Система управління процесом вирощування мікроорганізмів

Изобретение относится к дрожжевой промышленности, а именно к управлению процессом выращивания микроорганизмов, и направлено на увеличение выхода дрожжей за счет повышения точности управления процессом. Система содержит контуры (К) стабилизации температуры и рН дрожжевой массы в ферментере (Ф) автоматического пеногашения, К регулирования подачи воздуха на аэрацию, включающий регулятор и исполнительный механизм (ИМ), установленный на линии подачи воздуха, К регулирования подачи питательных солей, содерждщий датчик 19 уровня в Ф. В Ф помещены две вертикальные трубы 15 и 16, основная труба 15 заужена снизу, а в верхней части обе трубы имеют меньшее сечение и снабжены устройствами 17 для подвода сжатого воздуха. В верхнюю часть каждой камеры подают сжатый воздух в зависимости от расхода воздуха, подаваемого на аэрацию, и уровня в аппарате. Этим обеспечивают скорость циркуляции постоянной .независимо от степени аэрации и уровня в Ф. Изменение пода- с чи воздуха на аэрацию, а также мелас- eg сы в Ф и в нижнюю часть дополнительной вертикальной трубы 16 осуществляют в зависимости от содержания спирта в уходящих газах, определяемого прибором 24, подключаемым посредством селектора 23 к устройствам 22 для отбора уходящих газов. 1 ил. if) С 1 1286628 бопроводе подачи мелассы в ферментер, Изобретение относится к дрожжевой и к исполнительному Механизму 2 /, успромышленности, я имрнно v системам тановленному на трубопроводе подачи управления процессом выращивания микмелассы в трубу 16. Система снабжена роорганизмов. также регулятором 28 расхода воздуха, Целью изобретение является увелипоступающего на аэрацию, вход которочение выхода дрожжей путем повышения го соединен с прибором 24 для опредеточности управления процессом. ления содержания спирта, а выход с На чертеже изображена блок-схема исполнительным механизмом 29, устасистемы управления процессом выращивания микроорганизмов. Ю новленным на воздуховоде. Система работает следующим обраСистема содержит контур стабилизом. зации температуры в ферментере 1, Температура в ферментере 1 поддерсостоящий из датчика 2 температуры, живается на заданном уровне с помощью соединенного с регулятором 3, выход которого связан с исполнительным ме- \5 контура стабилизации температуры, включающего датчик 2 температуры, ханизмом 4, установленным на магистподключенный на вход регулятора 3, рали воды, подаваемой в охладительную который после сравнения текущего и рубашку 5; контур стабилизации рН заданного значения температур вырабадрожжевой массы, состоящей из датчика 20 тывает сигнал регулирующего воздей6, соединенного с регулятором 7, к ствия, управляющего механизмом на выходу которого подключены исполнимагистрали воды, подаваемой в охлательный механизм 8 ніа трубопроводе дительную рубашку. аммиачной воды и исполнительный механизм 9 на трубопроводе серной кислоты Изменение кислотности в ферменте25 ре 1 воспринимается датчиком 6 рН, контур пеногашения с датчиком 10, регулятором 11, выход которого связан включенным на вход регулятора, который в зависимости от отклонения рН с клапаном 12 на трубопроводе олеинов ту или иную сторону подает сигнал вой кислоты; контур программного упна исполнительный механизм 8 подачи равления подачей питательных солей, 30 аммиачной воды, либо на исполнительсостоящий из дозаторов 13, соединенный механизм 9, подающий серную кисных с программным устройством 14. лоту в ферментер. Кроме того, система содержит две вертикальные трубы 15 и 16; основную и Уровень пены в ферментере контролируется датчиком 10, сигнал от котодополнительную, помещенные внутрь ферментера. Основная труба 15 заужена-35 рого поступает на регулятор 11, возв нижней части, дополнительная труба действующий на клапан 12, установленный на трубопроводе олеиновой кислоты. 16 имеет постоянное сечение. В верхРастворы питательных солей в ферней части обе вертикальные трубы имементере подаются посредством дозатоют меньшее«сечение и снабжены устрой40 ствами 17 для подвода сжатого воздуха.' ров 13, работой которых управляет программное устройство 14. Система снабжена также датчиком 18 Культуральная жидкость также завоздуха, поступающего на аэрацию, и полняет основную и дополнительную датчиком 19 уровня культуральной жидкости, соединенными с входом регулято- вертикальные трубы 15 и 16, которые 45 полностью погружены. Так как основра 20, выходы которого соединены с исполнительным механизмом 21, устаная вертикальная труба 15 заужена новленным на магистрали сжатого возв нижней части, то степень аэрации духа, идущего в устройство 17. В вервнутри ее ниже, чем в объеме ферментикальных трубах 15 и 16 установлены тера, а по снабжению мелассой жидтакже устройства 22 для отбора уходя- 50 кость внутри трубы 15 находится на щих газов, соединенные со входом сетаком же уровне, что и жидкость в лектора 23, выход которого соединен ферментере, следовательно, при прибс входом прибора 24 для определения лижении в процессе выращивания к содержания спирта в уходящих газах, границе "подспиртовывания" последнее выход последнего связан с входом ре- 55 начнется раньше в основной вертикальгулятора 25 расхода мелассы, выход ной трубе 15 по сравнению со всем которого подключен к исполнительному объемом ферментера. Таким образом механизму 26, установленному на труприбор 24 для определения содержания 4 12R6628 ход дрожжей увеличился на W- по сравспирта в уходящих газах, подключаемый нению с системой, где подача питания поочередно при помощи селектора 23 к велась в зависимости от спиртообраотборным устройствам 22 вертикальных труб 15 и 16, регистрирует наличие зования в ферментере, затраты на аэраспирта, выдает сигнал на вход регуля- ^ цию культуральной жидкости снизились тора 28 подачи воздуха на эрацию, кона 10%. торый, воздействуя на исполнительный механизм 29,производит соответствующую Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я подачу аэрационного воздуха. Степень аэрации в дополнительной трубе 16 такая 10 Система управления процессом выраже,как в ферментере ,однако регулятор 25 щивания микроорганизмов, содержащая мелассы,воздействуя на исполнительный контуры стабилизации температуры в механизм 27, подает в эту трубу некоферментерах У рН дрожжевой массы, торое количество мелассы. При этом, контур автоматического пеногашения, если дрожжи во всем объеме ферментера 15 контур регулирования подачи воздуха снабжены в достаточной степени меласна аэрацию, включающий регулятор и сой, то спиртообразование в дополниисполнительный механизм, установлентельной вертикальной трубе 16 не проный на линии подачи воздуха и подачи исходит. Если снабжение мелассой питательных солей, датчик уровня в дрожжей в ферментере недостаточно, 20 ферментере и помещенную в последний то при установленной степени аэрации вертикальную трубу, верхний конец ков дополнительной трубе 16 начинается торой сужен, о т л и ч а ю щ а я с я спиртообразование. Наличие спирта в тем, что, с целью увеличения выхода уходящих газах в дополнительной вердрожжей, она снабжена помещенной в тикальной трубе 16 улавливается при- 25 ферментер дополнительной вертикальной бором 2А, который выдает сигнал на трубой с суженной верхней частью, регулятор 25. Последний, воздействуя исполнительным механизмом, располона исполнительный механизм 26, управженным на линии подачи мелассы в нижляет подачей мелассы в ферментер- Для нюю часть дополнительной вертикальной обеспечения нормальной работы систе- 30 трубы, последовательно соединенными мы необходимо, чтобы происходила неселектором и прибором для определепрерывная циркуляция культуральной ния содержания спирта в уходящих га* зах,а также контуром регулирования жидкости через вертикальные трубы подачи воздуха в верхней части каждой 15 и 16 снизу вверх. Скорость циркуляции должна быть постоянной незави- 35 вертикальной трубы, при этом дополнительная и основная вертикальная трубы симо от степени аэрации и уровня в имеют устройства для отвода отходящих ферментере. Циркуляцией жидкости упгазов, з. последние подключены к серавляет регулятор 20, который, получая информацию от датчика 18 расхода лектору, причем прибор для определевоздуха на аэрацию и от датчика 19 40 ния содержания спирта в уходящих газах уровня в ферментере, воздействует на подключен к регуляторам расхода воздуисполнительные механизмы 21, управха на аэрацию и подачи мелассы в ляющие подачей воздуха в устройство ферментер, регулятор подачи мелассы 17, размещенное вверху вертикальных соединен с исполнительным механизмом, труб 15 и 16. 45 установленным на линии подачи мелассы в нижнюю часть дополнительной труПрименение данной системы в дрожбы, а датчик уровня подключен к регужевой промышленности позволяет повысить точность управления процессом, лятору расхода воздуха контура регуа следовательно, увеличить выход лирования подачи воздуха в верхнюю дрожжей. При применении системы вьґ- 50 часть каждой вертикальной трубы. Составитель Г. Богачева Редактор Н. Горват Техред Л.Сердюкова Корректор С. Шекмар Заказ 7684/26 Тираж 500 Подписное . ВНИШШ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 • .Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4