Способ автоматического управления блоком периодически работающих аппаратов Советский патент 1985 года по МПК B01D3/42 G05D27/00 

iNd

00

Изобретение относится к автомати ческому управлению технологическими процессами и может быть использовано в химико-фармацевтической и химической промьшшенности. Известен способ автоматического управления технологическим проце сом в реакторе полупериодического действия путем регулирования температуры в нем подачей хладоагента в змеевик реактора, подачей компонента в реактор, управления частотой, объемом доз основного pedreHта и скоростью вращения мешалки по уровню основного реагента в мернике 1 . Однако при управлении количеством основного реагента, подаваемого в ре актор не учитывается его качество и качество реагента, Б частносчти культуральной жидкости,изменяется в шрфоком диапазоне. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ автомат ческого управления блоком параллель но работающих аппаратов путем изменения подачи исходного количества культуральной жидкости в калодьй аппарат в зависимости от величины общей нагрузки, уровня в сырьевой е кости, температуры, уровня и давлен в каждом аппаратеС21, Однако данньй способ не обеспечи вает качества приготовляемого раств ра, так как распределение нагрузок на каждьй аппарат осуществляется бе учета его качества, изменяющегося в широком диапазоне и требуемого по регламенту, качества приготовляемог раствора, в том числе не обеспечива ется качество раствора при приготов лении его из последней дозы культуральной жидкости. КромеТОГО, данньй способ не обе печивает так же максимальную загруз ку блока, периодически работающих . аппаратов и не исключает возможност замерзания холодильника, Цель изобретения - поЕьшение качества приготовляемого раствора за счет улучшения точности. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматического управления блоком периодически работанлцих аппаратов путем ре гулирования температуры,уровня, величины рН и изменения подачи исходного количества загружаемой культуральной жидкости в каждьй аппарат , подачу культуральной жидкое-. ти в каждый 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 каждьй аппарат автоматически учитывается количество подаваемой кислоты, объем которой может достигать 10% от общего объема раствора, что также повышает точность, -а следовательно и -качество приготовляемого раствора. Из-за термолобйльности антибиотиков воду, подаваемую на приготовление растворов, захолаживают в холол:ильнике 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 данныханалитического контроля, соединенньй 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 21, датчшс 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 вводится значение активности культу ральной жидкости. Блок 9 анализирует состояние аппаратов 1 и 2, и при готовности одного из них к загрузке, например, первого, исходя из максимально допустимого объема раст вора, вычисляет объем загружаемой культуральной жидкости V V - мо(кС1 Д.,., где Aj - заданная конечная активность раствора; А ( JJ, - активность культуральной жидкости, а затем, с учетом геометрических ос бенностей аппарата 1 вычисляет значение уровня загрузки культуральной жидкости в данньй аппарат, соответствунлцее расчитанному объему. По окончании расчета блок 9 формирует управляющее воздействие,на исполнительньй механизм 14 на линии подачи культуральной жидкости. Изменение уровня в аппарате контролируется датчиком уровня 4, выходной сигнал с которогопропорциональный данным измерений поступает в блок 9 При достижении им расчетного значения блок 9 снимает управляющий сигнал с исполнительного механизма 14 и формирует управляющее воздействие на открытие исполнительного ме ханизма 10, включение привода мешал ки 18, и контролируя рН в аппарате через датчик 6 величины рН, вьфабатывает регулирующее воздействие на исполнительный механизм 12, установ ленньй на линии подачи кислоты в аппарат, поддерживая тем самым величину рН на регламентном значении. При достижении уровнем значения соответствукщего максимально допустимому объему раствора в аппарате 1 блок 9 снимает управляющий сигнал с исполнительного механизма 10 и, если величина рН соответствует perламентной, отключает привод мешалки 18, паспе чего аппарат 1 сигналом от блока 9 на исполнительньй ме ханизм 17 выгружается на дальнейшие стадии обработки культуральной жидкости.. После загрузки расчетного количества культуральной жидкости в 4ппарате 1 функциональНьй блок 9 контролирует готовность к загрузке аппарата 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 текупще значения уровня и величины рН контролируются датчиками 5 и 7 соответственно. При с нижении количества культуральной 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 гее-. метрических особенностей аппарата осуществляет расчет объема загруженной культуральной жидкости и вычисляет, исходя из этого, объем раство-; ра заданной конечной активности W v Р к А, где V, - объем загруженной культуральной жвдкости t. - активность культуральной жидкости-, АЗ - 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 раствора заданного качества осуществляется Описанным 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 меха- . низм 23, установленный на линии подачи рассола в холодильние воды 3, обеспечивая регламентное значение температуры воды.

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 актив- ности 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.