Способ автоматического управления процессом гидролиза растительного сырья в гидролизаппаратах

Союз СоветскихСоцио алмстнчесааРеспублик 11 Ц 71 5564 К ДатеСКОМЮ СвИДатвЛЬСтвю(51) М.Кл,с присоединением заявки-6 05 )Э 27/00 Государотоенный комитет СССР оо делам изобретений н открытийДата опубликования описания 25.02.80, конструкторское объединение микробиологической промышленности и Главное управление микробиологической промышленности при Совете Министров СССР(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ГИДРОЛИЗА РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ В ГИДРОЛИЗАППАРАТАХИзобретение относится к микробиологической промышленности, в частности кгидролизно-дрожжевому производству.Известен способ автоматического управ- ления процессом гидролиза растительного сырья в гидролизаппаратах путем регулирования температуры и подачи воды и"веса содержимого гидролизаппарата,Содержание сахаров в гидролизате определяет возможный выход продуктов биосинтеза, получаемых в результате биохимической переработки гидролизатов. Однако этот выход значительно снижают продукты разложения гидролизных сахаров Исодержащиеся в гидролизате ингибиторы роста микроорганизмов. Распад сахаров происходит под воздействием высокой температуры и наличия кислотности в процессе гидро- лиза,Известный способ автоматического управления процессом гидролиза не учитывает того, что соотношение между содержанием сахаров и количеством продуктов их распада в гидролизате существенно зависит"от условий варки и значительно меняется в процессе гидролиза,.что снижает эффективность управления.Целью изобретения является повышениеэффективности управления процессом гидролиза растительного сырья.5 Цель достигается тем, что определяютколичество распавшихся сахаров в гидролизате, а регулирование подачи воды, ее температуры и веса содержимого гидролизаппарата осуществляют в зависимости от количества распавшихся сахаров в гидроли- зате. Общее количество распавшихся сахаровМ к моменту времени определяется следующим образом15М = ) (К г,-МК,)с 1,огде Ко - константа скорости распада сахаров в тех условиях реакции, кото 2 р рые сложились к моменту времени;7 количество сахаров из трудногидролизуемых полисахаридов, находящихся в гидролизаппарате к моменту ,Х - количество сахаров из легкогидролизуемых полисахаридов к моменту 1.6 - поп равочный коэффициент учетасостава сахаров.В предлагаемом способе для повышениядоброкачественности получаемых гидролиза" тов, а также для повышения производительности и снижения себестоимости введена оценка сравнения возможных вариантов при различных значениях входных параметров.Таким критерием является обобщеннаяцелевая функцияЕ 6 =- с 11 Ен + йаЕгн - дх Ер, - + гпахгде й, Юх, йз - коэффициент веса (значимости) частных целевыхфункций;Н нормированное значение целевой функции доброкачественности гидролизата;Ехн нормированное значение целевой функции производительности;Ехи" нормированное значение целевой функции себестоимости.Для определенйя общего количества распавшихся сахаров и получения значения обобщенной целевой функции в предлагаемом способе используют устройство поиска и анализа режимов гидролиза, которое сос"тоит из двух аналоговых вычислительных машин МН, работающих параллельно, и специальной приставки для задания началь- ных условий и переменных коэффициентов, и решает указанные задачи в ускоренном масштабе времени 1:500. На чертеже изображена схема управления процессом гиЯролиза растительного сырья в гидролизаппарате,которая включает в себя программные задатчики 1 - 3 веса, температуры и расхода воды, сумматора 4 - 6, датчики 7 - 9 соответственно веса, температуры и расхода воды, регуляторы 10 - 12 соответственновеса, температуры и расхода воды, исполнительные механизмы 13 - 15, гидролизаппарат 16, подогреватель 1, паровой коллектор 18, линия 19 подачи волы, линия 20 выдачи воды, устройство 21 поиска и анализа режимов гидролиза, устройство 22 выбора программ Управление процессом гидролиза осуществляется следующим образом. С помощью устройства 21 поиска и анализа режимов гидролиза рассчитывают ряд кривых изменения качества распавшихся сахаровГв ходе варки, соответствующих наибольшему значению обобщенной целевой функции для принятых условий. После этого определяют скорости изменения управляющих параметров, соответствующих рассчитанным кривым, т. е. выбирают программы изменения 1 ф веса, температуры и подачи воды, обеспечивающие ведение процесса в соответствии с рассчитанными значениями количества распавшихся сахаров.В соответствии с условиями варки уст ройство 22 выбора программ определяеттребуемые программы изменения веса, температуры и подачи воды. Сигналы с программных задатчиков 1 - 3 веса, температуры и расхода воды, функционально зависимые от количества распавшихся веществ в гидро 2 ф лизате, поступают на соответствующие сумматоры 4 - 6, где сравниваются с сигналами от датчиков 7 - 9 веса, температуры и расхода воды. Результаты сравнений в качестве управляющих воздействий поступают на г соответствующие регуляторы 10 - 12 веса,температуры и расхода воды. Далее сигнаЛ с регулятора 10 поступает на исполнительный механизм 13, установленный на линии 20 выдачи гидролизата.Сигнал с регулятора 11 температуры по- зф ступает на исполнительный механизм 14,установленный на паровом коллекторе 18.Сигнал с регулятора 12 расхода воды поступает на исполнительный механизм 15, расположенный на линии подачи воды 19.35Формула изобретенияСпособ автоматического управленияпроцессом гидролиза растительного сырья 46в гидролизаппаратах путем регулирования температуры и подачи воды и веса содержимого гидролизаппарата, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности управления, определяют количество рас павшихся сахаров в гидролизате, а регулирование подачи воды, ее температуры и веса содержимого гидролиз аппарата осуществляют в зависимости от количества распавшихся сахаров в гидролизате.втянч 113035,илиал П Составитель Г. ЛТехред К. ШуфриТираж 957ПИ Государственного кделам изобретений иМосква, Ж - 35, РаущсП к Патент, г. Ужгород Редактор В. ТрубченкоЗаказ 9449/21ЦНИИ Корректор М. ДемПодписноемитета СССРоткрытийая наб., д. 4/5ул. Проектная, 4