Система управления процессом выращивания микроорганизмов

Система управления процессом выращивания микроорганизмов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к дрожжевой промышленности, а именно к управлению процессом выращивания микроорганизмов , и направлено ни увеличение выхода дрожжей за счет повышения точности управления процессом. Система содержит контуры (К) стабилизации .температуры и рН дрожжевой массы в ферг ентере (Ф) автоматического пеногашения, К регулирования подачи воздуха на азрацию, включайщий регулятор иисполнительный механизм (ИМ), установленный на линии подачи воздуха, К регулирования подачи питательных солей, содержащий датчик 19 уровня в Ф. В Ф помещены две вертикальные трубы 15 и 16, основная труба 15 заужена снизу, а в верхней части обе трубы имеют меньшее сечение и снабжены устройствами 17 для подвода сжатого воздуха . В верхнюю часть каждой камеры подают сжатый воздух в зависимости от расхода воздуха, подаваемого на аэрацию, и уровня в аппарате. Этим обеспечивают скорость циркуляции постоянной .независимо от степени аэрации и уровня в Ф, Изменение подачи воздуха на азрацию, а также мелассы в Ф и в нижнюю часть дополнительной вертикальной трубы 16 осуществляют в зависимости от содержания спирта в уходящих газах, определяемого прибором 24, подключаеньм посредством селектора 23 к устройствам 22 для отбора уходящих газов. 1 ил. г (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (5D 4 С 12 Я 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3891970/28-13 (22) 29. 04. 85 (46) 30.01.87. Вюл. У 4 ° (71} Киевский технологический институт пищевой промышленности (72) В.Ф. Николаенко, В.Г. Трегуб и А.П. Ладанюк (53) 633.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)) 840284, кл. G 05 0 27/00, 1981., (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООР ГАНИЗМОВ . (57) Изобретение относится к дрожжевой промышленности, а именно к управлению процессом выращивания микроорганизмов, и направлено на увеличение выхода дрожжей за счет повышения точности управления процессом. Система содержит контуры (К) стабилизации температуры и рН дрожжевой массы в .ферментере (Ф) автоматического пеногашения, К регулирования подачи воздуха на аэрацию, включашщий регулятор и исполнительный механизм (ИМ), установленный на ликии подачи воздуха, К регулирования подачи питательных солей, содержащий датчик 19 уровня в

Ф. В Ф помещены две вертикальные трубы 15 и 16, основная труба 15 заужека снизу, а в верхней части обе трубы имеют меньшее сечение и снабжены устройствами 17 для подвода сжатого воздуха. В верхнюю часть каждой камеры подают сжатый воздух в зависимости от расхода воздуха, подаваемого на аэрацию, и уровня в аппарате. Этим обеспечивают скорость циркуляции постоянной;независимо от степени аэрации и уровня в Ф. Изменение подачи воздуха на аэрацию, а также мелассы в Ф и в нижнюю часть дополнительной вертикальной трубы 16 осуществляют в зависимости от содержания спирта в уходящих газах, определяемого прибором 24, подключаемым посредством селектора 23 к устройствам 22 для отбора уходящих газов. 1 ил.

1 128662

Изобретение относится к дрожжевой промышленности,, а именно к системам управления процессом выращивания микроорганизмов.

Целью изобретения является увеличение выхода дрожжей путем повышения точности управления процессом, На чертеже изображена блок-схема системы управления процессом выращивания микроорганизмов. 1О

Система содержит контур стабилизации температуры в ферментере 1, состоящий из датчика 2 температуры, соединенного с регулятором 3, выход которого связан с исполнительным механизмом 4, установленным на магистрали воды, подаваемой в охладительную рубашку 5; контур стабилизации рН дрожжевой массы, состоящей из датчика

6, соединенного с регулятором 7, к выходу которого подключены исполнительный механизм 8 на трубопроводе аммиачной воды и исполнительный механизм 9 на трубопроводе серной кислоты контур пеногашения с датчиком 10, ре25 гулятором 11, выход которого связан с клапаном 12 на трубопроводе олеиновой кислоты; контур программного управления подачей питательных солей, состоящий иэ дозаторов 13, соединенных с программным устройством 14.

Кроме того, система содержит"две вертикальные трубы 15 и 16; основную и дополнительную, помещенные внутрь ферментера. Основная труба 15 заужена 35 в нижней части, дополнительная труба

16 имеет постоянное сечение. В верхней части обе вертикальные трубы име. ют меньшее сечение и снабжены устройствами 17 для подвода сжатого воздуха 40

Система снабжена также датчиком 18 воздуха, поступающего на аэрацио, и датчиком 19 уровня культуральной жидкости, соединенными с входом регулятора 20, выходы которого соединены с исполнительным механизмом 21, установленным на магистрали сжатого воздуха, идущего в устройство 17. В вертикальных трубах 15 и 16, установлены также устройства 22 для отбора уходя- 50 щих газов, соединенные со входом селектора 23, выход которого соединен с входом прибора 24 для определения содержания спирта в уходящих газах, выход последнего связан с входом регулятора 25 расхода мелассы, выход которого подключен к исполнительному механизму 26, установленному на тру8 2 бопроводе подачи мелассы в ферментер, и к исполнительному механизму 27, установленному на трубопроводе подачи мелассы в трубу 16. Система снабжена также регулятором 28 расхода воздуха, поступающего на аэрацию, вход которого соединен с прибором 24 для, определения содержания спирта, а выход с исполнительным механизмом 29, установленным на воздуховоде.

Система работает следующим образом, Температура в ферментере 1 поддерживается на заданном уровне с помощью контура стабилизации температуры, включающего датчик 2 температуры, подключенный на вход регулятора 3, который после сравнения текущего и заданного значения температур вырабатывает сигнал регулирующего воздействия, управляющего механизмом на магистрали воды, подаваемой в охладительную рубашку.

Изменение кислотности в ферментере 1 воспринимается датчиком 6 рН, включенным на вход регулятора, который в зависимости от отклонения рН в ту или иную сторону подает сигнал на исполнительный механизм 8 подачи аммиачной воды, либо на исполнительный механизм 9, подающий серную кислоту в ферментер.

Уровень пены в ферментере контролируется датчиком 10, сигнал от которого поступает на регулятор 11, воздействующий на клапан 12, установленный на трубопроводе олеиновой кислоты.

Растворы питательных солей в ферментере подаются посредством дозаторов 13, работой которых управляет программное устройство 14.

Культуральная жидкость также заполняет основную и дополнительную вертикальные трубы 15 и 16, которые полностью погружены. Так как основная вертикальная труба 15 заужена в нижней части, то степень аэрации внутри ее ниже, чем в объеме ферментера, а по снабжению мелассой жидкость внутри трубы 15 находится на таком же уровне, что и жидкость в ферментере, следовательно, при приближении в процессе выращивания к границе "подспиртовывания" последнее начнется раньше в основной вертикальной трубе 15 по сравнению со всем объемом ферментера. Таким образом прибор 24 для определения содержания

628 4 ход дрожжей увеличился на 6Х по сравнению с системой, где подача питания велась в зависимости от спиртообразования в ферментере, затраты на аэрацию культуральной жидкости снизились на 10 .

3 1286 спирта в уходящих газах, подключаемый поочередно при помощи селектора 23 к отборным устройствам 22 вертикальных труб 15 и 16, регистрирует наличие спирта, выдает сигнал на вход регулятора 28 подачи воздуха на эрацию, который, воздействуя на исполнительный механизм 29,производит соответствующую подачу аэрационного воздуха. Степень аэрации в дополнительной трубе 16 такая 10 же,как в ферментере,однако регулятор 25 мелассы, воздействуя на исполнительный механизм 27, подает в эту трубу некоторое количество мелассы. При. этом, если дрожжи во всем объеме ферментера 15 снабжены в достаточной степени мелассой, то спиртообразование в дополнительной вертикальной трубе 16 не происходит. Если снабжение мелассой дрожжей в ферментере недостаточно, 20 то при установленной степени аэрации в дополнительной трубе 16 начинается спиртообразование. Наличие спирта в уходящих газах в дополнительной вертикальной трубе 16 улавливается прибором 24, который выдает сигнал на регулятор 25. Последний, воздействуя на исполнительный механизм 26, управляет подачей мелассы в ферментер. Для обеспечения нормальной работы систе" 30 . мы необходимо, чтобы происходила непрерывная циркуляция культуральной жидкости через вертикальные трубы

15 и 16 снизу вверх. Скорость циркуляции должна быть постоянной незави- 35 симо от степени аэрации и уровня в ферментере. Циркуляцией жидкости управляет регулятор 20, который, солучая информацию от датчика 18 расхода воздуха на аэрацию и от датчика 19 40 уровня в ферментере,: воздействует на исполнительные механизмы 21, управляющие подачей воздуха в устройство

17, размещенное вверху вертикальных труб 15 и 16. 45

Применение данной системы в дрожжевой промышленности позволяет повысить точность управления процессом, а следовательно, увеличить выход дрожжей. При применении системы вы- 50

Составитель Г. Бо

Редактор Н. Горват Техред Л.Сердюков

Формула изобретения

Система управления процессом выращивания микроорганизмов, содержащая контуры стабилизации температуры в ферментерах У рН дрожжевой массы, контур автоматического пеногашения, контур регулирования подачи воздуха на аэрацию, включающий регулятор и исполнительный механизм, установленный на линии подачи воздуха и подачи питательных солей, датчик уровня в ферментере и помещенную в последний вертикальную трубу, верхний конец которой сужен, отличающаяся тем, что, с целью увеличения выхода дрожжей, она снабжена помещенной в ферментер дополнительной вертикальной трубой с суженной верхней частью, исполнительным механизмом, расположенным на линии подачи мелассы в нижнюю часть дополнительной вертикальной трубы, последовательно соединенными селектором и прибором для определения содержания спирта в уходящих газах,а также контуром регулирования подачи воздуха в верхней части каждой вертикальной трубы, при этом дополнительная и основная вертикальная трубы имеют устройства для отвода отходящих газов, а последние подключены к селектору, причем прибор для определения содержания спирта в уходящих газах подключен к регуляторам расхода воздуха на аэрацию и подачи мелассы в ферментер, регулятор подачи мелассы соединен с исполнительным механизмом, установленным на линии подачи мелассы в нижнюю часть дополнительной трубы, а датчик уровня подключен к регулятору расхода воздуха контура регулирования подачи воздуха в верхнюю часть каждой вертикальной трубы. гачева а Корректор С. Шекмар

Заказ 7684/26 Тираж 500 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5..Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.