Способ автоматического управления процессом непрерывного получения ферментолизата

(51)5 С 05 Э 27/ОО ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ относится к способам правления технологипереработки биозмов - ферментативомассы микроорганиз(57) Изобретениеавтоматического уческими процессамимассы микроорганиному гидролизу б Изобре зации тех жет быть ческой пр процессе продукта биомассы тение относится к автом нологического процесса использовано в микроби омышленности, например получения ферментолиза ферментативного гидрол микроорганизмов,и моог а -за обретения является снижеферментного препарата на и увеличение производиеактора за счет корректилогических потоков. ние расходферментоли тельностировки техн таГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО И 306 РЕТЕНИЯМ И ОЧЯРЫТИЯМПРИ. ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинтеза белковыхвеществ(56) Авторское свидетельство СССРНф 1097981, кл, С 05 0 27/00, 1982.(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССО 1 НЕПРЕРЫВНОГО ПОЛУЧЕНИЯФЕРМЕНТОЛИЗАТА 801597865 А 1 2мов, Цель изобретения - снижение расхода ферментного препарата на ферментолиз и увеличение производительности реактора за счет корректировки технологических потоков. Производство. ферментолизатов включает подготовку биомассы, разбавление исходного продукта до заданной концентрации и рН, ферментативный гидролиз подготовленного сырья при заданном рН и непрерывный отбор готового ферментолизата. Для снижения расхода ферментпого.препарата и увеличения производительности реактора подачу раствора фермента корректируют в зависимости от расхода сырья, поступающего в реактор, подачу дрожжевой суспензии на подготовку сырья производят в зависимости от уровня в реакторе, а отбор ферментолизата из реактора осуществляют по разности качественных характеристик электропроводности ферментолизата до и после реактора.1 табл., 1 ил. На чертеже представлена схема реа лизации способа управления процессом ф 3 непрерывного получения ферментолиза 1 та.Схема содержит смеситель 1, в который поступают дрожжевая суспензия на подготовку, разбавитель и титрующий агент, В смесителе 1 расположен. А датчик рН 2 подготовленной дрожжевой суспензии (или сырья), функционально связанный через вторичный прибор 3 с встроенным регулятором с исполнительным механизмом 4, усновленным на линии подачи в смеситель титрующего агента. Датчик 5 концентрации, функционально связанный с вторичным прибором 6 со встроенным регулятором, установлен на линии подачи сырья из смесителя 1 в реактор 7, в котором расположен контур стабилизации температуры, включающий датчик 8 температурь 1, через вторичный прибор 9 со встроенным регулятором связанный с исполнительным механизмом 10, установленным на линии подачи греющего агента в змеевик реактора 7. В реакторе 7 расположен также контур регулирования рН, включающий датчик рН 11, соединенный через вторичный прибор 12 со встроенным регулятором и исполнительным механизмом 13, установленным на трубопроводе подачи в реактор 7 титрующего агента. На линии подачи раствора фермента в реактор 7 установлен датчик 14 расхода раствора фермента, а на линии подачи сырья в реактор 7 установлен датчик 15 рас хода сырья, функционально связанные через вторичный прибор 16 со встроенным регулятором с исполнительным механизмом 17 на линии подачи раствора фермента. Выходы датчиков 18 и 1930 качества на линиях подачи сырья и отбора ферментолизата соответственно связаны через сумматор 20 и вторичный прибор 21 со встроенным регулятором с исполнительным механизмом 22 на линии отбора ферментолизата. Контур подачи дрожжевой суспензии на подготовку сырья содержит датчик 26 расхода дрожжевой суспензии, свя ванный через вторичный прибор с регулятором 25 с исполнительным механизмом 27 на линии подачи дрожжевой суспенэии в смеситель. Датчик 23 уровня в реакторе 7 через вторичный прибор 24 связан с задатчиком регулятора 25. Датчик 5 концентрации через вторичный прибор 6 с регулятором функционально связан с задатчиком регулятора 28, вход которого соединен с выходом датчика 30 расхода раэбавителя, а выход регулятора 28 соединен с входом исполнительного механизма 29, установленного на линии подачи разбавителя.55Способ осуществляют следующим образом,В смеситель 1 двумя потоками пода,ют дрожжевую сусйенвию и разбавитель,например технологическую воду, в соотношении, обеспечивающем разбавление суспензии до заданной концентрации. рН подготовленной дрожжевой суспензии (сырья) контролируют датчиком рН 2 и поддерживают на заданном уровне по сигналу с вторичного прибора 3 исполнительным механизмом 4 на линии подачи в смеситель 1 титрующего агента. Концентрацию сырья контролируют датчиком 5 концентрации, сигнал с которого через вторичный прибор 6 поступает на контур регулирования подачи разбавителя. Подготовленное сырье непрерывно подают в реактор 7 со змеевиком. Температуру сырья в реакторе 7 контролируют датчиком 8 температуры и регулируют подачей греющего агента в змеевик через исполнительный механизм 10 по сигналу от регулятора 9. В реактор 7 подают титрующий агент и контролируют рН среды в реакторе датчиком рН 11, а регулирование рН осуществляют по сигналу с датчика 11 через вторичный прибор 12 с регулятором посредством исполнительного механизма 13 на линии подачи в реактор 7 титрующего агента. В реактор 7 подаюттакже раствор фермента, расход которого регулируют контуром, включающим датчик 14 расхода раствора фермента, вторичный прибор 16 с регулятором и исполнительный механизм 17. Задание регулятору 16 корректируют в зависимости от величины расхода сырья, контролируемой датчиком 15 расхода, т.е. при увеличении расхода сырья пропорционально увеличивают расход раствора Фермента и наоборот. Датчиками 18 и 19 качества, установленными на линиях подачи сырья и отбора ферментолиэата из реактора 7, контролируют изменение качества по.тока до и после реактора. Сигналы с датчиков 18 и 19 поступают на сумматор 20, где происходит вычисление разности этих сигналов и сравнение ее с заданным значением. Исполнительный механизм 22 по сигналу с регулятора 21 осуществляет изменение величины отбора ферментолиэата из реактора 7, приводя вычисленную разность сигналов от датчиков качества к заданному значению., уровень в реакторе 7 контролируют датчиком 23 и вторичным прибором 24, сигнал с которого корректируют зада 1597865ние регулятору 25 контура регулирования подачи дрожжевой суспензии в смеситель для обеспечения постоянной величины уровня в реакторе. При изменении подачи дрожжевой суспензии в5 смеситель 1 изменяют величину концентрации сырья после смесителя, контролируемого приборами 5 и 6. Сигнал с прибора 6 корректирует задание регулятору 28 контура регулирования расхода разбавителя для приведения концентрации сырья к заданному значению, регулятор 28 также проводит сравнение сигнала датчика 30 расхода разбавителя. В случае рассогласования этих сигналов с регулятора 28 на исполнительный механизм 30 поступдет команда на увеличение или уменьшение расхода разбавителя путем открывания 20 или закрывания исполнительного механизма 30.П р и м е р. Смеситель 1 заполня-. ют водно-дрожжевой суспензией со стадии плазмолиза производства БВК с 25 концентрацией 11-127, сухих веществ.Одновременно проводят подтитровку водно-дрожжевой суспензии 203-ным раствором ИдОН или 152-ным раствором НС 1. Величину рН непрерывно контро О лируют датчиком рН 2, а подачу титрующего агента регулируют исполнительным механизмом 4. В смеситель ;подают большую часть титрующегоагента (" грубое титрование"). Кон - центрацию готового сырья измеряют датчиком 5 концентрации, сигнал с которого через вторичный прибор 6 поступает на задатчик регулятора 28, управляющего работой исполнительно О го механизма 29, изменяющего величину потока разбавителя. Из смесителя 1 сырье непрерывно поступает в реактор 7, при этом датчиком 15 расхода фиксируют скорость поступления сырья, 45 а датчиком 18 качества - его качество. Одновременно в реактор 7 при непрерывном перемешивании подают раствор фермента пропорционального расходу сырья, контролируемому датчиком 15. Расход раствора фермента обеспечивается контуром регулирования, включающим приборы 14, 16, 17. Одновременно начинают функционировать контуры стабилизации температуры и величины рН в реакторе 7: гемпературу в реакторе поддерживают на уровне 45-48 С, рН поддерживают подтитровкой, например раствором аммиачной воды, на уровне, оптимальном для используемого фермента. Длительность процесса ферментолиза 3,5 ч при непрерывном отборе ферментолизата из реактора 7. Качество (степень законченности ферментативного гидролиза) определяют, сравнивая сумматором 20 сигналы с датчиков 18 качества сырья (напри- мер, электропроводности) перед реактором 7 и датчика 19 качества ферментолиза также электропроводности после реактора 7 с заданным значением их разности. Если результат сравнения сигналов показывает, что ферментолиз ,проходит не полностью, скорость отбора ферментолизата снижается, а время нахождения сырья в реакторе 7 продлевается до окончания процесса ферментолиза, Это осуществляют путем изменения величины отбора ферментолизата из реактора 7 с помощью исполнительного механизма 22 от регулятора 21. При уменьшении отбора ферментолизата из реактора 7 уровень в реакторе начинает расти, датчик 23 уровня через вторичный прибор 24 корректирует величину подачи дрожжевой суспензии в смеситель 1, приводя уровень в реакторе 7 к заданному значению. Йзменение величины потока дрожжевой сус- пензии через соответствующие контуры регулирования приводит к изменению величины потоков разбавителя и титрующего агента в реактор 1.Результаты, полученные при производстве ферментолизатов в опытных условиях известным и предлагаемым способами, приведены в таблице.Предлагаемый способ позволяет корректировать подачу раствора фермента в зависимости от подачи сырья, а подачу дрожжевой суспензии в смеситель - в зависимости от уровня в реакторе. Снижение расхода раствора фермента 5,5 кг/т ферментолизата. Корректировка времени пребывания сырья в реакторе путем сравнения качества сырья до и после реактора позволяет повысить производительность установки.Формула изобретения Способ автоматического управления процессом непрерывного получения ферментолизата, включающий подготовку сырья, непрерывное смешивание компонентов, подаваемых в реактор, стабилизацию температуры и рН в реакторе, регулирование подачи разбавителя1597865 в эависимости от концентрации сырья,регулирование отбора ферментолизата,регулирование подачи раствора фермента и дрожжевой суспенэии, поступающей на подготовку, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью снижения расхода ферментного препарата на4 ерментолиз и увеличения производительности реактора за счет корректировки технологических потоков, дополнительно измеряют расход сырья, его Показатели по способуг известному Параметрыпроцесса предлагаемому 11-12 11-12 22,0 16,5 67,0 100,0 9,5 10,0 Концентрациясырья, ЕРасход фермента,кг/т ферментолиэатаСтепень гидролиза, ХПроизводительностьустановки, м/ч электропроводность, уровень продуктав реакторе, а также электропроводность Ферментолизата и корректируютподачу фермента в зависимости от расхода сырья, поступающего в реактор,подачу дрожжевой суспензии на подготовку сырья - в зависимости от уровня продукта в реактэре, а отбор ферментализата иэ реактора осуществляютпо разности электропроводностей сырьяи ферментолизата.