SU1541260A1 - Apparatus for cultivating microorganisms on gaseous substrates - Google Patents

Apparatus for cultivating microorganisms on gaseous substrates Download PDF

Info

Publication number
SU1541260A1
SU1541260A1 SU884372026A SU4372026A SU1541260A1 SU 1541260 A1 SU1541260 A1 SU 1541260A1 SU 884372026 A SU884372026 A SU 884372026A SU 4372026 A SU4372026 A SU 4372026A SU 1541260 A1 SU1541260 A1 SU 1541260A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
gas
variable volume
tank
fermenter
pressure
Prior art date
Application number
SU884372026A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Федорович Нестеров
Original Assignee
Специальное конструкторское бюро биологического приборостроения АН СССР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Специальное конструкторское бюро биологического приборостроения АН СССР filed Critical Специальное конструкторское бюро биологического приборостроения АН СССР
Priority to SU884372026A priority Critical patent/SU1541260A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1541260A1 publication Critical patent/SU1541260A1/en

Links

Landscapes

  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к микробиологической промышленности и исследовательской практике в этой области и примен етс  при культивировании метанокисл ющих бактерий по замкнутой по газу схеме. Цель изобретени  - повышение производительности. Аппарат содержит ферментер 1, регул тор 21 давлени , регул торы 29, 31 концентрации газов, контур 9 рециркул ции газовой смеси с емкостью 2 переменного объема, побудителем 10 расхода смеси газов, осушителем 6, анализаторами 12 - 14 газов, поглотителем 8 CO2 и устройством 16, 18 подпитки газами. Емкость 2 переменного объема выполнена из эластичного или упругого материала, заключена в герметичный кожух 25 и в качестве компенсатора ее деформации по объему снабжена повторителем 3 давлени , полость задатчика 26 повторител  3 давлени  дл  обеспечени  некоторого запаздывани  в выравнивании давлений внутри емкости 2 переменного объема и ее кожухе 25 св зана с выходом газовой смеси из емкости 2 переменного объема через регулируемый пневмодроссель 5, а исполнительна  полость 27 этого повторител  3 соединена с герметичным кожухом 25, емкость переменного объема 2 может быть оборудована распорно-ст гивающей пружиной 24 дл  увеличени  упругости этой емкости 2 при нарастании отклонени  ее объема от нейтрального положени , анализаторы 12 - 14 газов подключены параллельно основному контуру 9 рециркул ции газов, вход в них осуществлен через регулируемый пневмодроссель 11 непосредственно из газовой полости ферментера 1, а выход подключен к входу в побудитель 10 расходаThe invention relates to the microbiological industry and research practice in this area and is used in the cultivation of methane-acidifying bacteria in a gas-closed circuit. The purpose of the invention is to increase productivity. The apparatus contains a fermenter 1, a pressure regulator 21, a gas concentration regulator 29, 31, a gas mixture recirculation loop 9 with a variable volume tank 2, a gas mixture flow booster 10, a desiccant 6, 12 to 14 gas analyzers, an absorber 8 CO 2 and device 16, 18 feed gases. A variable volume tank 2 is made of an elastic or resilient material, enclosed in a sealed casing 25 and provided with a pressure follower 3 as a compensator for its deformation, and the pressure sensor setter 26 cavity to provide some delay in equalizing the pressures inside the variable volume 2 and its casing 25 is connected to the output of the gas mixture from the tank 2 of variable volume through an adjustable air throttle 5, and the actuating cavity 27 of this repeater 3 is connected to the hermetic casing 25, the tank is variable Volume 2 may be equipped with an anti-contraction spring 24 to increase the elasticity of this tank 2 as the deviation of its volume increases from the neutral position, gas analyzers 12-14 are connected in parallel to the main gas recirculation loop 9, which is entered through an adjustable throttle 11 from the gas cavity of the fermenter 1, and the output is connected to the inlet of the flow booster 10

Description

ii

,(21) 4372026/31-13 (22) 27.01.88 (46) 07.02.90. Бюл. № 5, (21) 4372026 / 31-13 (22) 01.27.88 (46) 07.02.90. Bul № 5

(71)Специальное конструкторское бюро биологического приборостроени (71) Special Design Bureau for Biological Instrument Making

АН СССРUSSR Academy of Sciences

(72)Б.Ф.Нестеров(72) B.F.Nesterov

(53)663.1(088.8)(53) 663.1 (088.8)

(56).Патент Франции № 1526746, кл. С 12 В, 1968.(56) .Patent of France No. 1526746, cl. From the 12th, 1968.

(54)АППАРАТ ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ НА ГАЗООБРАЗНЫХ СУБСТРАТАХ(54) APPARATUS FOR CULTIVATING MICROORGANISMS ON GASEOUS SUBSTRATES

(57)Изобретение относитс  к микробиологической промышленности и исследовательской практике в этой области и примен етс  при культивировании метанокисл ющих бактерий по замкнутой по газу схеме. Цель изобретени  - повышение производительности. Аппарат(57) The invention relates to the microbiological industry and research practice in this area and is used in the cultivation of methacidic acid bacteria in a gas-enclosed scheme. The purpose of the invention is to increase productivity. Apparatus

содержит ферментер 1, регул тор 21 давлени , регул торы 20, 31 концентрации газов, контур рециркул ции газовой смеси с емкостью 2 переменного объема, побудителем 10 расхода смеси газов, осушителем 6, анализаторами 12-14 газов, поглотителем 8 СО и устройством 16, 18 подпитки газами. Емкость 2 переменного объема выполнена из эластичного или упругого материала , заключена-к герметичный кожух 25 и з качестве компенсатора ее деформации по объему снабжена повторителем 3 давлени , полость задатчика 26 повторител  3 давлени  дл  обеспечени  некоторого запаздывани  в .выравнивании давлений внутри емкости 2 пе-, /ременного объема и ее кожухе 25 св зана с выходом газовой смеси из емкости 2 переменного объема через реcontains the fermenter 1, pressure regulator 21, gas concentration regulators 20, 31, gas mixture recirculation circuit with variable volume tank 2, gas mixture consumption booster 10, desiccant 6, gas analyzers 12-14, 8 CO absorber and device 16, 18 feed gas. A variable volume tank 2 is made of an elastic or resilient material, enclosed in a hermetic casing 25 and equipped with a pressure follower 3, as a compensator for its deformation, the cavity of the setting device 26 of the pressure follower 3 to provide some delay in equalizing the pressures inside the vessel 2 / belt volume and its casing 25 is connected with the release of the gas mixture from the tank 2 of variable volume through re

N IN I

AmAm

гулируемый пневмодроссель 5, а исполнительна  полость 27 этого повторител  3 соединена с герметичным кожухом 25, емкость переменного объема 2 может быть оборудована распорно- ст гивающей пружиной 24 дл  увеличени  упругости этой емкости 2 при нарастании отклонени  ее объема отa controllable air throttle 5, and the executive cavity 27 of this repeater 3 is connected to a hermetic casing 25, the tank of variable volume 2 can be equipped with an expansion-strut spring 24 to increase the elasticity of this tank 2 with an increase in its volume from

Изобретение относитс  к микробиологической промышленности.This invention relates to the microbiological industry.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности.The aim of the invention is to increase productivity.

На чертеже изображена принципиальна  схема аппарата дл  культивировани  микроорганизмов на газообразных субстратах.The drawing shows a schematic diagram of an apparatus for cultivating microorganisms on gaseous substrates.

Аппарат содержит ферментер 1 и контур рециркул ции газовой смеси, включающий соединенные соответствующими трубопроводами емкость 2 переменного объема с повторителем 3 давлени  и пневмодроссел ми 4 и 5, осушитель 6, управл емый клапан 7 и поглотитель 8 углекислоты, параллельно им пневмодроссель 9, побудитель 10 расхода. Параллельно основному контуру рециркул ции подключена лини  с регулируемым пневмодросселем 11 и последовательно соединенными анализаторами 12-14 на CIL, на 0 и СО-г (в принципе анализаторы 12-14 могут быть соединены и параллельно), Замыкает контур рециркул ции барботер 15, установленный в ферментере 1.The apparatus contains a fermenter 1 and a gas mixture recirculation circuit, which includes a variable volume tank 2 connected with a pressure follower 3 and pneumatic channels 4 and 5, a dryer 6, a controlled valve 7 and a carbon dioxide absorber 8, parallel to them a throttle 9, a flow booster 10 . Parallel to the main recirculation circuit, a line is connected with an adjustable air throttle 11 and serially connected analyzers 12-14 at CIL, at 0 and CO-g (in principle, analyzers 12-14 can be connected in parallel), closes the recirculation circuit of the bubbler 15 installed in fermenter 1.

К входу контура рециркул ции в барботер 15 подключено устройство подпитки газовой смеси газами, состо щее из управл емых клапанов 16-18 подачи соответственно азота, метана и кислорода и биофильтра 19.To the inlet of the recirculation circuit to the bubbler 15, a device for feeding the gas mixture is connected, which consists of controlled valves 16-18 for supplying nitrogen, methane and oxygen, respectively, and the biofilter 19.

В газовой полости ферментера 1 установлен датчик 20 давлени , подключенный к регул тору 21 избыточного давлени , управл ющие цепи от которого подключены к клапану 16 подачи азота и к клапану 22 сброса газа из ферментера в атмосферу, в линии которого установлен биофильтр 23.In the gas cavity of the fermenter 1, a pressure sensor 20 is installed connected to an overpressure regulator 21, the control circuits from which are connected to the nitrogen supply valve 16 and to the gas discharge valve 22 from the fermenter to the atmosphere, in which line a biofilter 23 is installed.

Емкость 2 переменного объема выполнена из эластичного или упругого материала (резина, резиноткань, полимерные пленки и т.п.) и шаблона распорно-ст гивающей пружины 24 внутнейтрального положени , анализаторы 12-14 газов подключены параллельно основному контуру рециркул ции газов, вход в них осуществлен через регулируемый пневмодроссель 11 непосредственно из газовой полости ферментера 1, а выход подключен к входу в побудитель 10 расхода. 1 э.п. ф-лы, 1 ил.A variable volume tank 2 is made of an elastic or resilient material (rubber, rubber fabric, polymer films, etc.) and a template of the spacer-tensioning spring 24 inside the neutral position, gas analyzers 12-14 are connected in parallel to the main gas recirculation circuit, the entrance to them made through an adjustable air throttle 11 directly from the gas cavity of the fermenter 1, and the output is connected to the inlet to the flow booster 10. 1 ep f-ly, 1 ill.

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

ри нее, причем емкость расположена в жестком герметичном кожухе 25.At that, the container is located in a rigid hermetic casing 25.

Пружина 24 закреплена обоими концами на торцах емкости 2 и имеет свойство при расширении емкости 2 больше некоторого ее среднего положени  ст гивани  этой емкости, а при сжатии ее меньше среднего положени  - расширени  этой емкости. При этом пружина 24 имеет малую жесткость.The spring 24 is fixed at both ends on the ends of the container 2 and has the property when expanding the container 2 is greater than some of its average position of tightening this container, and when compressing it less than the average position - expansion of this container. When this spring 24 has a low stiffness.

Повторитель 3 давлени  имеет полость 26 задатчика и исполнительную полость 27, разделенные эластичной мембраной 28. К анализаторам 12-14 газов подключены соответствующие регул торы 29-31 концентраций СН4, 0 и COj, св занные управл ющими цеп ми с клапанами соответственно 16-18 и 7.The pressure follower 3 has a controller cavity 26 and an actuator cavity 27 separated by an elastic membrane 28. The corresponding regulators 29-31 of CH4, 0 and COj are connected to the gas analyzers 12-14 and connected to control valves with valves 16-18 and 7

Аппарат работает следующим образом .The device works as follows.

Ферментер 1 заполн етс  суспензией культуры в питательной среде, концентраци  метана и кислорода в газовой фазе и избыточное давление в ферментере довод тс  до заданных величин с помощью регул торов 29-31. Включаетс  побудитель 10 и газова  смесь начинает рециркулировать по основному замкнутому контуру и параллельно через линию анализаторов 12-14 газов. Оба этих потока обеспечивает работа одного побудител  10, при этом долю потока газовой смеси через анализаторы 12-14 газов (эта дол  значительно меньше потока через основной контур рециркул ции) задают регулируемым пневмодросселем 11.The fermenter 1 is filled with the culture suspension in the nutrient medium, the concentration of methane and oxygen in the gas phase, and the excess pressure in the fermenter is adjusted to the specified values using regulators 29-31. The booster 10 is turned on and the gas mixture begins to be recirculated along the main closed loop and in parallel through the line of gas analyzers 12-14. Both of these flows are provided by the operation of one booster 10, while the fraction of the flow of the gas mixture through the gas analyzers 12-14 gases (this fraction is significantly less than the flow through the main recirculation circuit) is set by an adjustable throttle 11.

В случае, если технологические причины требуют изменить величину рециркул ции по основному ее контуру, подрегулировка пневмодросселем 11 позвол ет обеспечить сохранение величины протока смеси газов через анализаторы 12-14 в необходимых по их технологическим требовани м пределах.If the technological reasons require changing the amount of recirculation along its main circuit, the adjustment by means of the throttle valve 11 ensures that the flow of the gas mixture through the analyzers 12-14 remains within the limits required by their technological requirements.

Подключение входа в анализаторы газов к газовой полости ферментера 1 обеспечивает кратчайший путь доставки пробы газовой смеси непосредственно из ферментера в эти анализаторы , что значительно ускор ет поступление соответствующей информации от анализаторов 12-14 к регул торам 29- 31 и тем самым повышает точность их регулировани .Connecting the entrance to the gas analyzers to the gas cavity of the fermenter 1 provides the shortest way to deliver the sample gas mixture directly from the fermenter to these analyzers, which significantly speeds up the flow of relevant information from the analyzers 12-14 to the regulators 29-31 and thereby improves the accuracy of their regulation.

На начальной стадии работы ферментера 1 и его контура рециркул ции управл емые клапаны 7, 16-18 и 22 закрыты , газова  смесь посто нно проходит через осушитель 6, где освобождаетс  от излишней влаги, что в свою очередь облегчает работу поглотител  СО, побудител  10 и барботера 15, емкость 2 переменного объема и ее пружина 24 занимают среднее, нейтральное положение, давлени  в ней и в кожухе 25 уравновешены.At the initial stage of operation of the fermenter 1 and its recirculation circuit, the control valves 7, 16-18 and 22 are closed, the gas mixture constantly passes through the dryer 6, where it is freed from excessive moisture, which in turn facilitates the work of the CO absorber, the booster 10 and the bubbler 15, the variable volume tank 2 and its spring 24 occupy an average, neutral position, the pressures in it and in the case 25 are balanced.

Принцип работы емкости 2 переменного объема в комплексе с повторителем 3 давлени  заключаетс  в следующем . При малейшем повышении или понижении давлени  в ферментере 1 и, следовательно, в емкости 2 переменного объема оно не успевает передатьс  в полость 26 повторител  3 из-за сопротивлени  пневмодроссел  5. В результате давление воздуха полости 27 повторител  3 и в кожухе 25 сохран етс  какое-то врем  прежним. В то же врем  емкость реагирует на это изменение давлени  в ней, расшир етс  или сжимаетс  и таким образом компенсирует попытку изменени  давлени  в ферментере 1. Возможные при этом повышение или понижение давлени  воздуха в жестком герметичном кожухе 25 по причине таких компенсирующих деформаций емкости сразу ликвидируютс  за счет открыти  мембраной 28 атмосферного сброса воздуха в полости 27 или закрыти  его той же мембраной и подпитки полости 27 воздухом через пневмодроссель 4.The principle of operation of a variable volume tank 2 in combination with a pressure follower 3 is as follows. With the slightest increase or decrease in pressure in the fermenter 1 and, consequently, in the tank 2 of variable volume, it does not have time to transfer to the cavity 26 of the repeater 3 due to the resistance of the pneumogrowth 5. As a result, the air pressure of the cavity 27 of the repeater 3 and in the casing 25 that time is the same. At the same time, the tank reacts to this pressure change in it, expands or contracts, and thus compensates for an attempt to change the pressure in the fermenter 1. Possible increase or decrease in air pressure in the rigid hermetic casing 25 due to such compensating deformations of the tank is immediately eliminated by opening the membrane 28 with atmospheric air discharge in the cavity 27 or by closing it with the same membrane and feeding the cavity 27 with air through the air throttle 4.

Пружина 24 придает емкости 2 некоторую слабую упругость. При расширении или сжатии емкости от среднего , нейтрального положени  пружина 24 стремитс  сжать ее (емкость) или расширить и таким образом создает внутри нее небольшое либо избыточное давление, либо разрежение, которое передаетс  в полость 26 и далее черезSpring 24 gives tank 2 some weak resilience. When the vessel expands or contracts from the middle, neutral position, the spring 24 tends to compress it (the tank) or expand it and thus creates a small or excessive pressure inside it, which is transferred to the cavity 26 and then through

10ten

2020

2525

54126065412606

повторитель 3 в кожух 25, что уравновешивает положение емкости.repeater 3 in the housing 25, which balances the position of the tank.

По мере прохождени  биохимического е процесса в ферментере 1 часть метана и кислорода постепенно усваиваетс  клетками культуры, а в газовую смесь выдел етс  С02. Анализатор 14 С02 подает сигнал о повышении содержани  С0.2 в смеси на регул тор 31, по команде которого открываетс  управл ющий клапан 7 и часть из основного потока рециркул ции, определ ема  пневмодросселем, проходит через погло- 5 титель 8 углекислоты, в результате чего содержание COi в смеси уменьшаетс . Как только величина СО в газовой смеси достигает нижнего заданного уровн , регул тор 31 закрывает клапан 7 и поглощение С0а прекращаетс  до достижени  вновь верхнего заданного в регул торе 31 уровн  концентрации СО з.As the biochemical process in the fermenter proceeds, 1 part of methane and oxygen is gradually assimilated by the culture cells, and C02 is released into the gas mixture. The analyzer 14 C02 signals an increase in the content of C0.2 in the mixture to the regulator 31, at the command of which the control valve 7 opens and part of the main recirculation flow, detected by the air throttle, passes through an absorber 8 of carbon dioxide, resulting in the content of COi in the mixture is reduced. As soon as the CO value in the gas mixture reaches the lower predetermined level, the regulator 31 closes the valve 7 and the absorption of C0a stops until the level of the concentration of CO 3 is set again in the regulator 31.

Одновременно по информации анализаторов 12 и 13 метана и кислорода о падении концентрации этих газов ниже заданного уровн  регул торы 29 и 30 (вместе или порознь) открывают клапаны 17 и 18 и подпитывают через биофильтр 19 смесь газов в ферментере 1 до необходимой концентрации метана и кислорода, после чего по соответствующим командам регул торов 29 и 30 закрывают клапаны 17 и 18.At the same time, according to information from analyzers 12 and 13 of methane and oxygen about the fall in the concentration of these gases below a predetermined level, the regulators 29 and 30 (together or separately) open valves 17 and 18 and feed the mixture of gases in the fermenter 1 to the required concentration of methane and oxygen through biofilter 19, then, the corresponding commands of the regulators 29 and 30 close the valves 17 and 18.

Однако така  подпитка метаном и кислородом до заданного уровн  их концентрации не всегда соответствует одновременному поддержанию заданного давлени  в ферментере. Как правилоs она ведет к превышению заданного уровн  давлени  в ферментере, в том числе и из-за инерционности систем регулировани  (емкости трубопроводов, врем  ответа анализаторов и т.п.). Емкость 2 устран ет этот недостаток. При введении в ферментационную систему объемов газов, могущих вызвать нежелательное повышение давлени  в ней, емкость расшир етс , при этом повторитель 3 давлени  компенсирует уменьшение воздушного пространства в кожухе 25 сбросом части воздуха из него через полость в атмосферу.However, such feeding with methane and oxygen to a predetermined level of their concentration does not always correspond to the simultaneous maintenance of a given pressure in the fermenter. As a rule, it leads to an excess of the predetermined pressure level in the fermenter, also because of the inertia of the control systems (the capacity of the pipelines, the response time of the analyzers, etc.). Capacity 2 eliminates this disadvantage. With the introduction of volumes of gases into the fermentation system, which may cause an undesirable increase in pressure in it, the capacity expands, and the pressure follower 3 compensates for the decrease in air space in the casing 25 by releasing a portion of air from it through the cavity to the atmosphere.

Регулируемый дроссель 5 обеспечивает небольшую временную задержку выравнивани  давлени  в полости 26 повторител  3 вслед за первоначальным изменением его в емкости 2, дава  тем самым возможность этой эластич30The adjustable throttle 5 provides a small time delay in the equalization of pressure in the cavity 26 of the repeater 3, following its initial change in the tank 2, thereby enabling this elastic

3535

4040

4545

5050

5555

ной емкости расширитьс  или сжатьс , сн в этим колебани  или небольшие дрейфы давлени  в системе ферментации . Регулируемость пневмодроссел  5 необходима дл  того, чтобы иметь возможность подстройки на ходу всей системы совместного регулировани  концентрации газов и давлени  при изменени х объема заполнени  ферменте- ра жидкостью или скоростей истечени  газов через клапаны 16-18 при их открытии . В этом случае, если повышени или понижение давлени  в системе ферментации св заны с изменением устав- ки регул тора 21 давлени  и нос т длительный характер, пневмодроссель не преп тствует срабатыванию повторител  3 и соответствующему выравниванию давлени  воздуха в кожухе 25. The capacity of the vessel is expanded or contracted due to fluctuations or slight pressure drifts in the fermentation system. The adjustability of the pneumatic distributor 5 is necessary in order to be able to adjust on the fly the entire system of joint control of gas concentration and pressure when there is a change in the volume of filling the fermenter with liquid or gas flow rates through valves 16-18 when they are opened. In this case, if the increase or decrease in pressure in the fermentation system is associated with a change in the setpoint of the pressure regulator 21 and is of a long-term nature, the air throttle does not prevent the repeater 3 from operating and the corresponding pressure equalization of the air in the casing 25.

Регул тор 21 давлени  и клапаны 22 и 16 сброса и подпитки вступают в работу, когда емкость 2 исчерпывает свои возможности, т.е. сжимаетс  или расшир етс  до своего предела и перестает быть компенсатором изменений давлени .The pressure regulator 21 and the relief and make-up valves 22 and 16 come into operation when capacity 2 exhausts its capabilities, i.e. shrinks or expands to its limit and ceases to be a compensator for pressure changes.

Такой режим работы может быть вызван изменением уставки величины заданного избыточного давлени  в ре- гул торе 21 или изменением уставок величины заданных концентрацией СН4 или Oi (или обеих вместе) в регул торах 29 и 30, или сливом из ферментера достаточно большого количества суспензии или доливом в него так же большого количества питательной среды , или аварийными микровзрывами (хлопками) газовой смеси внутри системы ферментации. This mode of operation may be caused by a change in the setpoint of the value of the specified overpressure in the regulator 21 or a change in the setpoints of the value specified by the concentration of CH4 or Oi (or both) in regulators 29 and 30, or by discharging from the fermenter a sufficiently large amount of suspension or topping up there is also a large amount of nutrient medium, or emergency microexplosions (pops) of the gas mixture inside the fermentation system.

В таких случа х датчик 20 давлени  подает информацию в регул тор 21 давлени  и при расхождении величины фактического давлени  в ферментере 1 с величиной уставки в регул торе 21, последний подает команды на свои исполнительные органы: при превышении давлени  в ферментере над заданным уровнем открываетс  управл емый клапан 22 и избыток газовой смеси сбрасываетс  из ферментера 1 через биофильтр 23 в атмосферу до заданной величины давлени . При этом возможное перерегулирование (небольшое запаздывание закрыти  клапана 22) компенсируетс  сжатием емкости, котора  находитс  перед этим в раст нутом положении. Побуждает ее к этому раст нута  пружина 24 и немногоIn such cases, the pressure sensor 20 supplies information to the pressure regulator 21 and, if the actual pressure in the fermenter 1 diverges from the setpoint value in the controller 21, the latter sends commands to its actuators: when the pressure in the fermenter exceeds the preset level, the controlled one opens the valve 22 and the excess gas mixture is discharged from the fermenter 1 through the biofilter 23 to the atmosphere to a predetermined pressure value. In this case, a possible overshoot (a slight delay in closing the valve 22) is compensated for by compressing the container, which is previously in the extended position. It encourages her to stretch the spring 24 and a little

00

5 five

0 г Q0 g Q

5 five

00

запаздывающий по выравниванию избыток давлени  воздуха в кожухе 25. При падении давлени  ниже заданного уровн  открываетс  управл емый клапан 16 подачи азота в ферментер.delayed in equalizing the excess air pressure in the casing 25. When the pressure drops below a predetermined level, the control valve 16 for supplying nitrogen to the fermenter opens.

Поднима  давление в ферментере 1, азот одновременно начинает снижать концентрацию СН4 и 02 в нем, поэтому вслед за подачей азота по командам регул торов 29 и 30 открывают клапаны 17 и 18 подачи СН. и 02. Этот процесс продолжаетс  до тех пор, пока давление не достигает заданной величины , и при этом концентрации газов оказываютс  в заданных пределах.Raising the pressure in the fermenter 1, nitrogen simultaneously begins to decrease the concentration of CH4 and 02 in it, therefore, following the supply of nitrogen, at the commands of the regulators 29 and 30, valves 17 and 18 of the supply of CH are opened. and 02. This process continues until the pressure reaches a predetermined value, while the gas concentrations are within the prescribed limits.

Возможное перерегулирование давлени , св занное с тем, что регул торы 29 и 30 продолжают некоторое врем  подпитывать-смесь метаном или кислородом , довод  их концентрацию до нужного уровн , компенсируетс  расширением емкости 2, котора  находитс  перед этим в сжатом положении. Побуждает ее к этому сжата  пружина 24 и немного запаздывающее по выравниванию небольшое разрежение (по сравнению с емкостью) воздуха в кожухе 25.A possible overshoot of the pressure, due to the fact that the regulators 29 and 30 continue for some time to feed the mixture with methane or oxygen, bringing their concentration to the desired level, is compensated by the expansion of the tank 2, which is previously in a compressed position. This is caused by a compressed spring 24 and a slight negative pressure (as compared with the capacity) of the air in the casing 25, which is slightly late in alignment.

В случае превышени  концентраций СН и Oz над заданными уровн ми регул торы 29 и 30 включают (вместе или порознь) управл емый клапан 16 и подачей азота снижают эти концентрации. При этом сосуд 2 переменного объема компенсирует давление аналогично ука- з энному.If the concentrations of CH and Oz are exceeded above the preset levels, the regulators 29 and 30 turn on (together or separately) the control valve 16 and supply nitrogen to reduce these concentrations. In this case, the vessel 2 of variable volume compensates the pressure similarly to the indicated one.

Предлагаемый аппарат позвол ет, вед  процесс культивировани  по экономичной , замкнутой схеме обеспечени  питани  культуры газами, добитьс  прецизионности совместного регулировани  избыточного давлени  и концентрации газов в ферментере и тем самым повысить производительность аппарата.The proposed apparatus makes it possible, by leading the cultivation process in an economical, closed scheme of providing the culture with gases, to achieve the precision of the joint control of the overpressure and concentration of gases in the fermenter and thereby increase the productivity of the apparatus.

Claims (2)

1. Аппарат дл  культивировани  микроорганизмов на газообразных субстратах , содержащий ферментер, регул торы давлени  и концентрации газов, контур рециркул ции газовой смеси с емкостью переменного объема, побудителем расхода смеси газов, осушителем, анализаторами газов, поглотителем СО. и устройством подпитки, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности, он снабжен повторителем давлени , трем  регулируемыми пневмодроссел ми и герметичным кожухом, при этом емкость переменного объема заключена в герметичный кожух и выполнена из эластичного или упругого материала, а полость задатчика повторител  через один из регулируемых пневмодросселей св зана с магистралью выхода газовой смеси из емкости переменного объема, исполнительна  полость этого повторител  соединена с герметичным кожухом и вторым регулируемым пневмодросселем,1. An apparatus for cultivating microorganisms on gaseous substrates containing a fermenter, pressure regulators and gas concentrations, a gas mixture recirculation loop with a variable volume tank, a gas mixture booster, a desiccant, gas analyzers, a CO absorber. and a make-up device, characterized in that, in order to increase productivity, it is equipped with a pressure follower, three adjustable pneumatic channels and a sealed casing, wherein the variable volume container is enclosed in a sealed casing and made of an elastic or resilient material, and the follower cavity of the follower is through one From adjustable air throttles, it is connected to the gas outlet from the variable volume tank; the actuator cavity of this repeater is connected to a sealed casing and a second regulator uemym Unidirectional, причем вход анализаторов через третий регулируемый пневмодроссель подсоединен непосредственно к выходной газовой полости ферментера, а выход анализаторов - к всасывающему патрубку побудител  расхода смеси газов, а анализаторы газов установлены параллельно контуру рециркул ции газовой смеси.the analyzers' input through the third adjustable air throttle is connected directly to the output gas cavity of the fermenter, and the analyzers output to the suction nozzle to impel the flow of the gas mixture, and the gas analyzers are installed parallel to the gas mixture recirculation circuit. 2. Аппарат поп.1,отличаю- щ и и с   тем, что емкость переменного объема снабжена пружиной.2. The apparatus pop. 1, which differs from the fact that the variable volume tank is equipped with a spring.
SU884372026A 1988-01-27 1988-01-27 Apparatus for cultivating microorganisms on gaseous substrates SU1541260A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884372026A SU1541260A1 (en) 1988-01-27 1988-01-27 Apparatus for cultivating microorganisms on gaseous substrates

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884372026A SU1541260A1 (en) 1988-01-27 1988-01-27 Apparatus for cultivating microorganisms on gaseous substrates

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1541260A1 true SU1541260A1 (en) 1990-02-07

Family

ID=21353055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884372026A SU1541260A1 (en) 1988-01-27 1988-01-27 Apparatus for cultivating microorganisms on gaseous substrates

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1541260A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2580646C1 (en) * 2015-08-03 2016-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "ГИПРОБИОСИНТЕЗ" Fermentation apparatus for methane-assimilating microorganisms
RU2607782C1 (en) * 2016-04-04 2017-01-10 Винаров Александр Юрьевич Bioreactor for growing methane-recycling microorganisms
RU2699986C1 (en) * 2018-10-26 2019-09-11 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение Биосинтез" Method of producing biomass of methane-oxidizing bacteria methylococcus capsulatus
RU2800874C1 (en) * 2022-10-11 2023-07-31 Общество с ограниченной ответственностью "БИОТЕХНО" Perfusion filtration method of continuous culturing of cell cultures

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2580646C1 (en) * 2015-08-03 2016-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "ГИПРОБИОСИНТЕЗ" Fermentation apparatus for methane-assimilating microorganisms
RU2607782C1 (en) * 2016-04-04 2017-01-10 Винаров Александр Юрьевич Bioreactor for growing methane-recycling microorganisms
RU2699986C1 (en) * 2018-10-26 2019-09-11 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение Биосинтез" Method of producing biomass of methane-oxidizing bacteria methylococcus capsulatus
RU2800874C1 (en) * 2022-10-11 2023-07-31 Общество с ограниченной ответственностью "БИОТЕХНО" Perfusion filtration method of continuous culturing of cell cultures

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2262654C (en) Closed-loop feedback control for oxygen concentrator
US5120329A (en) Integrated system and method for providing a controlled atmosphere in a food storage facility
MX2015006129A (en) Control of gas composition of a gas separation system having membranes.
SU1541260A1 (en) Apparatus for cultivating microorganisms on gaseous substrates
US20100198407A1 (en) Air Demand Feedback Control Systems And Methods For Sulfur Recovery Units
JPH0856646A (en) Low-oxygen incubator
EP0121796B1 (en) Oxygen partial pressure controller for a pressure swing adsorption system
FI66077B (en) MINIMILUFTSTROEMNINGSREGLERDON FOER EN LUFTDISTRIBUTIONSENHET
JPS63123422A (en) Dehumidified air feeder
US6372096B1 (en) Pressure regulation process for ozone generating cell
SU1693322A1 (en) Device for automatic control of oxidation process in unit with fluidized layer
CN116606966B (en) Air inlet control method for three-gas supply system of cell incubator
US4957238A (en) Pneumatic variable air volume controller
SU909663A1 (en) Periodic fermentation process automatic control system
CN116622918B (en) Air inlet control method for two-gas supply system of cell incubator
CN220496235U (en) Flow control mechanism and gas mixing device
CN216763527U (en) Pressure stabilizing device of closed-loop conveying system and closed-loop conveying system
SU1685990A2 (en) Method of automatic control of microorganism growth process
JPH07236468A (en) Culture device
SU1082806A1 (en) Device for batched metering of gases
SU1668290A1 (en) Unit for automatic controlling sulfur production process
RU98122680A (en) METHOD FOR REGULATING AND MONITORING OXYGEN CONCENTRATION AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
SU1167152A1 (en) Device for automatic control of ammonia synthesis process
SU699009A1 (en) Method of automatic control of microorganisms cultivating process it apparati
Jensen et al. Apparatus for monitoring the oxygen uptake and carbon dioxide production of fermentations