Способ определения концентрации аммонийного азота в ферментере

Способ определения концентрации аммонийного азота в ферментере

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способам контроля процессов культивирования микроорганизмов и направлено на повышение точности определения концентрации аммонийного азота в культуральной жидкости в ферментере. В процессе культивирования измеряют расходы аммиачной воды G ам, технологического кислорода G тк, абгаза из ферментера G а, расход культуральной жидкости из ферментера G к, температуру T культуральной жидкости, давление P газов в аппарате, концентрацию аммонийного азота в аммиачной воде C ам, концентрацию кислорода в технологическом кислороде C тк и абгазе C а, а концентрацию C ам аммонийного азота в культуральной жидкости в ферментере вычисляют по формуле C ам=G амС ам/100G к-K 1(G ткС тк-G AC A)P/G K+K 2EXP[K(T-TG)], где K и T 0 - константы, а K 1 и K 2 - эмпирические коэффициенты.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

Щ)5 С 12 Q 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и уравнение

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ .АГЕНТ СССР

1 (21) 4269816/30-13 (22) 06.05.87 (46) 30.08.90. Бюл. Р 32 (71) Грозненское научно-производстtf )т венное объединение Промавтоматика (72) А, Г. Григорьев, В, П, Попов, В. В. Ст арицкий и Н, Н. Ко нов алов а (53) 663. 1 (088, 8) (56) Станишкис Ю. Оптимальное управление биотехнологическими процессами. Вильнюс, 1984, с. 90. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ

AMM0HHAH0I 0 АЗОТА В ФЕРМЕНТЕРЕ (57) Изобретение относится к способам контроля процессов культивирования микроорганизмов и направлено на повышение точности определения концентрации аммонийного азота в культуральИзобретение относится к технической микробиологии, а именно к способам контроля процессов культивирования микроорганизмов, и может быть использовано в микробиологической и медицинской промышленности, Цель изобретения — повышение точности определения концентрации аммонийного азота в культуральной жидкости в ферментере, Процесс культивирования микроорганизмов в стационарных условиях с подпиткой аммиачной водой без рецикла культуральной жидкости описывается следующей системой уравнений, Уравнение материального баланса ферментера IIQ аммонийному азоту

„„SU„„1588760 А1

2 ной жидкости в ферментере. В процессе культивирования измеряют расходы аммиачной воды С, технологического кислорода G „, абгаза из ферментера

Go, расход культуральной жидкости из ферментера G к температуру Т культуральной жидкости, давление P газов в аппарате, концентрацию аммонийного о азота в аммиачной воде С „,концентрацию кислорода в технологическом кислороде С . и абгаэе С, а концентрацию С аммонийного азота в культуральной жидкости в ферментере вычисляют по формуле С = Г„„С „/ о

/1000 „- К „(С,.„С,. „- С,„С0 )Р(G „+

+ К ехр К(Т - Т )), где К и T0 константы, а К, и К вЂ” эмпирические коэффициенты, о

= С С + o(Г Х, (!)

СаюС а и

100 к ам и *к

Уравнение материального баланса ферментера по кислороду

0 0(0 1. (т ткХ

G С =GÑ +- — — -- — — (2) тк к <н a с

Г02

О

Г Koq Чь

1l + — — - -- exP(K(T-т )))

0 0<

О (3) определяющее величину удельного расходного коэффициента по кислороду, B уравнениях 1-3 приняты следую— щие обозначения.

1588/бО

4 концентрация аммонийного азота в культуральной жидкости в ферментере; расход аммиачной воды в фер мент ер; концентрация аммонийного азота в аммиачной воде; расход культуральной жидкости из ферментера; 10 расход технологического кислорода в ферментер; концентрация кислорода в технологическом кислороде; расход абгаза из фермен" 15 тера; концентрация кислорода в абгазе, температура культуральной жидкости в ферментере; 20 объем культуральной жидкости в ферментере; константы; удельный расходный коэффициент по азоту; 25 концентрация биомассы. плотность кислорода в рабочих условиях в ферментере и при нормальном давлении Р соответственно; 30 рабочее давление в ферментере, удельные затраты кислорода; коэффициент эндогенного метаболизма. 35 одстановки (2) и (3) в (1) Сс| м

Стк

С

0 тк

С

КиТ б

4( й

Х

I o, got

После и получают

Сцщ Сс м

С

»»

)00GK ! о о

К 1 (,С С тк — G(rC (P

G„+ К ехр ГК(Т вЂ” Т,)j

40 (4) где

45 о

Ыд Чф Яоу о

К»» м ° К Я р о в < 0 ф

О 01

Способ реализуется следующим образом.

В серии установочных опытов опре- 50 деляют коэффициенты К1 и К, а также константы К и Т, В процессе культивирования микроорганизмов с помощью датчиков измеряют величины С„„,С

С к G „Стк Га, C„, P и Т.Йзмерен- 55

0< -О ные значейия параметров подставляют в формулу (4) и определяют концентрацию аммонийного азота в культуральной жидкости в ферментере.

В процессе культивирования коэффициенты К и К могут изменяться, поэтому периодически, через определенное время, корректируют коэффиKà

Изобретение позволяет повысить точнбсть определения концентрацж аммонийного азота в культуральной жидкости в ферментере, что позволяет повысить выход . целевого продукта.

Формула изобретения

К д гкС Сщ в » Р

G„- К ехр СК(Т - Т )j где С им ам концентрация аммонийно го азота в ферментере,Х; расход аммиачной воды в ферменте, м /ч; концентрация аммонийного азота в аммиачной воде,Х; расход культуральной жидкости из ферментера, м /ч; эмпирические коэффициенты; расход технологического кислорода в ферментер, м /ч; концентрация кислорода в технологическом кислороде, 7.; расход абгаза из ферментера, м /ч; о

Col@I

G к

К1 икр тк

Ст„Способ определения концентрации аммонийного азота в ферментере путем измерения концентрацж аммонийного азота во входном потоке аммиачной воды, измерения расхода культуральной жидкости из ферментера и вычисления концентрации аммонийного азота в ферментере, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности определения, дополнительно измеряют расход технологического кислорода в ферментере, содержание в нем кислорода, расход абгаза из ферментера и содержание в.нем кислорода, давление в ферментере расход аммиачной воды и температуру культуральной жидкости, а определение концентрацж аммонийного азота в ферментере осуществляют по формуле . о

G aeC atm

С

0tH 1p0G k

1588760

Составитель Н.Алкеев

Техред Л.Олийнык Корректор. Л.Патей

Редактор Н. Киатулинец

Заказ 2516 Тираж 481 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент" ° г.ужгород, ул. Гагарина, 101

С„ - концентрация кислорода в

0 абгазе Д;

Р— давление в ферментере;

Т вЂ” температура культуральной индкости в Аерментере, С.