Система автоматического управления подачей субстрата в процессе непрерывного культивирования микроорганизмов Советский патент 1989 года по МПК C12Q3/00 

1

Изобретение относится к микробиологической промышленности и может быть использовано для автоматического управления подачей питательного субстрата в процессе непрерьшного культивирования микроорганизмо-в,

Цель изобретения - повышение качества управления и рациональное использование массообменньгх характеристик ферментера.

На чертеже представлена схема предлагаемой системы автоматического управления.

Система содержит ферментер 1, датчик 2 растворенного кислорода, через регулятор 3 связанньш с исполнительным механизмом 4, установленным на

линии подачи субстрата, последовательно соединенные датчик 5 расхода, регулятор 6 и исполнительный механизм. 7, установленньй на линии воздуха, и датчик 8 концентрации углекислого газа в отходящих газах, связанный с регулятором 3 расхода субстрата.

Система автоматического управления подачей субстрата в процессе непрерьшного культивир ования микроорганизмов работает следующим образом.

В ферментере проводится процесс непрерьшного культивирования микроорганизмов, в ходе которого известными техническими средствами осуществляется стабилизация температуры и

|(

ГО

ел

рК среды. Расход воздуха на аэрацию управляется с помощью исполнительного механизма 7, команду на который передает регулятор 6 согласно сигналу с датчика 5 расхода воздуха.

Сигналы с датчиков 2 и 3 растворенного кислорода и концентрации углекислого газа соответственно поступают на входы регулятора 3, который посылает сигнал на исполнительный механизм 4, регулирующий расход подаваемого в ферментер субстрата. Если активность микроорганизмов, измеряемая датчиком концентрации углекисло- го газа, соответствует регламентной, регуля тор 3 на своем выходе вырабатывает сигнал, который поддерживает концентрацию растворенного кислорода постоянной на заданном регламент- ном уровне путем регулирования расхода питательного субстрата. Если активность микроорганизмов увеличивается, то при постоянном расходе воздуха увеличивается концентрация уг- лекислого газа в выходящих газах и увеличивается значение сигнала от датчика 8 концентрации углекислого газа. Этот сигнал, поступающий на второй вход регулятора 3, модифици- рует заданную концентрацию растворенного кислорода, уменьшая ее значение, в связи с чем на выходе регулятора 3 вырабатывается сигнал, поддерживающий концентрацию растворенно го кислорода на новом уменьщенном г значении путем увеличения расхода питательного субстрата. При уменьшении активности микроорганизмов, си1- нал с датчика 8 модифицирует значение задания концентрации растворенного кислорода, увеличивая ее, и регулятор 3 через исполнительный механизм 4 уменьшает расход питательного субстрата.

Таким образом, .система автоматического управления, предусматривающая определение активности микроорганизмов и модификацию-задания концентрации растворенного в зависимости от состояния культуры, обеспечивает качественное управление подачей питательного субстрата, что позволяет лучше использовать массообменные характеристики ферментера и увеличить |Выход готовой продукции.

Формула изобретения

Система автоматического управления подачей субстрата в процессе не- прерьшного культивирования микроорганизмов, содержащая последовательно соединенный датчик растворенного кислорода, регулятор расхода субстрата и исполнительный механизм, установленный на линии подачи субстрата, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества уп- равления и рационального использования массообменных характеристик ферментера, она снабжена последовательно соединенными датчиком расхода воз Духа, регулятором и исполнительным механизмом, установленным на линии подачи воздуха, и датчиком концент- рации углекислого газа в отходящих газах, при этом последний подключен к регулятору расхода субстрата,

ь

Изобретение относится к микробиологической промышленности и может быть использовано для автоматического управления подачей питательного субстрата в процессе непрерывного культивирования микроорганизмов. Цель изобретения - повышение качества управления и рациональное использование массообменных характеристик ферментера. В процессе непрерывного культивирования микроорганизмов контуром регулирования расхода воздуха поддерживается постоянный расход воздуха на аэрацию. Подача питательного субстрата осуществляется, поддерживая концентрацию растворенного кислорода в культуральной жидкости на заданном уровне, при этом датчиком концентрации углекислого газа измеряется концентрация CO₂ в отходящих газах и полученный сигнал, пропорциональный активности микроорганизмов, используется для коррекции заданного значения концентрации растворенного кислорода. 1 ил.