Способ автоматического управления анаэробным процессом брожения Советский патент 1985 года по МПК C12F1/02 

Ч

ое 1 . Изобретение относится к спиртовой промышленности и может быть, ис пользовано для автоматического управления процессом анаэробного био синтеза этанола из крахмалистого сусла. Целью изобретения является повы шение выхода целевого продукта и уменьшение времени анаэробного сбр .живания сусла на этанол. Сущность способа заключается в следующем. После .подачи крахмалистого сусла, маточньк дрожжей и буферного агента в начальный момент анаэробного спиртового брожения целевой продукт (этанол) вьщеляется медлецно, так как его вьщеление непос редственно связано с ростом микроорганизмов, поэтому осуществляют п дачу воздуха на аэрацию в начальный момент времени анаэробного спи тового процесса брожения для дости жения максимальной удельной скорос ти роста микроорганизмов, при которой происходит наилучшее выделение целевого продукта (этанола). При достижении максимальной удельн скорости роста микроорганизмов под ча воздуха,прекращается и дальнейш ход спиртового процесса брожения проходит в анаэробных условиях, пр этом количество воздуха, подаваемого на аэрацию в начальный момент времени анаэробного процесса спиртового броженияi определяется из следующей зависимости . где Q РОЗА - количество воздуха, под . ваемого на аэрацию; РнЯ} - количество потребленного буферного агента; 4 С - константа, равна К/ QnHj при JMHOKc-r .- максимальная удельная скорость роста микроорганизмов;К - коэффициент, учитывающи рассу микроорганизмов; Пример. Система состоит из ферм тера 1 (см. чертеж),контура регулиров ния температуры брожения в фермент 02 ре, включающего датчик 2 температуры брожения связанный через редуктор 3 температуры в ферментере с исполнительным механизмом 4, установленным на линии подачи охлаждающей воды, контура регулирования рН культуральной среды в ферментере, содержащего датчик 5 рН культуральной среды в ферментере, соединенный через регулятор 6 рН культуральной среды с исполнительным .механизмом 7, установленным на линии подачи буферного агента и контура регулирования подачи воздуха на аэрацию в ферментер 1, включающего датчик 8 потребления буферного агента микроорганизмами, блок 9 деления, блок 10 суммирования, регулятор 11 подачи воздуха на аэрацию, который связан с исполнительным механизмом 12., установленным на линии подачи воздуха на аэрацию. Система работает следующим образом. Сигнал от датчика 2 температуры брожения в ферментере подается на регулятор 3 температуры брожения в ферментере, который сравнивает заданное значение температуры брожения с текущим и формирует сигнал для исполнительного механизма 4, изменяющего поДачу охлаждающей воды в ферментер. Сигнал от датчика 5 рН культзфальной среды в ферментере подается на регулятор 6 рН культуральной среды в ферментере, который сравнивает заданное значение рН с текущим и формирует сигнал для .исполнительного механизма 7, изменяющего подачу буферного агента в ферментер. Изменение количества подаваемого буферного агента измеряют .датчиком 8 потребления буферного агента микроорганизмами, сигнал, которого подают на блок 9 деления, в котором расчитывают текущее значение соотношении K/Qjiuj , сигнал которого поступает на блок 10 суммирования данного значения с постоянной величиной. В зависимости Г44 от суммарного сигнала регулято2 11 v подачивоздуха на аэрацию формирует сигнал для исполнительного механизма 12, установленного на линии подачи воздуха в ферментер 1.

Ifftox махист oe

cycjjo

MomovHir/e

OpOffftffU

буферный

агент

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ АНАЭРОБНЫМ ПРОЦЕССОМ БРОЖЕНИЯ, предусматривающий подачу крахмалистого сусла, маточных дрожжей и буферного раствора, отличающийся тем, что,с целью повьшения выхода целевого продукта и уменьшения времени анаэробного сбраживания сусла на этанол. осуществляют подачу воздуха на аэрацию в ферментер в начальный момент времени анаэробного процесса брожения, причем количество подаваемого воздуха на аэрацию определяют по формуле К воэд, -С Q NH3 где количество воздуха, подаваемого на аэрацию; QMHI- количество потребленного буферного агента; С - константа, равная К КЯЭ при /IfiCIKC. fJnavc- максимальная удельная скорость роста микроорганизмов ; Ji - коэффициент, учитывающий рассу микроорганизмов.

12

.1 I

70

Охлаждающая Boffa