Система управления процессом выращивания микроорганизмов

) (11) 3/00 иЯ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ У ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ВТОРСЙОМУ СВИДЕТЕ(71) Киевский технологический институт пищевой промышленности(56) Авторское свидетельство СССР У 840284, кл. С 05 0 27/00, 1981. ,(54) СИСТЕЙА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ.(57) Изобретение относится к дрожжевой промышленности, а именно к управ лению процессом выращивания микроорганизмов, и направлено на увеличение выхода дрожжей за счет повышения точ ности управления процессом. Система содержит контуры (К) стабилизации температуры и рН дрожжевой массы в .ферментере (Ф) автоматического пеногашения, К регулирования подачи воздуха на аэрацию, включающий регулято и исполнительный механизм (ИМ), установленный на ликии подачи воздуха,К регулирования подачи питательныхсолей, содержащий датчик 19 уровня вФ. В Ф помещены две вертикальные трубы 15 и 16, основная труба 15 заужекаснизу, а в верхней части обе трубыимеют меньшее сечение и снабжены устройствами 17 для подвода сжатого воздуха. В верхнюю часть каждой камерыподают сжатый воздух в зависимостиот расхода воздуха, подаваемого нааэрацию, и уровня в аппарате. Этимобеспечивают скорость циркуляциипостоянной;независимо от степениаэрации и уровня в Ф. Изменение подачи воздуха на аэрацию, а также мелассы в ф и в нижнюю часть дополнительной вертикальной трубы 16 осуществляют в зависимости от содержания спирта в уходящих газах, определяемогоприбором 24, подключаемым посредствомселектора 23 к устройствам 22 для отбора уходящих газов. 1 ил.1 128662Изобретение относится к дрожжевойпромышленности а именно к системамуправления процессом выращивания микроорганизмов.Целью изобретения является увеличение выхода дрожжей путем повышенияточности управления процессом,На чертеже изображена блок-схемасистемы управления процессом выращивания микроорганизмов. 1 ОСистема содержит контур стабилизации температуры в Ферментере 1,состоящий из датчика 2 температуры,соединенного с регулятором 3, выходкоторого связан с исполнительным механизмом 4, установленным на магистрали воды, подаваемой в охладительнуюрубашку 5; контур стабилизации рНдрожжевой массы, состоящей из датчика6, соединенного с регулятором 7, к 20выходу которого подключены исполнительный механизм 8 на трубопроводеаммиачной воды и исполнительный механизм 9 на трубопроводе серной кислотыконтур пеногашения с датчиком 10, ре 25гулятором 11, выход которого связанс клапаном 12 на трубопроводе олеиновой кислоты; контур программного управления подачей питательных солей,состоящий иэ дозаторов 13, соединенных с программным устройством 14.Кроме того, система содержит"две вертикальные трубы 15 и 16; основную идополнительную, помещенные внутрьферментера, Основная труба 15 заужена З 5в нижней части, дополнительная труба16 имеет постоянное сечение. В верхней части обе вертикальные трубы имеют меньшееесечение и снабжены устройствами 17 для подвода сжатого воздуха 40Система снабжена также датчиком 18воздуха, поступающего на аэрацио, идатчиком 19 уровня культуральной жидкости, соединенными с входом регулятора 20, выходы которого соединены сисполнительным механизмом 21, установленным на магистрали сжатого воздуха, идущего в устройство 17. В вертикальных трубах 15 и 16,установленытакже устройства 22 для отбора уходящих газов, соединенные со входом селектора 23, выход которого соединенс входом прибора 24 для определениясодержания спирта в уходящих газах,выход последнего связан с входом регулятора 25 расхода мелассы, выходкоторого подключен к исполнительномумеханизму 26, установленному на тру 8 2бопроводе подачи мелассы в Ферментер,и к исполнительному механизму 27, установленному на трубопроводе подачимелассы в трубу 16. Система снабженатакже регулятором 28 расхода воздуха,поступающего на аэрацию, вход которого соединен с прибором 24 для, определения содержания спирта, а выход сисполнительным механизмом 29, установленным на воздуховоде.Система работает следующим образом,Температура в Ферментере 1 поддерживается на заданном уровне с помощьюконтура стабилизации температуры,включающего датчик 2 температуры,подключенный на вход регулятора 3,который после сравнения текущего изаданного значения температур вырабатывает сигнал регулирующего воздействия, управляющего механизмом намагистрали воды, подаваемой в охладительную рубашку,Изменение кислотности в Ферментере 1 воспринимается датчиком 6 рН,включенным на вход регулятора, который в зависимости от отклонения рНв ту или иную сторону подает сигнална исполнительный механизм 8 подачиаммиачной воды, либо на исполнительный механизм 9, подающий серную кислоту в ферментер.Уровень пены в ферментере контролируется датчиком 10, сигнал от которого поступает на регулятор 11, воздействующий на клапан 12, установленный на трубопроводе олеиновой кислоты,Растворы питательных солей в ферментере подаются посредством дозаторов 13, работой которых управляетпрограммное устройство 14.Культуральная жидкость также заполняет основную и дополнительнуювертикальные трубы 15 и 16, которыеполностью погружены. Так как основная вертикальная труба 15 зауженав нижней части, то степень аэрациивнутри ее ниже, чем в объеме ферментера, а по снабжению мелассой жидкость внутри трубы 15 находится натаком же уровне, что и жидкость вферментере, следовательно, при приближении в процессе выращивания кгранице "подспиртовывания" последнееначнется раньше в основной вертикальной трубе 15 по сравнению со всемобъемом Ферментера. Таким образомприбор 24 для определения содержания628 4ход дрожжей увеличился на 6 Е по сравнению с системой, где подача питания велась в зависимости от спиртообразования в ферментере, затраты на аэрацию культуральной жидкости снизились на 10 . 3 1286 спирта в уходящих газах, подключаемый поочередно при помощи селектора 23 к отборным устройствам 22 вертикальных труб 15 и 16, регистрирует наличие спирта, выдает сигнал на вход регулятора 28 подачи воздуха на эрацию, который, воздействуя на исполнительный механизм 29,производит соответствующую подачу аэрационного воздуха. Степень аэрации в дополнительной трубе 16 такая 10 же,как в ферментере,однако регулятор 25 мелассы, воздействуя на исполнительный механизм 27, подает в эту трубу некоторое количество мелассы. При. этом, если дрожжи во всем объеме ферментера 15 снабжены в достаточной степени мелассой, то спиртообразование в дополнительной вертикальной трубе 16 не происходит. Если снабжение мелассой дрожжей в ферментере недостаточно, 20 то при установленной степени аэрации в дополнительной трубе 16 начинается спиртообразование. Наличие спирта в уходящих газах в дополнительной вертикальной трубе 16 улавливается прибором 24, который выдает сигнал на регулятор 25. Последний, воздействуя на исполнительный механизм 26, управляет подачей мелассы в ферментер, Для обеспечения нормальной работы систе мы необходимо, чтобы происходила непрерывная циркуляция культуральной жидкости через вертикальные трубы 15 и 16 снизу вверх. Скорость циркуляции должна быть постоянной незави симо от степени аэрации и уровня в ферментере, Циркуляцией жидкости управляет регулятор 20, который, получая информацию от датчика 18 расхода воздуха на аэрацию и от датчика 19 40 уровня в ферментере,: воздействует на исполнительные механизмы 21, управляющие подачей воздуха в устройство 17, размещенное вверху вертикальных труб 15 и 16. 45Применение данной системы в дрожжевой промышленности позволяет повысить точность управления процессом, а следовательно, увеличить выход дрожжей. При применении системы выСоставитель Г, БоРедактор Н. Горват Техред Л,Сердюков Формула из обре те ния Система управления процессом выращивания микроорганизмов, содержащая контуры стабилизации температуры в ферментерах У рН дрожжевой массы, контур автоматического пеногашения, контур регулирования подачи воздуха на аэрацию, включающий регулятор и исполнительный механизм, установленный на линии подачи воздуха и подачи питательных солей, датчик уровня в ферментере и помещенную в последний вертикальную трубу, верхний конец которой сужен, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения выхода дрожжей, она снабжена помещенной в ферментер дополнительной вертикальной трубой с суженной верхней частью, исполнительным механизмом, расположенным на линии подачи мелассы в нижнюю часть дополнительной вертикальной трубы, последовательно соединенными селектором и прибором для определения содержания спирта в уходящих га-. зах,а также контуром регулирования подачи воздуха в верхней части каждой вертикальной трубы, при этом дополнительная и основная вертикальная трубы имеют устройства для отвода отходящих газов, а последние подключены к селектору, причем прибор для определения содержания спирта в уходящих газах подключен к регуляторам расхода воздуха на аэрацию и подачи мелассы в ферментер, регулятор подачи мелассы соединен с исполнительным механизмом, установленным на линии подачи мелассы в нижнюю часть дополнительной трубы, а датчик уровня подключен к регулятору расхода воздуха контура регулирования подачи воздуха в верхнюю часть каждой вертикальной трубы.гачеваа Корректор С. Шекмар Заказ 7684/26 Тираж 500 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5.