Способ автоматического управления процессом приготовления гидролизных сред

 

Изобретение относится к способам автоматического регулирования технологических процессов и может быть использовано в микробиологическом производстве при приготовлении гидролизных сред. Целью изобретения является повышение биологической доброкачественности при получении гидролизных сред. -Способ предусматривает регулирование подачи пара в процессе продувки гидролизных сред в зависимости от содержания фурфурола и дополнительную регулировку по содержанию п-цимола, причем расход пара (Gp) определяют из уровня G С„ 260(1- 5.), Мстс где С цех концентрация п-цимола в исходном гидролизате, С. - концентрация п-цимола в полученном идpoлизате. Данный способ позволяет повысить биологическую доброкачественность продутых паром гидролизных сред, за счет чего увеличивается выход дрожжей на 9-12%. 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,Я0„„! 392103 А1 (59 4 С 13 К 1/02

= -». - (у;", ц::; „

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ., ц/

Н Д BTOPCHOlVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ " :(/ (21) 4116678/28-13 (22) 10.09.86 (46) 30.04.88. Бюл. ¹ 16 (71) Научно-производственное гидроII лизное объединение Гидролизпром" (72) М.В.Кожурова, А.А.Шупляк, Л.В.Дмитренко, А.Б.Воронков, В.В.Лаврентьев и Е.Е.Дмитриев (53) 663. 1(088.8) изводстве при приготовлении гидролизных сред. Целью изобретения является повышение биологической доброкачественности при получении гидролизных сред. Способ предусматривает регули- рование подачи пара в процессе продувки гидролизных сред в зависимости от содержания фурфурола и дополни» тельную регулировку по содержанию п-цимола, причем расход пара (Gq)

Стек определяют из уровня GO =260(1- ††-), CMсм где С„,„ — концентрация и-цимола в исходном гидролизате, С „ — концентрация п-цимола в полученном 1.идролизате. Данный способ позволяет повысить биологическую доброкачественность продутых паром гидролизных сред, за счет чего увеличивается выход дрожжей на 9-12Х. 3 ил.,56) Авторское свидетельство СССР

¹ 726834, кл. С 13 К 1/02, 1978. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ГИДРОЛИЗНЫХ СРЕД (57) Изобретение относится к способам автоматического регулирования технологических процессов и может быть использовано в микробиологическом про1 13921

ИэобретеHHe o " носитс . K I HgpoJII, ной промышленности и может быть ис— пользовано в микробиологическом про° В изводстве для автоматического управления процессом облагораживания гидролизных сред, пригставливаемых для культивирования гагкроорганизмов.

Цель изобретения -- повышение биологической доброкачественности гидролиэных1 сред, Способ автоматического управленик процессом приготовления гидролизных, сред, предназначенньг<„ например, для культивирования микроорганизмов, 15 пр едусматрив ает регулир о в ание подачи пара в процессе продувки гидролизных сред в зависимости от содержания фур-фурола, при этом подачу пара допог:.— нительно регулируют по содержанию и цимола, По экспериментальным данным при продувке паром в течение 55-60 мин сахарсодержащих растворов, полученных при гидролизе лиственной древесины, удаляется 95-98% фурфурола и только 30-35% и-цимола. Таким образом, доброкачественность продутых паром гидролизных сред определяется остаточным содержанием не только - 10 фурфурола,.сколько п-цимола, и регулирование расхода пара в зависимости, от содержания фурфурола. и оксиметил- фурфурола не обеспечивает достижение высокой биологической доброкачествен -;;. ности гидролизата.

В то же время„ п-.цимол, как наименее летучий из в"å:é " г:аммы идентифицированных летучих инггибиторов, является определяющим ггараметром (a О совокупности с фурфуролом) при управлении процессом приготовления пи тательлгых сред.

На фиг, 1 представлены ре.зультаты экспериментально определенной зависимости удаления фурфурола Л (кривые

1 и II) и и-цимола (кривые III и IV) от продолжительности продувки и расхода пара Сд (кривые I u III соответствуют времени продувки 40 мин, кривые II — 4-70 мин); на фиг. 2 схема управления процессом приготовления гидролизных сред, реализующая данный способ; на фиг, 3 - экспериментально определенная зависимость изменения концентрации и-цимола (х) от расхода пара (Си), кривая 2 со-. ответствует исходному содержанию

03 и-цимол» l, 75 10 7., а кривая 6 содержанию 2,5 10 %.

Продувку паром осуществляют в колонне 1 (например, колпачковогo типа), снабженной трубопроводами 2-5 для подачи соответственно гидролизата,. пара и длл отбора паровой фракции и продутого гидролизата, датчиками

6 и 7 концентрации соответственно фурфурола и и-цимола и датчиком 8 расхоца пара, регулятором 9, испол-. нительным механизмом 10.

Способ осуществляется следующим образом.

Гидролизат с концентрацией фурфурола 0,1%, и-цимола 3 10 7 поступает в колонну 1 по трубопроводу 2 и., перетекал с тарелки на тарелку, движется в противотоке с паром, который по трубопроводу 3 поступает в кубовую часть колонны, пробулькивает сквозь слой жидкости, находящейся на тарелках, и, насыщаясь летучими компонентами кипящего гидролизата, удаляется из верхней части колонны по трубопроводу 4 для последующего охлаждения и выделения фурфуро ла в качестве товарного продукта.

Одновременно по трубопроводУ 5 продутый гидролизат поступает на дальнейжую подготовку для биохимической переработки (например, на нейтрализацию и фильтрацию). Сигнал, пропорциональный концентрации фурфурола, поступает с датчика 6 в качестве задания на регулятор 9, где сравнивается с сигналом ат датчика 8 расхода пара.

Сигнал сравнения в качестве управляющего воздействия поступает на исполнительный механизм 10, который изменяет подачу пара на продувку в зависимости от концентрации фурфурола и тем самым обеспечивается регулирование подачи пара. Дополнительно с помощью датчика 7 концентрации и-цимола измеряют концентрацию п-цимола в продутом гидролизе, сигнал от которого в виде коррекции поступает на вход регулятора 9. Расход пара (G„) изменяют в зависимости от концентрации и-цимола в исходном гидролизате (С,-„ ) и в полученном гидролизате (С е„ ) в соответствии с уравнением

С = 260 (1 — -- — -)

С тек

- п

Э

С.мед построенным по экспериментальной кривой (фиг. 3). Так, при С г,„ =

1392103

3 10 K и С „= 1 10-Ф%, расход пара С „= 130 кг/м .

При концентрации и-цимола Стек э большей 1,5 10 %, задание на подачу пара увеличивается. В соответствии с сигналом регулятора 9 исполнительный механизм .10 осуществляет дополнительное регулирование подачи пара с коррекцией по концентрации и-ци- 1Q мола.

Степень удаления фурфурола больше

90%, обеспечивающая высокую доброкачественность субстрата, достигается уже при расходе пара 8 г/л мин, 15 а степень удаления и-цимола при этом составляет 20-30%.

Результаты выращивания кормовых дрожжей рода К.скотти на модельных смесях (модельная смесь Ф 1 — синте- 20 тическая среда с добавкой фурфурола

0,01%, соответствующей 90%-ному удалению фурфурола при продувке гидролизата из березы; модельная смесь

Р 2 — питательная среда, приготов- 25 ленная на основе продутого березово- го гидролизата с остаточной концентрццией фурфурола 0,01%) показали, что выход дрожжей при культивировании

Ю

«О

4% на смеси N - 1 на 4,5% вьпце, чем при культивировании на смеси Ф 2 (выход дрожжей сocòàíèë 52% и соответственно 47,5% от РВ). Содержание оксиметилфурфурола в смесях N - 1 и 2 составляло 0,08-0, 1%.

В результате реализации данного способа значительно повьппалась биологическая доброкачественность продутых паром гидролизных рред (выход дрожжей увеличился в 9-12 отн.% по сравнению с прототипом.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ автоматического управления процессом, приготовления гидрализных сред, предусматривающий регулирование подачи пара, задание которого определяют в зависимости от содержания фурфурола, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения биологической доброкачественности гидролизных сред, измеряют концентрацию и-цимола в исходном гидролизате, а регулирование подачи пара осуществляют с коррекцией в зависимости от

Измеренного параметра.

1392103

Составитель Г. Богачева

Редактор Т. Лазоренко Техред М.Дидык Корректор С. Шекмар

Заказ 1869/30 Тираж 308 Подписное

ВНИИПИ ГосУдарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4