Способ автоматического управленияпроцессом выращивания микроорга-низмов

щ 81086 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ бааз це 1 етеке Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 07.03.81. Лобуренко, С, И. Писарев, А. Е. Евсеев, П и Б. Я, Максимук Институт газа АН Украинской СС(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РОЦЕССОМ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМО Изобретение относится к процессам брожения и питательным средам, а именно к способам глубинного выращивания культур, и может быть использовано в микробиологической промышленности. 5Известны способы автоматического управления процессом выращивания микроорганизмов, предусматривающие регулирование подачи воздуха и измерение концентрации растворенного кислорода 1, 2. 10Недостатком этих способов является то, что при интенсивном росте и размножении метаноокисляющих микроорганизмов количество подаваемого воздуха и метана становится недостаточным, а увеличивать их 15 расходы практически невозможно из-за ограничения по захлебыванию в ферментере. Режим захлебывания в ферментере наступает при больших нагрузках по газу, а в этом режиме большая часть газовой смеси, 20 подаваемой в ферментер, не успевая диспергироваться в культуральной жидкости, выходит из ферментера, и это приводит к нарушению оптимальной подачи газа в ферментер и потерям газового сырья. 25Кроме того, недостатком способов является также то, что при культивировании газо-окисляющих микроорганизмов в газовой фазе, кроме кислорода, присутствует газообразный субстрат, который использу ется в качестве источника питания, а это приводит к уменьшению парциального давления кислорода и его фактической концентрации в растворенном виде.Цель изобретения - увеличение выхода целевого продукта.Цель достигается тем, что способ автоматического управления процессом выращивания микроорганизмов предусматривает регулирование подачи воздуха, измере ние концентрации растворенного кислорода, а также регулирование давления в ферментере в зависимости от концентрации растворенного кислорода в регулирование расхода воздуха и метана в зависимости от давления в ферментере, поддерживая при этом заданные оптимальные соотношения метан - воздух.На чертеже изображена система автоматического регулирования процесса выращивания микроорганизмов, поясняющая предложенный способ.В ферментер 1 подают газообразные воздух и метан в предельном количестве, которое не вызывает захлебывание мешалки ферментера. Датчик 2, измеряющий парциальное давление растворенного в культу- ральной жидкости кислорода, выдает сигнал, пропорциональный содержанию растворенного кислорода, который поступаетв регулятор 3, где сравнивается с заданным сигналом, соответствующим оптимальному содержанию растворенного кислорода для данных микроорганизмов. Выходной сигнал с регулятора 3 поступает на испол нительный механизм клапана 4, стоящий на линии отходящих газов. При изменении содержания растворенного кислорода содержание последнего становится меньше оптимального значения, клапан 4 закры вается и увеличивает давление в ферментере, пока содержание кислорода не достигнет заданного значения.Сигнал, пропорциональный давлению в ферментере 1, поступает с манометра 5 в 1 з качестве задания на регулятор б, который с помощью исполнительного механизма клапана 7 изменяет подачу воздуха на аэрацию. При увеличении или уменьшении давления. соответственно увеличивается или 20 уменьшается расход воздуха пропорционально коэффициенту сжимаемости газа.Регулятор 8 соотношения поддерживает заданное оптимальное соотношение между расходами воздуха и метана. Сигнал, про порциональный расходу воздуха, поступает с сужающего устройства 9 на дифманометр 10 и далее в регулятор 8, где сравнивается с сигналом, пропорциональным расходу метана, последний поступает с сужающего 30 устройства 11 на дифманометр 12 и затем в регулятор 8,Результирующий сигнал, пропорциональный разбалансу, поступает на исполнительный механизм клапана 13, который в зави симости от расхода воздуха увеличивает или уменьшает расход метана.Контроль и ограничение давления в ферментере осуществляют регулятором 14, задатчиком этого регулятора устанавливают 40 верхнее ограничение давления в ферментере, при достижении которого с регулятора 14 поступает сигнал на исполнительный механизм клапана 15, который открывает выход из ферментера в линию отходящих газов.Поддержание оптимальной температуры в ферментер осуществляется следующим образом.Сигнал, пропорциональный текущему значению температуры в ферментере, с тер-. мопары 16 поступает на регулятор 17, где сравнивается с сигналом, соответствующим заданному оптимальному значению температуры. Результирующий сигнал, пропорциональный разбалансу, поступает на исполнительный механизм клапана 18, и в зависимости от величины температуры увеличивает или уменьшает расход воды на охлаждение ферментера,В результате реализации данного способа была достигнута продуктивность 4,5 - 5 г/л АСВ/ч при давлении 4 ати и протоке 0,2 ч - , что в 4 раза больше, чем при атмосферном давлении, это приводит к повышению производительности в 4 раза. Формула изобретенияСпособ автоматического управления процессом выращивания микроорганизмов, предусматривающий регулирование подачи воздуха и измерение концентрации растворенного кислорода, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, регулируют давление в ферментере в зависимости от концентрации растворенного кислорода и регулируют расходы воздуха и метана в зависимости от давления в ферментере, при этом поддерживают заданное оптимальное соотношение метан- воздух,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР502015, кл. С 12 В 1/08, 1974.2. Авторское свидетельство СССР535340, кл. С 12 В 1/08, 197 б (прототип).81080 тор Л. Орлова едактор С. Тито Типография, пр. Сапунова аказ 502/1 НПО Пои Составитель Г. Богачев Техред О, Павлова Изд.231 Тираж 530 ПодписноеГосударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4(5