Способ автоматического управления блоком периодически работающих аппаратов

 

1. СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ БЛОКОМ ПЕРИОДИЧЕСКИ РАБОг ТАЮЩИХ АППАРАТОВ путем регулирования температуры, уровня, величины рН и изменения подачи исходного количества культуральной жидкости в каждый аппарат, отличающийся тем, целью повьпиения качества приготовляемого раствора за счет улучшения точности регулирования, подачу культуральной жидкости в каждый аппарат осуществляют в зависимости от заданной конечной активности раствора и его максимально допустимого объема в аппарате, 2.Способ поп. 1, от л и ч а ющ и и с я тем, что регулирование величины рН раствора осуществляют одновременно с лодачей воды путем воздействия на подачу кислоты в аппарат . 3.Способ по п.1,отличающ и и с я тем, что регулируют расход воды в холодильник изменением подачи хладагента.

COtO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„ЯУ„„1142134 А

4(5ц В 01 D 3/42, G 05 D 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3617503/23-26 (22) 06.06.83 (46) 28.02.85. Бюл. № 8 (72) Я.А.Ханукаев, С.N.×åðíåð, Н.П.Левин, А.В.Дудник и В.В.Алешечкин (71) Грозненское научно-производственное объединение "Промавтоматика" (53) 66.012-52(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 498957, кл. В 01 J 19/00, 1967.

2 ° Авторское свидетельство СССР № 858858, кл. В 01 D 3/42, 1980. (54)(57) 1. СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ БЛОКОМ ПЕРИОДИЧЕСКИ РАБО-.

ТАЮЩИХ АППАРАТОВ путем регулирования температуры, уровня, величины рН и изменения подачи исходного количества культуральной жидкости в каж1 дый аппарат, отличающийся тем, что с целью повышения качества приготовляемого раствора за счет улучшения точности регулирования, подачу культуральной жидкости в каждый агпарат осуществляют в зависимости от заданной конечной активности раствора и его максимально допустимого объема в аппарате.

2. Способ по п.1, î z л и ч а юшийся тем, что регулирование величины рН раствора осуществляют одновременно с лодачей воды путем воздействия на подачу кислоты в аппарат.

3. Слособ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что регулируют расход воды в холодильник изменением подачи хладагента.

1142134

Изобретение относится к автоматическому управлению технологическими процессами и может быть использовано в химико-фармацевтической и химической промышленности.

Известен способ автоматического управления технологическим процессом в реакторе полупериодического действия путем регулирования температуры в нем подачей хладоагента в змеевик реактора, подачей компонента в реактор, управления частотой, объемом доз основного рейгента и скоростью вращения мешалки по уровню основного реагента в мернике (1 ).

Однако при управлении количеством основного реагента, подаваемого в реактор не учитывается его качество и качество реагента, в частнос.ти культуральной жидкости, изменяется в широком диапазоне.

Наиболее близким по технической

23 сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ автоматического управления блоком параллельно работающих аппаратов путем изменения подачи исходного количества культуральной жидкости в кажцый аппарат в зависимости от величины общей нагрузки, уровня в сырьевой емкости, температуры, уровня и давления в каждом аппарате(2 3. 35

Однако данный способ не обеспечивает качества. приготовляемого раствора, так как распределение нагрузок на каждый аппарат осуществляется без учета его качества, изменяющегося в широком диапазоне и требуемого по регламенту, качества приготовляемого раствора, в том числе не обеспечивается качество раствора при приготовлении его из последней дозы культу- <5 ральной жидкости.

Кроме того, данный способ не обеспечивает так же максимальную загрузку блока периодически работающих .аппаратов и не исключает возможность 50 замерзания холодильника.

Цель изобретения — повьппение качества приготовляемого раствора за счет упучшения точности.

Поставленная цель достигается 55 тем, что согласно способу автоматического управления блоком периодически работающих аппаратов путем регулирования температуры, уровня, величины рН и изменения подачи исходног количества загружа мой культуральной жидкости в каждый аппарат, подачу культуральной жидкости в каждь и аппарат осуществляют в зависимости от заданной конечной активности раствора и его максимально допустимого объема в аппарате.

Регулирование величины рН раствора осуществляют одновременно с подачей воды путем воздействия на подачу кислоты в аппарат, Расход воды в холодильник регулируют изменением подачи хладагента, что также повышает точность приготовления раствора.

При осуществлении регулирования рН раствора одновременно с подачей воды в каждый аппарат автоматически учитывается количество подаваемой кислоты, объем которой может достигать 107 от общего объема раствора, что также повышает точность, .а следовательно и .качество приготовляемого раствора.

Из-за термолобильности антибиотиков воду, подаваемую на приготовление растворов, захолаживают в холорильнике изменением подачи хладаген- та. В силу периодического действия аппаратов возможны моменты, когда потребление воды прекращается, а подача хладоагента продолжается, что приводит к замерзанию в холодильнике и выходу его из строя.

Наличие датчика протока на трубопроводе подачи воды и прекращение подачи хладагента при отсутствии протока воды исключает возможность выхода холодильника из строя.

На чертеже представлена схема реализации данного способа.

Схема содержит блок периодически работающих аппаратов 1 и 2, на практике число последних может достигать четырех и более, холодильник воды 3, датчики 4 и 5 уровня, датчики 6 и 7 величины рН,. блок 8 ввода данных аналитического контроля, соединенный своим выходом с функциональным блоком 9, выходы которого соединены, в свою очередь,с исполнительными механизмами 10-17 и приводами 18 и 19 мешалок, датчик 20 температуры и регулятор 2 1, датчик 22 протока и исполнительные механизмы 23 и 24 на трубопроводе подачи воды в аппарат.

Способ осуществляется следующим образом.

Перед выгрузкой ферментатора через блок 8 ввода данных аналитического контроля в функциональный блок 9 вводится значение активности культуральной жидкости. Блок 9 анализирует состояние аппаратов 1 и 2, и при готовности одного из них к загрузке, например, первого, исходя из максимально допустимого объема раствора, вычисляет объем загружаемой культуральной жидкости

А

Ч

k)l 1 иакс1 А к где А — заданная конечная актив3 ность раствора;

A к — активность культуральной жидкости 20 а затем, с учетом геометрических особенностей аппарата 1 вычисляет значение уровня загрузки культуральной жидкости в данный аппарат, соответствующее расчитанному объему. По 25 окончании расчета блок 9 формирует управляющее воздействие на исполнительный механизм 14 на линии подачи культуральной жидкости. Изменение уровня в аппарате контролиру- З0 ется датчиком уровня 4, выходной сигнал с которого пропорциональный данным измерений поступает в блок 9.

При достижении им расчетного значения блок 9 снимает управляющий сиг35 нал с исполнительного механизма 14 и формирует управляющее воздействие на открытие исполнительного механизма 10, включение привода мешалки 18, и контролируя рН в аппарате 1 40 через датчик 6 величины рН, вырабатывает регулирующее воздействие на исполнительный механизм 12, установленный на линии подачи кислоты в аппарат, поддерживая тем самым величину рН на регламентном значении.

При достижении уровнем значения со- ответствующего максимально допустимому объему раствора в аппарате блок 9 снимает управляющий сигнал 50 с исполнительного механизма 10 и, если величина рН соответствует. регламентной, отключает привод мешалки 18, после чего аппарат 1 сигна-, лом от блока 9 на исполнительный ме-. 55 ханизм 17 выгружается на дальнейшие стадии обработки культуральной жидкости.

После загрузки расчетного коли; чества культуральной жидкости в ап/ парате 1 функциональньй блок 9 контролирует готовность к загрузке ànnàрата 2 и последовательно обеспечивает его загрузку культуральной жидкостью, а затем приготовление раствора заданного качества формированием управляющих воздействий на соответствующие исполнительные механизмы 11 13, 15 и 17 и привод .

19 мешалки, при этом текущие значения уровня и величины рН контролируются датчиками 5 и 7 соответственно.

При снижении количества культу-. ральной жидкости в последней дозе ниже расчетного значения уровня в одном из аппаратов 1 или 2 блок 9 в обратном порядке с учетом действительного значения уровня и геометрических особенностей аппарата осуществляет расчет объема загруженной культуральной жидкости и вычисляет, исходя из этого, объем раство-, ра заданной конечной активности

А

Ч =Ч

В где Чк — объем загруженной культуральной жидкости;

А к — активность культуральной жидкости;

А — заданная конечная активность раствора, а затем, с учетом геометрических особенностей загружаемого аппарата вычисляет значение уровня в.аппарате, до которого необходимо осуществить разведение культуральной жидкости.

Дальнейшее приготовление раство а заданного качества осуществляется

)писанным способом.

Подача воды на разбавление в аппараты 1 и 2 осуществляется через холодильник воды 3, где в качестве хладагента используется рассол.

Сигнал, пропорциональный температуре воды с датчика 20, установленного на выходе холодильника, поступает в регулятор 21, формирующий регулирующее воздействие на исполнительный механизм 23, установленный на линии подачи рассола в холодильние воды 3, обеспечивая регламентное значение температуры воды.

1142134

Нулэтуральие @идкогтв

ВНИИПИ Заказ 595/7 Тираж 659 Подписное

Филнал IHN Патент, г. Ужгород, ул.Проектная,4

Я Я

В связи с периодически режимом работы блока аппаратов создаются ситуации, при которых исполнительные механизмы 10 и 11 на линиях подачи воды в аппараты 1 и 2 закрыты и проток воды через холодильник 3 отсутствует. В этом случае нарушается ре— жим регулирования и сигнал, сформированный регулятором 2 1 на исполнительный механизм 23, будет соответствовать полностью открытому состоянию последнего, так как темаература, измеряемая датчиком 20 не изменяется в сторону уменьшения из-за отсутствия протока воды в трубопроводе.

В то же время датчик 22 протока воды сформирует управляющее воздействие на закрытие исполнительного механизма 24 на линии рассола в холодильник, что предотвратит замерзание воды в последнем и выход его из строя.

В качестве базового образца принят лучший образец аналогичного на в . значения, внедренный в СССР— способ автоматического управления бло— ком периодически работающих аппаратов (групповой промьпиленный регла- мент на производство окситетрациклина гидрохлорида и окситетрациклина гидрата), используемый в производстве окситетрациклина.

Использование предлагаемого способа по сравнению с базовым позволит за счет повышения качества приготовления раствора снизить потери целевого продукта на последующих технологических процессах очистки и выделения антибиотика, что в итоге обеспечит увеличение объема производства окситетрациклина на 1,2Х.

Ожидаемая годовая экономика от использования предлагаемого способа в производстве окситетрациклина составит ориентировочно 35 тыс.руб.

Ориентировочная потребность народного хозяйства в объектах с использованием предлагаемого изобретения 2 — 3 ед.