Ферментер—ЭВМ

Рис. 5.8. Обвязка ферментера в системе автоматизированного эксперимента

Структурная схема автоматизации микробиологического эксперимента показана на рис. 5.7 [2]. Структурная схема включает сам объект исследования (ферментер), измерительные элементы (датчики и преобразователи), регулирующие устройства (исполнительные механизмы и регуляторы), вычислительные средства автоматизации эксперимента, обработки анализа информации. Обычно в системе имеются дублирующие регистрирующие приборы и полностью не удается обойтись без анализа проб, т. е. без аппаратуры для работы с пробами. Пример конкретной обвязки ферментера в системе автоматизированного эксперимента показан на рис. 5.8. [c.268]

Задачи управления находят широкое применение в проведении экспериментальных исследований процессов ферментации, причем в настоящее время получают большое распространение исследовательские комплексы ферментер-ЭВМ, Создание таких комплексов основывается на двух принципах [3], Первый заключается в том, что для автоматизации какой-либо научной аппаратуры необходимо совершенно точно определить характер функций, которые должны полностью выполняться системой. Самым важным качеством ЭВМ в этой системе является то, что она позволяет упростить конструкцию приборов или экспериментальных установок и эффективно решать задачи управления в процессе проведения эксперимента. Второй принцип заключается в том, что мощность современных цифровых ЭВМ вполне достаточна для выполнения большинства операций при проведении экспериментальных исследований. Это означает, что систему следует организовать таким образом, чтобы избежать математической или электронной обработки данных вне самой ЭВМ. [c.267]

В обычной аффинной хроматографии для иммобилизации субстратов в качестве носителей используются агароза и сшитая сефароза. В качестве сшивающего агента обычно выступает ВгСМ, а мостик образован а,о)-диамином. Эти полисахаридные носители подвержены биодеградации, и, следовательно, органические полимерные гели более удобны в качестве матрицы и допускают более широкий набор химических модификаций. Именно эти причины побудили Уайт-сайдса и сотр. разработать новый метод иммобилизации ферментов в сшитых органических полимерных гелях [126]. По своей простоте и универсальности этот метод превосходит ранее предложенные. Особенно ценен он при иммобилизации относительно лабильных ферментов для использования в ферментерах большого размера при проведении реакций органического синтеза, катализируемых ферментами. [c.257]

Рис. 5.9. Схема движения информации в системе ферментер — ЭВМ

I - ферментер 2 - холодильник 3 - сепаратор-дегазатор 4 - центрифуги 5 - сушилка [c.265]

Основное количество воды из центрифуги возвращают в ферментер, а дрожжевую суспензию промывают водой и направляют через испаритель в сушилку. После высушивания дрожжи, представляющие собой ЕВК, являются товарным продуктом. [c.266]

Рис. 4.7. Условные схемы биореактора (ферментеров) различного типа

Достоинствами производства БВК являются отсутствие влияния на процессы получения БВК климатических условий - их производство можно организовать в различных районах земного шара высокая производительность процесса - в ферментере объемом 600 м можно получать белков столько же, сколько дают 100 тыс. голов крупного рогатого скота [3] [c.264]

Клетки можно иммобилизовать путем флокуляции с образованием больших агрегатов. Естественная флокуляция дрожжевых клеток происходит по окончании ферментации, й моб 1лкзо2атале таки .5 гг) тем [слетки используются б башенных ферментерах при производстве тта. Мицелий грибов также образует агрегаты в виде сферических пеллет. Флокуляция является характерным процессом очистки сточных вод активным илом. Для усиления агрегации могут использоваться искусственные флокулянты, хотя механизм флокулообразования еще слабо изучен [141]. [c.163]

Производство БВК отличается исключительной производительностью. Так, в ферментере объемом 600 можно производить белков столько же, сколько их дает за тот же период 100 тыс. голов крупного рогатого скота. Кроме парафина для производства ВВК можно использовать дизельные фракции нефтей, газы и нефти. [c.15]

Одним из основных экономических показателей в качестве критерия оптимальности используется себестоимость выпускаемого целевого продукта рпр. Величина себестоимости представляет собой полные затраты на выпуск единицы продукции. Рассмотрим систему балансовых уравнений процесса полученпя биомассы микроорганизмов пз углеродсодержащего субстрата. Уравнения баланса для ферментера имеют вид [c.26]

Основными устройствами для приема, регистрации и обработки информации являются устройства цифровой регистрации данных для автоматизированной их регистрации с блоками — датчик времени, сканирующее устройство, параллельно-последовательный преобразователь, периферийный интерфейс, блоки управления, печатающее устройство. Данные поступают через интерфейс в вычислительную машину. ЭВМ посылает сигнал через интерфейс на управление шаговыми двигателями, которые обеспечивают контроль заданных величин. Одна из схем движения информации в системе ферментер-ЭВМ показан на рис. 5.9. [c.270]

Другой подход, использующий формализованную методику построения кинетических моделей, основанную на поблочной идентификации простейших уравнений связи и построения глобальной модели, эффективный при работе на комплексах Ферментер-ЭВМ , рассмотрен в работе [2]. [c.65]

Взаимовлияние концентрации растворенного в среде кислорода на удельное его потребление и тепловыделение установлено при исследовании на комплексе ЭВМ—ферментер процесса выращивания дрожжей на н-парафинах [8] (см. табл. 2.10). [c.101]

Численные значения параметров аг (/=1... 6) зависят от конкретных гидродинамических и массообменных условий в колонном ферментере. На значение параметра й1 влияет структура газового потока. При отсутствии продольного перемешивания, идеальном вытеснении по газу О1 = 0. Величина объемного коэффициента кьа (параметр аг) зависит от скорости жидкостного и газового потоков дао и в колонне. Параметр аз. характеризуется струк- [c.160]

Гидродинамическая структура жидкостного потока в колонном биореакторе может соответствовать идеальному перемешиванию при наличии контура циркуляции, или приближаться к идеальному вытеснению при прямоточном взаимодействии барботируемого газа и питательной среды, что позволяет применять эти аппараты для широкого класса процессов культивирования аэробных микроорганизмов [20]. Необходимая величина скорости сорбции кислорода, с учетом потребления кислорода микроорганизмами, достигается в основном расходом газовой фазы и относительной скоростью движения газового и жидкостного потоков. В работах [5, 12, 20] рассмотрены примеры использования секционированных колонных бнореакторов в процессах микробиологического синтеза. В многоступенчатом колонном биореакторе, состоящем из секций, разделенных перфорированными тарелками, подача субстрата осуществляется на нижнюю тарелку, а вывод суспензии микроорганизмов — сверху. Дополнительно к турбулизацин жидкости барботируемым газом в ряде аппаратов применяется механическое пере.мешнванпе за счет лопастных мешалок, находящихся в каждой секции колонны и помещенных на центральной оси. Движение жидкости и газа в ферментере обычно противоточное. За счет дополнительного механического перемешивания каждая секция колонны работает как ячейка полного смешения. [c.206]

В общем случае потоковые графы содержат т вершин-источников, п вершин-стоков, k промежуточных вершин и I дуг. Нетрудно видеть, например, что вершины II и III на тепловом потоковом графе могут быть объединены в одну (показано пунктиром) и тогда эта вершина будет соответствовать пе технологическому оператору, а технологическому аппарату — ферментеру. [c.182]

В последнее время широко рекламировались самовсасывающие турбоэжекторные мешалки, эффективность которых в аппаратах небольших объемов, согласно исследованиям, оказалась, довольно высокой. Однако промышленная их проверка на ферментерах большой емкости не дала ожидаемого эффекта. Этот вопрос более подробно будет освещен в п. 21, Был предложен способ перемешивать жидкость в большом объеме мешалкой малого диаметра, совершающей подобно гироскопу прецессионное движение. Проведенные Мильченко сравнительные исследования окисления сульфита натрия самовсасывающей мешалкой с обычным и прецессионным движением показали, что в обоих случаях объемный коэффициент массопереноса одинаков. [c.121]

Рабочий объем газлифтного реактора можно увеличить, используя для циркуляции жидкости его межтрубное пространство, как это показано на рис. 38. Такой принцип конструирования зрлифтных аппаратов используется в микробиологической промышленности при создании ферментеров больших объемов. Например, для аэробного выращивания кормовых дрожжей на гидролизных средах широко распространен ферментер Лефрансуа вы- [c.82]

Регулирование объема лабораторного ферментера малых размеров является сложной задачей, так как его величина изменяется за счет разбавления, периодического отбора проб и подачи ингредиентов. Датчиком для регулирования является датчик уровнемера, который управляет отводом культуральной жидкости из аппарата. Такое же управление осуществляется и тогда, когда изменяются скорость аэрации, скорость вращения мешалки или скорость подачи воздуха. [c.270]

В ферментер подают аммиак, который служит одним из питательных веществ для дрожжевых клеток и обеспечивает поддержание заданного pH водной фазн. Процесс экзотермичен. Требуемая температура (около 30°С) поддерживается выносными циркуляционными холодильниками. [c.266]

В ходе реализации второго пункта из загрязненной среды выделяют микроорганизмы-деструкторы компонента-загрязнителя, изучаются особещюсти его метаболизма на основе полученных данных в специальных ферментерах наращивается значительная биомасса микроорганизмов-аборигенов и интродуцируется вместе с биогенами в загрязненную среду [32]. [c.154]

Фирма Ликвихимнка для производства дрожжей предполагала использовать крупнотоннажный ферментер с циркуляционным перемешиванием, разработанный японской компанией Канегафучи объемом 1300 м , (рис. 4.12). Диаметр основной колонны 6,2 м, высота аппарата 30 м. Аппарат имеет основную колонну, в нижнюю часть которой начиняется компримированный воздух под давлением 3,8- 10 Па в количестве 36 тыс. норм. м /ч. Циркуляция среды обеспечивается винтовым перемешивающим устройством, направляющим газонасыщенную среду через встроенный в циркуляционный контур трубчатый теплообменник. Комбинированный принцип ввода энергии и перемешивания среды в этом аппарате позволяет эффективно турбулизпровать среду и диспергировать в ней газовую фазу. Средняя скорость сорбции кислорода в аппарате 4—6 кг О2/(ш ч) при коэффициенте массопередачи кислорода 450 ч . Производительность бнореактора при выработке дрожжей из н-парафинов — 36 т/сут нри удельных энергозатратах 2,5 кВт ч/кг биомассы. [c.205]

Процесс получения биомассы обогащенной селеном, опробован на лабораторном ферментере емкостью 3 л (рабочий объем 1.7 л). Ст ерильный раствор диоксида селена добавляли в ферментер перед посевом. В результате ферментации была получена биомасса бактерий [c.168]

Дрожжи Yarrowia lipoiyti a выращивали в качалочных колбах на установке КЗ 12-250Т и в лабораторном ферментере в периодическом режиме при температуре 30-32°С. Фильтрование послеферментационных суспензий проводили на лабораторной установке с использованием нетканых текстильных материалов. [c.178]

Постановка задачи для оптимизации системы разнообъемных ферментеров формулируется следующим образом [5]. Требуется определить такое соотношение времени пребывания в каждом ферментере каскада (или соотношение объемов реакторов), чтобы для заданного значения концентрации или степени использования сырья на выходе из каскада общее время пребывания было минимальным, т. е. достигалась максимальная удельная производительность при данных условиях. [c.37]

К аппаратам с гидродинамическим перемешиванием среды относятся аппараты с принудительным циркуляционным перемешиванием за счет энергии жидкостного потока, создаваемого насосом или винтовым перемешивающим устройством. Интересна конструкция секционированного струйного ферментера (рис. 4.11) В основном корпусе колонны одна над другой расположены секции, соединенные между собой одной или несколькими сливными трубами. Жидкость высокоироизводительнымн насосами подается в верхнюю секцию колонны, из которой по системе труб стекает вниз, прн этом струя жидкости захватывает воздух, поступающий через газовводную трубу. Засасываемый извне воздух вместе со стекающей жидкостью поступает в нижнюю секцию. Корпус колонны 1 может быть изготовлен из железобетона. Секции (резер- [c.204]

Колонные секционные ферментеры, представляющие собой тарельчатые аппараты, различаются в основном конструкцией тарелок, а также организацией потоков в нем. Широко используются конструкции снтчатых тарелок с переливными устройствами и провальные перфорированные тарелки. Прн этом возможно размещение теплообменных устройств внутри колонны, хотя наличие змеевиков на тарелке увеличивает ее сопротивление в среднем на [c.206]

Во всем мире ведутся работы по созданию высокоэффективных систем автоматизированного эксперимента и оснащению ферментеров высокоточной измерительной аппаратурой. На Международной выставке Микробиопром-8Ь> были показаны ферментеры и ферментационные установки лабораторного и пилотного масштабов, оснащенные комплексом датчиков и вторичных при- [c.271]

Еннкеев Ш. Г., Зиновьев О. Н. Оптимальное проектирование батареи ферментеров.— Микробиологическая промышленность , 197,2, №1, с. 6—10. [c.273]

Смирнов В. Н., Вннаров А. НЭ. Культивирование микроорганизмов на нетрадиционном субстрате в колонном ферментере с плавающей насадкой.— Микробиологическая промышленность , 1983, № 6, с. 5—9. [c.276]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология