промь 1тен 1ости, а именно к способам автоматического управлени  процессом непрерывного культивировани  кдакроорганизмэв, например кормовых .дрожжей,

. Известен способ автоматического управлени  процессом непрерывного культивировани  микроорганизмов,включающий регулирование концентрации питательного сугстрета, расхода воздуха и раствора минеральных солей в зависимости от изменени  аеличины экономического коэффициента использовани  субстрата 11.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  способ автоматического управлени  процессом непрерывного нлращивани  микроорганизмов , зключан ций регулирование концентрами, подаваемого субстрата , расходов воздуха и раствора минеральных солей по Величине экономии ческого коэффициента использовани  субстрата, когго ыА рассчитывакгг с учетом концентрации фурфурола и оксиметилфурфурола в субстрате f2.

Недостатками из-вестных способов  вл етс  то, что в них при расчете

экономического коэффициента исполь зовани  субстрата, который  вл етс  основным показателем, по которому ведут , управление процессом, не учитывают инерционность процесса.

Поскольку экономический.коэффициент  вл етс  основным показателем,по изменению которого управл ют всем процессом выращивани  микроорганиз10 мов, то, следовательно, от того насколько точно oh будет отражать процесс , зависит качество управлени  и, как следствие этого, интенсивность процесса.

15

Известно, что врем  выращивани  (врем  пребывани ) б|Иомассы, например, кормовых дрожжей, составл ет 4-4,5 ч. Экономический коэффициент использовани  субстрата (У) представл ет собой

20 в установившемс  режиме отношение концентрации биомассы (Ср)к разности концентраций субстрата на входе () и на выходе CCgt,) с учетом ингибирующих веществ. Подсчитанный по данным

25 одновременного измерени  входных и выходных параметров он не отражает действительного течени  процесса, так как измеренна  на выходе биомасса  вл етс  результатом поступлени  в

.30 аппарат субстрата на прот жент некоторого периода, предшествовавшего измерени м, длительность которого зависит от инерционности процесса. Целью изобретени   вл етс  повыше ние точности управлени . Цель достигаетс  тем, что по споробу автоматического управлени  процессом непрерывного выращивани  микроорганизмов , включающег-1у регулирова ние концентрации подаваемого субстра та, расходов воздуха и раствора мине ральных солей по величине экономичес кого коэффициента использовани  субстрата , измер ют концентрацию питательного субстрата в нейтрализате, а определение величины экономического коэффициента использовани  субстрата осуществл ют с учетом измеренной концентрации питательного субстрата. При осуществлении данного способа управлени  выполн ют операции: перио дически измер ют концентрацию биомас сы на выходе из аппарата, концентрацию питательного субстрата на входе и вы ходе, концентрацию питательных веществ в нейтрализате, Измеренные значени  концентраций СБ II Cgbix сравнивают с заданными огра ничени ми, которые на каждом заводе определены технологическим регламентом и, если они не выход т за пределы ограничений, рассчитывают aKoHOMH ческий коэффициент использовани  суб страта V например, по формуле , v, (.1 &у г-ч -Bsix где С , С - концентраци  питательного субстрата соответственно на входе в аппарат и в нейтрализате, К, - коэффициент, учитывающий концентрацию ингибирующих ве ществ в субстрате (фурфурола, оксиметилфурфурола и др.) Ср - концентраци  биомас , сы на вьгходе из аппарата ) С - концентраци  питательного субстрата на выходе аппарата) q Oj - посто нные коэффи циенты, завис щие о инерционности процесса . Определ ютс  конкретно дл  каждого производства (). Вычисленное значение сравнивают со значением предыдущего определени  и в зависимости от результата сравнени  измен ют концентрацию подаваемого питательного субстрата, воздуха и раствора минеральных солей. При увеличении увеличивают подачу питательного субстрата, воздуха и минеральных солей. Все перечисленные операции, кроме измерений концентраций, удобнее всего осуществл ть с применением комплекса вычислительной техники. На чертеже приведена принципиальна  схема устройства дл  осуществле-г/НИН предлагаемого способа управлени .Череэ равные промежутки времени, продолжительность которых устанавливаетс  в счетчике 1 времени, датчиками 2-5 измер ют соответственно концентрацию биомассы на выходе из аппарата , концентрацию питательных ве- ществ на входе и выходе аппарата и в нейтрализате. Измеренные величины поступают в вычислительное устройство б, где Cg- и сравниваютс  с заданными ограничени ми,, значени  которых хран тс  в блоке 7 пам ти. В случае,если хот  бы одна из величин выходит за пределы ограничений, сигнал поступает на- исполнительный орган 8, который перекрывает выход дрожжевой-суспензии из аппарата. При выполнении ограничений в блоке 6 производитс  вычисление экономического коэффициента, например, по вышеприведенной формуле и полученный результат заноситс  в блок 7 пам ти. Вычисленное значение У сравниваетс  с величиной предшествующего вычислени , которое хранитс  в блоке 7 пам ти. В случае увеличени  или равенства экономического коэффициента по сравнению с предыдущим вычислением увеличивают концентрацию редуцирующих веществ, количество минеральных солей и воздуха, поступающих в аппарат . При этом из блока б соответ- . ственно в задаюище входы регул торов 9, 10 и 11 поступают соответствующие сигналы. В случае уменьшени  V по сравнению сь)у, все значени  .поступающих в аппарат компонентов уменьшают до уровн  предыдущего значени , при этом на регул торы 9, 10 и 11 подают соответствующие -значени  С целью сокращени  объема пам ти в блоке 7 хран тс  только значени  Vn-i г которые по истечении цикла считываютс  как - , Регулирование концентрации питательных веществ осуществл ют контуром , состо щим из датчика 3 концентрации редуцирующих веществ, .регул тора 9 и исполнительно1;о органа 12, расположенного на линии воды, поступающей на разбавление субстрата. Регулирование количества поступакнцих в аппарат минеральных солей прогизвод т контуром, состо щим из датчика 13, регул тора 10 и. исполнительного органа 14, установленного на линии минеральных солей. Регулирование расхода воздуха осуествл ют контуром-, состо щим 43 дат

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ автоматического управления процессом непрерывного выращивания микроорганизмов, включающий регулирование концентрации подаваемого субстрата, расходов воздуха и раствора минеральных солей по величине экономического коэффициента использования субстрата, о тл и.ч ающи й ся тем, что, с целью повышения точности, измеряют концентрацию питательного субстрата в нейтрализате, а определение величины экономического коэффициента использования субстрата осуществляют с учетом измеренной концентрации питательного субстрата в нейтрализате.