Система автоматического управления аэрацией в процессе культивирования микроорганизмов Советский патент 1986 года по МПК C12Q3/00 

Изобретение относится к микробиологической нромышленности и может быть использовано для управо1ения расходом аэрирующего возцука в процессе культивирования микроорганизмов.

Цель изобретения - обеспечение рационального использования воздуха на аэрацию и повышение выхода биомассы в процессе культивирования микроорганизмов.

На чертеже показана блок-схема системы автоматического управления.

Система содержит датчик 1 расхода воздуха на аэрацию, установленный на .линии подачи воздуха в фермент ер 2, датчики 3 и 4 концентрации кислорода в подаваемом воздухе и в отходящих и ферментера газах соответственно, сумматор 5 сигналов, входы которого связаны с датчиками 3 и 4 концентрации кислорода,блок 6 умножения, входы которого связаны с датчиком I расхода воздуха и выходом сумматора 5, а вы- блока 6 умножения связан посредством оптимизатора / с исполнительным механизмом 8, установленным на линии подачи воздуха в ферментер.

Система автоматического управления азрацией в процессе культивирования микроорганизмов работает следующим образом,

В ферментере 2 проводится процесс культивирования микроорганизмов. Сигналы датчиков 3 и 4 концентрации кислорода в подаваемом воздухе и отходящих газов соответственно поступают на входы су1- матора 5 сигналов, где они суммир; татся с соответствующими знаками, и на выходе сумматора 5 вырабатывается сигнал, соответствую- щий .разности концентраци кислорода в подаваемом воздухе и отходящих газах

Выходной сигнал сумматора 5 поступает на. вход блока 6 умножения, на второй вход последнего поступает сигнал от датчика 1 расхода подавае- мого воздуха. На выходе блока б умножения вырабатьшается сигнал, соответствующий произведению сигнала разности концентраций кислорода в подаваемом воздухе и отходящих тазах и сигнала расхода воздуха на аэрацию

872

и отражающий, таким образом, ско- pocTi) потр ебления кислорода 1-1икроор- ганизмами. Выходной сигнал блока 6 у -шожения подается на вход оптимизатора- 7, который в определенные моменты времени йроводит сравнение ве- личин(1 сигнала на его входе с преды- ду1дей, хранящейся в его памяти.

На основе сравнения оптимизатор вырабатывает на своем выходе управляющий сигнал для исполнительного механизма 8, установленного на линии подача воздуха в ферментер таким образом, что изменение расхода воздуха приводит к поддержанию максимального значения скорости потребления кислорода: если предьщущая коррекция положения исполнительного механизма приводит к увеличению скорости потребления кислорода, последующая коррекция полож:ения исполнительного механизма осуществляется в том же направлении и наоборот.

Экспериментальное исследование предлагаемой системы на ферментационной установке ФУб при непрерывном .культивировании кормовых дрожжей Candida Utilis показало, что, по сравнению с известной, выход биомассы повьшается в среднем на 1,5%.

Ф о 1Э м у л а и 3 о б р е т е н и я

Система автоматического у.правле- ния аэрацией в процессе культивирования микроорганизмов, содержащая датчик расхода воздуха, блок умножения и связанные между соб.ой оптимизатор и исполнительный механизм, установленный на линии подачи воздуха, линию отходя пщх газов, о т л и ч а - ю щ а я с я тем, что, с целью повышения выхода биомассы, она снабжена датчиками концентрации кислорода, ус- танов ленньми соответственно на линиях подачи воздуха и отходящих газов, и сумма.тором, при этом вход последнего подключен к датчикам концентрации кислорода, а выход - к блоку умножения, соединенному с оптимизатором .

Изобретение позволяет повысить выход биомассы путем поддержания максимального значения скорости потребления кислорода. Система содержит датчики 3 и 4 концентрации кйслоро-. да в подаваемом воздухе и отходящих, газах, сигналы от которых поступают на вход сумматора 5 (С). Выход С соа- динен с блоком 6 умножения (БУ), второй вход БУ связан с датчиком I расхода подаваемого воздуха. Сигнал, поступаемый в БУ, пропорционален скорости потребления кислорода микроорганизмами. Сигнал с БУ поступает на вход оптимизатора 7 (О). О в определенные моменты времени сравнивает величины сигнала на входе с предыдущей величиной, хранящейся в памяти, и вырабатьшает сигнал дпя изменения подачи воздуха в ферментер с. помощью исполнительного механизма 8, - что приводит к поддержанию максимального значения скорости потребления кислорода. 1 ил. § сл с: