SU810801A1 - Способ автоматического управлени пРОцЕССОМ ВыРАщиВАНи МиКРООРгА-НизМОВ - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к процессам брожени  и питательным средам, а именно к способам глубинного выращивани  культур , и может быть использовано в микробиологической промышленности.

Известны способы автоматического управлени  процессом выращивани  микроорганизмов , предусматривающие регулирование подачи воздуха и измерение концентрации растворенного кислорода 1, 2.

Недостатком этих способов  вл етс  то, что при интенсивном росте и размнол ении метаноокисл ющих микроорганизмов количество подаваемого воздуха и метана становитс  недостаточным, а увеличивать их расходы практически невозможно из-за ограничени  по захлебыванию в ферментере. Режим захлебывани  в ферментере наступает при больших нагрузках по газу, а в этом режиме больша  часть газовой смеси, подаваемой в ферментер, не успева  диспергироватьс  в культуральной жидкости, выходит из ферментера, и это приводит к нарушению оптимальной подачи газа в ферментер и потер м газового сырь .

Кроме того, недостатком способов  вл етс  также то, что при культивировании газо-окисл ющих микроорганизмов в газовой фазе, кроме кислорода, присутствует газообразный субстрат, который используетс  в качестве источника питани , а это приводит к уменьшению парциального давлени  кислорода и его фактической концентрации в растворенном виде. Цель изобретени  - увеличение выхода целевого продукта.

Цель достигаетс  тем, что способ автоматического управлени  процессом выращивани  микроорганизмов предусматривает регулирование подачи воздуха, измерение концентрации растворенного кислорода, а также регулирование давлени  в ферментере в зависимости от концентрации растворенного кислорода в регулирование расхода воздуха и метана в зависимости от

давлени  в ферментере, поддержива  при

этом заданные оптимальные соотношени 

метан-воздух.

На чертеже изображена система автоматического регулировани  процесса выращивани  микроорганизмов, по сн юща  предложенный способ.

В ферментер 1 подают газообразные воздух и метан в предельном количестве, которое не вызывает захлебывание мешалки ферментера. Датчик 2, измер ющий парциальное давление растворенного в культуральной жидкости кислорода, выдает сигнал , пропорциональный содержанию растворенного кислорода, который поступает

в регул тор 3, где сравниваетс  с заданным сигналом, соответствующим оптимальному содержанию растворенного кислорода дл  данных микроорганизмов. Выходной сигнал с регул тора 3 поступает на исполнительный механизм клапана 4, сто щий на линии отход щих газов. При изменении содерлсани  растворенного кислорода содерлсание последнего становитс  меньше оптимального значени , клапан 4 закрываетс  и увеличивает давление в ферментере , пока содерл ;ание кислорода не достигнет заданного значени .

Сигнал, пропорпиональный давлению в ферментере 1, поступает с манометра 5 в качестве задани  на регул тор 6, который с помощью исполнительного механизма клапаиа 7 измен ет подачу воздуха па аэрацию. При увеличении или умеиьшеиии давлени , соответственно увеличиваетс  или умеиьщаетс  расход воздуха иропорционально коэффициенту сл имаемости газа.

Регул тор 8 соотношени  поддерживает заданное оптимальное соотношение между расходами воздуха и метана. Сигнал, пропорциональный расходу воздуха, поступает с сужающего устройства 9 на дифманометр 10 и далее в регул тор 8, где сравниваетс  с сигналом, пропорциональным расходу метана, последний поступает с сужающего устройства 11 на дифманометр 12 и затем в регул тор 8.

Результирующий сигнал, пропорциональный разбалансу, поступает на исполнительный механизм клапана 13, который в зависимости от расхода воздуха увеличивает или уменьшает расход метана.

Контроль и ограничение давлени  в фермеитере осуществл ют регул тором 14, задатчиком этого регул тора устанавливают верхнее ограничение давлени  в ферментере , при достижении которого с регул тора 14 поступает сигнал на исполнительный механизм клапана 15, который открывает

выход из ферментера в линию отход щих газов.

Поддержание оптимальной температуры в ферментер осуществл етс  следующим образом.

Сигнал, пропорциональный текущему значению температуры в ферментере, с тер-, мопары 16 поступает на регул тор 17, где сравниваетс  с сигналом, соответствующим

заданному оитимальному значению температуры . Результирующий сигнал, пропорциональный разбалансу, поступает на исполнительный механизм клапана 18, -и в зависимости от величины температуры увеличивает или уменьшает расход воды на охлаждение ферментера.

В результате реализации данного способа была достигнута продуктивность 4,5- 5 г/л АСВ/ч при давлении 4 ати и иротоке

0,2 ч-, что в 4 раза больше, чем при атмосферном давлении, это приводит к повыщению производительности в 4 раза.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 502015, кл. С 12В 1/08, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР № 535340, кл. С 12В 1/08, 1976 (ирототип).

/

/

п: I

//

Нетан

J