生物發(fā)酵過程解決方案-在線瀏覽
2025-06-27 13:51本頁面
【正文】 控制隨著生物工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，其生產(chǎn)設(shè)備和規(guī)模不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)過程的強(qiáng)化，對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)的要求越來越迫切，對(duì)生化過程實(shí)行優(yōu)化控制，可穩(wěn)定生產(chǎn)，提高得率，降低消耗，增加效益。影響發(fā)酵過程的兩個(gè)主要因素是發(fā)酵培養(yǎng)基和發(fā)酵條件，在培養(yǎng)基配方基本固定的情況下，發(fā)酵條件是影響過程代謝變化的主要方面。上圖為：以常規(guī)控制為主的發(fā)酵罐自控工藝圖對(duì)于特定的微生物，它都有一個(gè)最適宜的生長溫度。因此，微生物發(fā)酵過程發(fā)酵溫度的控制是一個(gè)很重要的微生物生長環(huán)境參數(shù)，必須嚴(yán)格的加以控制。對(duì)于小型的發(fā)酵罐溫度控制系統(tǒng)是以發(fā)酵罐溫度為被控參數(shù)，冷卻水流量為控制參數(shù)的單回路控制方案，對(duì)于大型的發(fā)酵罐系統(tǒng)，則采用發(fā)酵罐溫度為主回路，以冷卻水系統(tǒng)為副回路的串級(jí)控制或前饋反饋控制方案。在實(shí)際過程中工業(yè)發(fā)酵過程溫度控制，由于冷卻水（或溫水）溫度地變化，將會(huì)影響發(fā)酵溫度控制品質(zhì)，這個(gè)影響作用過程是先使夾套溫度變化，然后使發(fā)酵罐的溫度變化，只有這時(shí)，控制器才感受到溫差的出現(xiàn)，從而驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)閥。（二）串級(jí)控制將TT2測量出來的信號(hào)組成一個(gè)控制系統(tǒng)，將TC1的輸出作為TC2控制器的給定值，便組成一個(gè)串級(jí)控制系統(tǒng)。并可顯著改善發(fā)酵罐的控制特性，使等效對(duì)象滯后減小。由于它是作為副控制器TC2的給定值，因此使得副參數(shù)變化也較小，比較平穩(wěn)，這樣就可以使主副兩個(gè)參數(shù)都能保持在一定范圍內(nèi)平緩波動(dòng)，以滿足工藝過程的要求。（三）前饋反饋控制將冷卻水溫度這一擾動(dòng)信號(hào)于TC1控制器的輸出信號(hào)一起作用于調(diào)節(jié)閥，便形成前饋反饋控制，這樣，對(duì)于冷卻水溫度的變化這一干擾便能快速的作用于調(diào)節(jié)閥門，使調(diào)節(jié)閥也作相應(yīng)的調(diào)整從而及時(shí)消除這一干擾。發(fā)酵罐操作壓力的變化，將會(huì)引起氧在發(fā)酵液中的分壓改變，也就是說影響著溶解氧濃度的變化。影響發(fā)酵罐的壓力主要是供給的消毒空氣的壓力變化，通?？刂瓢l(fā)酵罐的壓力是通過調(diào)節(jié)排出氣體的量來控制。PH是微生物生長的另一個(gè)重要環(huán)境參數(shù)。在工業(yè)生產(chǎn)上，若發(fā)酵液PH值偏低、氨氮也偏低的時(shí)候，則通過加氨水等方法使其PH值回升；如果PH值偏高而氨氮偏低，可以補(bǔ)入硫酸銨或氯化銨；若PH值和氨氮都偏高，在發(fā)酵前期，可適當(dāng)增加糖的補(bǔ)加量來調(diào)整。因此在PH值控制中必須嚴(yán)格控制好調(diào)整液的加入量，絕對(duì)不能過量。氨水可以通過噴淋頭加入發(fā)酵罐，當(dāng)然最好是通過空氣管道與空氣一起送入發(fā)酵罐，這樣便使氨水充分散發(fā)于發(fā)酵液中，不會(huì)造成局部區(qū)域的PH值的偏高或偏低。
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