Способ автоматического управления анаэробным процессом брожения

 

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ АНАЭРОБНЫМ ПРОЦЕССОМ БРОЖЕНИЯ, предусматривающий подачу крахмалистого сусла, маточных дрожжей и буферного раствора, отличающийся тем, что,с целью повьшения выхода целевого продукта и уменьшения времени анаэробного сбраживания сусла на этанол. осуществляют подачу воздуха на аэрацию в ферментер в начальный момент времени анаэробного процесса брожения, причем количество подаваемого воздуха на аэрацию определяют по формуле К воэд, -С Q NH3 где количество воздуха, подаваемого на аэрацию; QMHI- количество потребленного буферного агента; С - константа, равная К КЯЭ при /IfiCIKC. fJnavc- максимальная удельная скорость роста микроорганизмов ; Ji - коэффициент, учитывающий рассу микроорганизмов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А (1) С 12.F 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Дьозд — л С азиз где ЯроэдЯинз—

/иакгГОСУДАРСТВЕННЫЙ. КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАЦ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3623,143/28-13 (22) 05.08.83 (46),15 ° 09.85. Бюл. № 34 (72) М.З. Милашаускас, Ю-К.Ю. Станишкис, P.Ю. Симутис и В.А. Жалкаускас (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (5)) 663. 15 (088.8)

° (56) Авторское свидетельство СССР № 348601,;кл. С 12 С 11/08, 1972. (54)(57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО . УПРАВЛЕНИЯ АНАЭРОБНЫМ ПРОЦЕССОМ

БРОЖЕНИЯ, предусматривающий подачу крахмалистого сусла, маточных дрожжей и буферного раствора, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта.и уменьшения времени анаэробного сбраживания сусла на этанол, „„SU;„, 378760 осуществляют подачу воздуха на аэрацию в ферментер в начальный момент времени анаэробного процесса брожения, причем количество - подаваемого воздуха на аэрацию определяют по формуле количество воздуха, подаваемого на аэрацию; количество потребленного буферного агента; константа, равная

К

Янн при /Мюак максимальная удельная скорость роста микроорганизмов; коэффициент, учитывающий рассу микроорганизмов.

К

=- — — — — — С, (ям количество воздуха, подаваемого на аэрацию; количество потребленного буферного агента; константа, равна 45

К/ Qмн при plмахс 3 максимальная удельная скорость роста микроорганизмов; коэффициент, учитывающий 50 рассу микроорганизмов ; где Q рщ —

qNyf3

Пример. Система состоит из ферментера 1 (см. чертеж),контура регулирования температуры брожения в ферменте1

Изобретение отйосится к спиртовой промышленности и может быть использовано для автоматического управления процессом анаэробного биосинтеза этанола из крахмалистого 5 сусла.

Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта и уменьшение времени анаэробного сбра.живания сусла на этанол. !

Сущность способа заключается в . следующем.

После подачи крахмалистого сусла, маточных дрожжей и буферного агента в начальный момент анаэробного спиртового брожения целевой продукт (этанол) выделяется медленно, так как его выделение непосредственно связано с ростом микроорганизмов, поэтому осуществляют подачу воздуха на аэрацию в начальный момент времени анаэробного спиртового процесса, брожения для достижения максимальной удельной скорости роста микроорганизмов, при ко- 25 торой происходит наилучшее выделе-! ние целевого продукта (этанола) .

При достижении максимальной удельной скорости роста микроорганизмов подача воздуха прекращается и дальнейший 30 ход спиртового процесса брожения проходит в анаэробных условиях, при этом количество воздуха, подаваемого на аэрацию в начальный момент времени анаэробного процесса спиртового брожения, определяется из следующей зависимости

760 ре, включающего датчик 2 температуры брожения, связанный через редуктор 3 температуры в ферментере с исполнительным механизмом 4, установленным на лйнии подачи охлаждающей воды, контура регулирования рН культуральной среды в ферментере, содержащего датчик 5 рН культуральной среды в ферментере, соединенный через регулятор 6 рН культуральной среды с исполнительным .механизмом 7, установленным на линии подачи буферного агента и контура регулирования подачи воздуха на аэрацию в ферментер 1, включающего датчик 8 потребления буферного агента микроорганизмами, блок 9 деления, блок 10 суммирования, регулятор 11 подачи воздуха на аэрацию, который связан с исполнительным механизмом 12., установленным на линии подачи воздуха на аэрацию.

Система работает следующим образом.

Сигнал от датчика 2 температуры брожения в ферментере подается на регулятор 3 температуры брожения в ферментере, который сравнивает заданное значение температуры брожения с текущим и формирует сигнал для исполнительного механизма 4, изменяющего подачу охлаждающей воды в ферментер. Сигнал от датчика 5 рН культуральной среды в ферментере подается на регулятор 6 рН культуральной среды в ферментере, который сравнивает заданное значение рН с текущим и формирует сигнал для .исполнительного механизма 7, изменяющего подачу буферного агента в ферментер. Изменение количества подаваемого буферного агента измеряют датчиком 8 потребления буферного агента микроорганизмами,: сигнал которого подают на блок 9 деления, в котором расчитывают текущее значение соотношении К/Ямы, сигнал которого поступает на блок 10 суммирования данного значения с постоянной величиной. В зависимости

"от суммарного сигнала регулятор 11. подачи воздуха на аэрацию фбрмирует сигнал для исполнительного механизма 12, установленного на линии подачи воздуха в ферментер 1.

1178760 фСЧМалиСл аЕ

Составитель Г. Богачева

Редактор Н. Киштулинец Техред Е. Попович

Корректор, М. Самборская,.

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5609/22 Тираж 525 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 Раушская наб., д.4/5