Способ автоматического управления блоком периодически работающих аппаратов

Способ автоматического управления блоком периодически работающих аппаратов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ БЛОКОМ ПЕРИОДИЧЕСКИ РАБОг ТАЮЩИХ АППАРАТОВ путем регулирования температуры, уровня, величины рН и изменения подачи исходного количества культуральной жидкости в каждый аппарат, отличающийся тем, целью повьпиения качества приготовляемого раствора за счет улучшения точности регулирования, подачу культуральной жидкости в каждый аппарат осуществляют в зависимости от заданной конечной активности раствора и его максимально допустимого объема в аппарате, 2.Способ поп. 1, от л и ч а ющ и и с я тем, что регулирование величины рН раствора осуществляют одновременно с лодачей воды путем воздействия на подачу кислоты в аппарат . 3.Способ по п.1,отличающ и и с я тем, что регулируют расход воды в холодильник изменением подачи хладагента.

COtO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„ЯУ„„1142134 А

4(5ц В 01 D 3/42, G 05 D 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3617503/23-26 (22) 06.06.83 (46) 28.02.85. Бюл. № 8 (72) Я.А.Ханукаев, С.N.×åðíåð, Н.П.Левин, А.В.Дудник и В.В.Алешечкин (71) Грозненское научно-производственное объединение "Промавтоматика" (53) 66.012-52(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 498957, кл. В 01 J 19/00, 1967.

2 ° Авторское свидетельство СССР № 858858, кл. В 01 D 3/42, 1980. (54)(57) 1. СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ БЛОКОМ ПЕРИОДИЧЕСКИ РАБО-.

ТАЮЩИХ АППАРАТОВ путем регулирования температуры, уровня, величины рН и изменения подачи исходного количества культуральной жидкости в каж1 дый аппарат, отличающийся тем, что с целью повышения качества приготовляемого раствора за счет улучшения точности регулирования, подачу культуральной жидкости в каждый агпарат осуществляют в зависимости от заданной конечной активности раствора и его максимально допустимого объема в аппарате.

2. Способ по п.1, î z л и ч а юшийся тем, что регулирование величины рН раствора осуществляют одновременно с лодачей воды путем воздействия на подачу кислоты в аппарат.

3. Слособ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что регулируют расход воды в холодильник изменением подачи хладагента.

1142134

Изобретение относится к автоматическому управлению технологическими процессами и может быть использовано в химико-фармацевтической и химической промышленности.

Известен способ автоматического управления технологическим процессом в реакторе полупериодического действия путем регулирования температуры в нем подачей хладоагента в змеевик реактора, подачей компонента в реактор, управления частотой, объемом доз основного рейгента и скоростью вращения мешалки по уровню основного реагента в мернике (1 ).

Однако при управлении количеством основного реагента, подаваемого в реактор не учитывается его качество и качество реагента, в частнос.ти культуральной жидкости, изменяется в широком диапазоне.

Наиболее близким по технической

23 сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ автоматического управления блоком параллельно работающих аппаратов путем изменения подачи исходного количества культуральной жидкости в кажцый аппарат в зависимости от величины общей нагрузки, уровня в сырьевой емкости, температуры, уровня и давления в каждом аппарате(2 3. 35

Однако данный способ не обеспечивает качества. приготовляемого раствора, так как распределение нагрузок на каждый аппарат осуществляется без учета его качества, изменяющегося в широком диапазоне и требуемого по регламенту, качества приготовляемого раствора, в том числе не обеспечивается качество раствора при приготовлении его из последней дозы культу- <5 ральной жидкости.

Кроме того, данный способ не обеспечивает так же максимальную загрузку блока периодически работающих .аппаратов и не исключает возможность 50 замерзания холодильника.

Цель изобретения — повьппение качества приготовляемого раствора за счет упучшения точности.

Поставленная цель достигается 55 тем, что согласно способу автоматического управления блоком периодически работающих аппаратов путем регулирования температуры, уровня, величины рН и изменения подачи исходног количества загружа мой культуральной жидкости в каждый аппарат, подачу культуральной жидкости в каждь и аппарат осуществляют в зависимости от заданной конечной активности раствора и его максимально допустимого объема в аппарате.

Регулирование величины рН раствора осуществляют одновременно с подачей воды путем воздействия на подачу кислоты в аппарат, Расход воды в холодильник регулируют изменением подачи хладагента, что также повышает точность приготовления раствора.

При осуществлении регулирования рН раствора одновременно с подачей воды в каждый аппарат автоматически учитывается количество подаваемой кислоты, объем которой может достигать 107 от общего объема раствора, что также повышает точность, .а следовательно и .качество приготовляемого раствора.

Из-за термолобильности антибиотиков воду, подаваемую на приготовление растворов, захолаживают в холорильнике изменением подачи хладаген- та. В силу периодического действия аппаратов возможны моменты, когда потребление воды прекращается, а подача хладоагента продолжается, что приводит к замерзанию в холодильнике и выходу его из строя.

Наличие датчика протока на трубопроводе подачи воды и прекращение подачи хладагента при отсутствии протока воды исключает возможность выхода холодильника из строя.

На чертеже представлена схема реализации данного способа.

Схема содержит блок периодически работающих аппаратов 1 и 2, на практике число последних может достигать четырех и более, холодильник воды 3, датчики 4 и 5 уровня, датчики 6 и 7 величины рН,. блок 8 ввода данных аналитического контроля, соединенный своим выходом с функциональным блоком 9, выходы которого соединены, в свою очередь,с исполнительными механизмами 10-17 и приводами 18 и 19 мешалок, датчик 20 температуры и регулятор 2 1, датчик 22 протока и исполнительные механизмы 23 и 24 на трубопроводе подачи воды в аппарат.

Способ осуществляется следующим образом.

Перед выгрузкой ферментатора через блок 8 ввода данных аналитического контроля в функциональный блок 9 вводится значение активности культуральной жидкости. Блок 9 анализирует состояние аппаратов 1 и 2, и при готовности одного из них к загрузке, например, первого, исходя из максимально допустимого объема раствора, вычисляет объем загружаемой культуральной жидкости

А

Ч

k)l 1 иакс1 А к где А — заданная конечная актив3 ность раствора;

A к — активность культуральной жидкости 20 а затем, с учетом геометрических особенностей аппарата 1 вычисляет значение уровня загрузки культуральной жидкости в данный аппарат, соответствующее расчитанному объему. По 25 окончании расчета блок 9 формирует управляющее воздействие на исполнительный механизм 14 на линии подачи культуральной жидкости. Изменение уровня в аппарате контролиру- З0 ется датчиком уровня 4, выходной сигнал с которого пропорциональный данным измерений поступает в блок 9.

При достижении им расчетного значения блок 9 снимает управляющий сиг35 нал с исполнительного механизма 14 и формирует управляющее воздействие на открытие исполнительного механизма 10, включение привода мешалки 18, и контролируя рН в аппарате 1 40 через датчик 6 величины рН, вырабатывает регулирующее воздействие на исполнительный механизм 12, установленный на линии подачи кислоты в аппарат, поддерживая тем самым величину рН на регламентном значении.

При достижении уровнем значения со- ответствующего максимально допустимому объему раствора в аппарате блок 9 снимает управляющий сигнал 50 с исполнительного механизма 10 и, если величина рН соответствует. регламентной, отключает привод мешалки 18, после чего аппарат 1 сигна-, лом от блока 9 на исполнительный ме-. 55 ханизм 17 выгружается на дальнейшие стадии обработки культуральной жидкости.

После загрузки расчетного коли; чества культуральной жидкости в ап/ парате 1 функциональньй блок 9 контролирует готовность к загрузке ànnàрата 2 и последовательно обеспечивает его загрузку культуральной жидкостью, а затем приготовление раствора заданного качества формированием управляющих воздействий на соответствующие исполнительные механизмы 11 13, 15 и 17 и привод .

19 мешалки, при этом текущие значения уровня и величины рН контролируются датчиками 5 и 7 соответственно.

При снижении количества культу-. ральной жидкости в последней дозе ниже расчетного значения уровня в одном из аппаратов 1 или 2 блок 9 в обратном порядке с учетом действительного значения уровня и геометрических особенностей аппарата осуществляет расчет объема загруженной культуральной жидкости и вычисляет, исходя из этого, объем раство-, ра заданной конечной активности

А

Ч =Ч

В где Чк — объем загруженной культуральной жидкости;

А к — активность культуральной жидкости;

А — заданная конечная активность раствора, а затем, с учетом геометрических особенностей загружаемого аппарата вычисляет значение уровня в.аппарате, до которого необходимо осуществить разведение культуральной жидкости.

Дальнейшее приготовление раство а заданного качества осуществляется

)писанным способом.

Подача воды на разбавление в аппараты 1 и 2 осуществляется через холодильник воды 3, где в качестве хладагента используется рассол.

Сигнал, пропорциональный температуре воды с датчика 20, установленного на выходе холодильника, поступает в регулятор 21, формирующий регулирующее воздействие на исполнительный механизм 23, установленный на линии подачи рассола в холодильние воды 3, обеспечивая регламентное значение температуры воды.

1142134

Нулэтуральие @идкогтв

ВНИИПИ Заказ 595/7 Тираж 659 Подписное

Филнал IHN Патент, г. Ужгород, ул.Проектная,4

Я Я

В связи с периодически режимом работы блока аппаратов создаются ситуации, при которых исполнительные механизмы 10 и 11 на линиях подачи воды в аппараты 1 и 2 закрыты и проток воды через холодильник 3 отсутствует. В этом случае нарушается ре— жим регулирования и сигнал, сформированный регулятором 2 1 на исполнительный механизм 23, будет соответствовать полностью открытому состоянию последнего, так как темаература, измеряемая датчиком 20 не изменяется в сторону уменьшения из-за отсутствия протока воды в трубопроводе.

В то же время датчик 22 протока воды сформирует управляющее воздействие на закрытие исполнительного механизма 24 на линии рассола в холодильник, что предотвратит замерзание воды в последнем и выход его из строя.

В качестве базового образца принят лучший образец аналогичного на в . значения, внедренный в СССР— способ автоматического управления бло— ком периодически работающих аппаратов (групповой промьпиленный регла- мент на производство окситетрациклина гидрохлорида и окситетрациклина гидрата), используемый в производстве окситетрациклина.

Использование предлагаемого способа по сравнению с базовым позволит за счет повышения качества приготовления раствора снизить потери целевого продукта на последующих технологических процессах очистки и выделения антибиотика, что в итоге обеспечит увеличение объема производства окситетрациклина на 1,2Х.

Ожидаемая годовая экономика от использования предлагаемого способа в производстве окситетрациклина составит ориентировочно 35 тыс.руб.

Ориентировочная потребность народного хозяйства в объектах с использованием предлагаемого изобретения 2 — 3 ед.