Система автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов

Система автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ по авт. t/ / i/ ff/77ejfA Аб/е cotfy св. № 903823, отличающая с я Тем, что, с целью повышения точности управления и степени использования редуцирующих веществ, она снабжена дополнительным регулятором с исполнительным механизмом, установленным на линии возвращаемой после сепарации на ферментацию биомассы микроорганизмов, при этом второй выход блока определения скорости роста микроорганизмов соединен с регулятором возвращаемой после сепарации на ферментацию биомассы микроорганизмов.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ ЕСПУБЛИН

3(5н G 05 D 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7 (61) 903823 (21) 3318384/28-13 (22) 09.07.81 (46) 07.04.83. Бюл. Р 13 (72) Д.Э.Бярулис, Ю-К.Ю.Станишкис, P.Ю.Симутис и Ю.Ю.Базявичюс (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (53) 663.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 903823, кл. G 05 D 27/00, 1980 (54)(57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ по авт.

„„SU„„ 1010608 А св. Р 903823, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности управления и степени использования редуцирующих веществ, она снабжена дополнительным регулятором с исполнительным механизмом, установленным на линии возвращаемой после сепарации на ферментацию биомассы микроорганизмов, при этом второй выход блока определения скорости роста микроорганизмов соединен с регулятором возвращаемой после сепарации на ферментацию биомассы микроорганизмов.

1010608 изобретение относится к микробиологической промышленности,в частности к устройствам управления процессом культивирования микроорганизмов

По основному авт.св. Р 903823 известна система автоматического управления процессом культивирования микрооргаНизмов, включающая датчик рН, связанный через регулятор рН с исполнительным механизмом, установленным на линии подачи аммиачной воды, и исполнительный механизм, установленный на линии подачи питательных солей, а также последовательно установленные блоки определения 15 параметров автоколебаний рН и определения скорости роста микроорганизмов, при этом вход блока определения параметров автоколебаний рН подключен к регулятору рН, а выход g() блока определения скорости роста микроорганизмов через дополнительный регулятор связан с исполнительным механизмом, установленным на линии подачи питательных солей Llg. 25

Данная система не обеспечивает необходимую точность управления подачей питательных солей и воды на разбавление, а также достаточную степень использования редуцирующих веществ.

Цель изобретения — увеличение точности управления и повышение степени использования редуцирующих веществ.

Указанная цель достигается тем, что система автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов дополнительно снабжена регулятором с исполнительным механизмом установленным на линии возвращаемой после сепарации на ферментацию биомассы микроорганизмов, при этом второй выход блока определения скорости роста микроорганизмов соединен с регулятором возвращае. 45 мой после сепарации на ферментацию биомассы микроорганизмов.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемой системы.

Система автоматического управления5О процессом культивирования микроорганизмов содержит датчик 1 рН, связанный через регулятор 2 рН с исполнительным механизмом 3, установленным на линии подачи аммиачной 55 воды, регулятор 4 и исполнительный механизм 5, установленный на линии подачи воды на разбавление и питательных солей, регулятор 6 и исполнительный механизм 7, установ-

Система работает следующим образом.

Сигнал с датчика 1 рН поступает на вход позиционного регулятора 2 рН, который сравнивает заданное значение рН с текущим и формирует управляющий сигнал для исполнительного механизма 3, установленного на линии подачи аммиачной воды в ферментер.

Появляющиеся при этом автоколебания рН поступают в блок 10 определения параметров автоколебаний рН. В бло ке 11 определения скорости роста микроорганизмов определяется скорость роста микроорганизмов. Сигнал с блока 11 определения скорости роста поступает на регуляторы 4 и 6, управляющие исполнительными механизмами 5 и 7, установленными на линиях воды с питательными солями и биомассы микроорганизмов, возвращаемой после сепарации на ферментацию, соответственно.

B процессе культивирования микроорганизмов концентрация редуцирующих веществ. в сусле, поступающем в ферментер, колеблется. Резкое увеличение концентрации редуцирующих веществ снижает степень использования их из-за перехода режима культивирования с лимитацией по концентрации редуцирующих веществ в режим с лимитацией по концентрации другого питательного компонента, чаще всего кислорода. С другой стороны, увеличение концентрации редуцирующих веществ в сусле вызывает увеличение скорости роста микроорганизмов, что определяет блок 10 определения скорости роста микроорганизмов, который вырабатывает сигналы, поступающие на регуляторы 4 и 6.

Регулятор 4 увеличивает подачу воды на разбавление и питательных солей при помощи исполнительного механизма 5 и тем самым уменьшает концентрацию редуцирующих веществ, а регулятор 6 увеличивает подачу части биомассы микроорганизмов, возвращаемой после сепарации обратно

1010608

Составитель В.Богачева

Редактор В. Петраш Техред М.Тепер . Корректор И.Шулла

Заказ 2487/37 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 в ферментер,и тем самым увеличивает концентрацию биомассы микроорганиз— мов в ферментере, что способствует поддержанию концентрации остаточных редуцнрующих веществ на постоянном уровне. Таким образом, совместная работа этих двух регуляторов обеспечивает такой режим культивирования, при котором поддерживается высокая степень использования редуцирующих веществ даже при сильных колебаниях концентрации редуцирующих веществ в сусле.

Экспериментальное исследование предлагаемой системы управления на ферментационной установке ФУ-6 по" казывает, что по сравнению C прототипом повышается точность управления подачей питательных солей и воды на разбавление и концентрацией остаточных редуцирукицих веществ примерно на 2-„2,5%, при этом степень использования редуцирующих ве10 ществ повышается на 3-4%. Колебания концентрации редуцирующих веществ составляют 1,55-1,97%.