די אונטערשיידן אין טעמפּעראַטור קאָנטראָל סטראַטעגיעס פֿאַר פֿאַרשידענע-גרייס פערמענטאַציע טאַנקס אין ביאָלאָגישע פערמענטאַציע פּראָצעסן

הקדמה

ביאלאגישע פערמענטאציע איז א פראצעס וואס פארוואנדלט רוי מאטעריאלן אין ציל פראדוקטן דורך די מעטאבאלישע אקטיוויטעטן פון מיקראארגאניזמען. עס ווערט ברייט אנגעווענדעט אין די פעלדער פון פארמאצעווטיקס, עסן, לאנדווירטשאפט, און אומגעבונג שוץ. בעת דעם פערמענטאציע פראצעס, איז טעמפעראטור א שליסל פאראמעטער וואס אפעקטירט מיקראביאלע אקטיוויטעט, מעטאבאלישע וועגן, און פראדוקט פארמאציע. עס זענען דא באדייטנדע אונטערשיידן אין טעמפעראטור קאנטראל סטראטעגיעס צווישן פארשידענע סקאלעס פון פערמענטאציע טאנקן, וואס ווערן מערסטנס ארויסגעוויזן אין היץ קאנדוקציע עפעקטיווקייט, קאנטראל סיסטעם סטרוקטור, רעאקציע שנעלקייט, ענערגיע קאנסומאציע קאנטראל, און פראצעס סקאלירונג. דער ארטיקל וועט סיסטעמאטיש אנאליזירן די אונטערשיידן אין טעמפעראטור קאנטראל סטראטעגיעס פון... פערמענטאַציע טאַנקען אין לאַבאָראַטאָריע, פּילאָט, און אינדוסטריעלע וואָג, און די סיבות הינטער זיי, מיטן ציל צו צושטעלן טעאָרעטישע רעפֿערענצן פֿאַר דער אָפּטימיזאַציע און סקאַלירונג פֿון פֿערמענטאַציע פּראָצעסן.

I. די ראלע פון ​​טעמפּעראַטור קאָנטראָל אין דעם פערמענטאַציע פּראָצעס

טעמפּעראַטור אַפעקטירט די ענזימאַטישע טעטיקייט פון מיקראָביאַלע צעלן, די דורכדרינגלעכקייט פון צעל מעמבראַנעס, די סעלעקציע פון ​​מעטאַבאַלישע וועגן, און די פאָרמירונג קורס פון פּראָדוקטן. אין רובֿ פערמענטאַציע פּראָצעסן, איז די אָפּטימאַלע טעמפּעראַטור קייט פֿאַר מיקראָאָרגאַניזמען צווישן 20 און 40 גראַד צעלזיוס. איבערשטייגן דעם קייט וועט פירן צו אַ פאַרקלענערונג אין מעטאַבאַליש עפעקטיווקייט אָדער אפילו צעל טויט. דעריבער, איז אויפהאלטן אַן אַפּראָפּריאַטע און סטאַביל טעמפּעראַטור אַ פּרירעקוויזיט פֿאַר ענשורינג פערמענטאַציע עפעקטיווקייט און פּראָדוקט קוואַליטעט.

די טעמפּעראַטור קאָנטראָל סיסטעם דאַרף ניט נאָר האַלטן די איינגעשטעלטע טעמפּעראַטור סטאַביל, נאָר מוז אויך האָבן די מעגלעכקייט צו רעאַגירן שנעל צו שעפּן שוועריקייטן ווי פּלוצעמדיקע היץ ענדערונגען (אַזאַ ווי שנעלע מיקראָביעלע פּראָליפעראַציע וואָס דזשענערירט אַ גרויסע מאָס פון מעטאַבאַלישע היץ) בעת דעם פֿערמענטאַציע פּראָצעס.

II. טעמפּעראַטור קאָנטראָל סיסטעמען פון פאַרשידענע וואָג פערמענטאַציע כלים

1. לאַבאָראַטאָריע וואָג (1 ליטער - 20 ליטער)

לאַבאָראַטאָריע-לעוועל פערמענטאַציע כלים זענען געוויינטלעך קלענער אין גרייס און האָבן אַ שנעלע קורס פון היץ דזשענעריישאַן און דיסיפּיישאַן. זייערע טעמפּעראַטור קאָנטראָל סיסטעמען זענען לעפיערעך פּשוט און בכלל באַשטייען פון די פאלגענדע קאָמפּאָנענטן:

• הייצונג סיסטעם: עלעקטרישע הייצונג רעקל אדער הייצונג שטאנג;
• קיל סיסטעם: געקילטע וואַסער צירקולאַציע דורך אַ דזשאַקעט אָדער געבויט-אין קיל שפּולן;
• קאָנטראָל סיסטעם: PID (פּראָפּאָרציאָנעל-אינטעגראַל-דעריוואַטיוו) רעגולאַציע סיסטעם פארבונדן צו טערמיסטאָרן צו קאָנטראָלירן די סוויטשינג צווישן הייצונג און קילונג;
• טעמפּעראַטור פֿידבעק: טערמאָקאָפּלס אָדער טערמיסטאָרס צושטעלן טעמפּעראַטור סיגנאַלן אין פאַקטישער צייט.

צוליב זייער קליינער גרייס, ווערט היץ גלייך פארשפרייט גרינג, די טעמפעראטור קאנטראל רעאקציע איז שנעל, און די סיסטעם סטאביליטעט איז הויך. די טעמפעראטור פלוקטואציע איז בכלל אינערהאלב ±0.2℃.

2. פּילאָט וואָג (50 ליטער - 500 ליטער)

פּילאָט-וואָג פערמענטאַציע כלים ווערן גענוצט פֿאַר פּראָצעס אָפּטימיזאַציע און סקאַל-אַפּ וועריפיקאַציע. די סיסטעם קאָמפּלעקסיטי ינקריסיז באַדייטנד:

• הייצונג מעטאָד: הייס וואַסער צירקולאַציע סיסטעם דורך אַ דזשאַקעט אָדער דאַמף הייצונג
• קאָאָלינג מעטאָד: טאָפּל-שיכטיקע רעקל מיט קאָאָלינג וואַסער צירקולאַציע אָדער ינערלעך קאָאָלינג שפּולן;
• טעמפּעראַטור קאָנטראָל עקוויפּמענט: געוויינטלעך יקוויפּט מיט אַ PLC קאָנטראָל סיסטעם, וואָס קען סטרויערן די פאַרהעלטעניש פון קאַלט/הייס וואַסער;
• מאָניטאָרינג פונקטן: טעמפּעראַטור סענסאָרן קענען געשטעלט ווערן אין קייפל פונקטן צו מאָניטאָרירן די טעמפּעראַטור אונטערשיידן אין פאַרשידענע טיילן פון דער פליסיקייט.

אין דעם שטאפל איז די טעמפעראטור פארטיילונג שוין נישט אינגאנצן אייניג. ספעציעל אין הויך-וויסקאזיטעט אדער הויך-צעל-דענסיטי פערמענטאציע סיסטעמען, קען פאסירן לאקאלע איבערהיצונג אדער אונטערקילונג, ממילא איז נויטיג צו קאמפענסירן דורך אפטימיזירן די מישער-עפעקטיווקייט און די רעאקציע-מעגלעכקייט פון די קאנטראל סיסטעם.

3. אינדוסטריעלער וואָג (1 מ³ ביז עטלעכע צענדליגער מ³)

אינדוסטריעל-וואָג פערמענטאַציע טאַנקס שטייען פאר מער שוועריקייטן אין טעמפּעראַטור קאָנטראָל:

• היץ איבערפירן עפעקטיווקייט פראבלעם: ווי דער פארנעם וואַקסט, פארקלענערט זיך דער פארהעלטעניש פון אויבערפלאך שטח צו פארנעם, מאכנדיג עס שווערער פאר היץ זיך צו פארשפרייטן אין א פארנעם;
• שנעלע אקומולאציע פון ​​מעטאבאלישער היץ: הויכע צעל קאנצענטראציע און אקטיווער מעטאבאליזם פירן צו שנעלע היץ אקומולאציע;
• פֿאַרבעסערטע קיל סיסטעם: קייפל סיסטעמען אַזאַ ווי מולטי-שיכטע דזשאַקעטן, הויך-מאַכט טשילערס, קיל שפּולן און קיל טאָוערס זענען אנגענומען;
• הויך מדרגה פון אויטאָמאַציע: DCS (דיסטריביוטעד קאָנטראָל סיסטעם) אדער SCADA סיסטעמען ווערן גענוצט פֿאַר טעמפּעראַטור קאָנטראָל פאַרוואַלטונג, וואָס ערמעגליכט זאָנע טעמפּעראַטור קאָנטראָל און דינאַמיש אַדזשאַסטמאַנט;
• פארגרעסערטע טערמישע אינערציע: שטייטערע רעאקציע, פארשפעטיקטע טעמפעראטור קאנטראל, אזוי פארלאנגט א פריע פאראויסזאגונג און צושטעל;

דערצו, בעת דעם פלאן פון גרויס-מאסשטאב פערמענטאציע טאנקען, איז א CFD (קאמפיוטיישאַנאַל פלויד דינאמיקס) סימולאציע פארלאנגט צו פאראויסזאגן די טעמפעראטור פעלד פארשפרייטונג, גיידן דעם אויסלייג פון קיל-פייפליין און דעם פלאן פון אגיטאטארן.

III. אנאליז פון די אונטערשיידן אין טעמפעראטור קאנטראל סטראטעגיעס

1. רעאַקציע גיכקייט פון טעמפּעראַטור קאָנטראָל

די לאַבאָראַטאָריע-וואָג סיסטעם רעאַגירט שנעל, און פֿאַרענדיקט טעמפּעראַטור אַדזשאַסטמענט אין אַ פּאָר סעקונדעס;

די פּילאָט-וואָג סיסטעם האט אַ דורכשניטלעכע רעאַקציע גיכקייט, נעמענדיג פון צענדליגער סעקונדעס ביז עטלעכע מינוט;

די אינדוסטריעלע סיסטעם האט די שטייטסטע רעאקציע, וואס קען נעמען עטלעכע מינוט אדער אפילו לענגער. דעריבער, ווערט אפט אנגענומען א פאראויסזאגנדיקע סטראטעגיע (פאראויסזאגנדיקע קאנטראל).

MIKEBIO אינדוסטריעלע וואָג פערמענטאַציע סיסטעם

2. פֿאַרשיידנקייט פֿון טעמפּעראַטור קאָנטראָל מעטאָדן

פֿאַר קליין-וואָג סיסטעמען, עלעקטרישע הייצונג און קאַלט וואַסער קאָנטראָל זענען די הויפּט מעטאָדן;

פֿאַר פּילאָט-וואָג און העכער סיסטעמען, ווערן געוויינטלעך גענוצט דאַמף-הייצונג און די אַדזשאַסטמענט פון די קיל-וואַסער געמיש פאַרהעלטעניש;

פֿאַר אינדוסטריעלע טאַנקען, איז נויטיק קאָנטראָל פון עטלעכע קאַנאַלן, און די קאַלטע/הייסע קוועלער ווערן אויטאָמאַטיש געטוישט באַזירט אויף דער סביבה'דיקער טעמפּעראַטור, פֿערמענטאַציע בינע, און ענדערונגען אין היץ-לאַסט.

3. איינהייטלעכקייט פון היץ פאַרשפּרייטונג

קליינע טאנקען, צוליב זייער קליינער גרייס, קענען דערגרייכן היץ איינהייטלעכקייט דורך מישן;

פּילאָט-וואָג טאַנקען דאַרפֿן צו קאָמבינירן מישן מיט אַ טעמפּעראַטור קאָנטראָל צירקולאַציע סיסטעם;

אינדוסטריעלע טאַנקען דאַרפן מער קאָמפּליצירטע אינערלעכע סטרוקטור דיזיינז, אַזאַ ווי קייפל-פונקט טעמפּעראַטור מעסטונג, דירעקשאַנאַל סטערינג פלאָו, און לייערד קאָאָלינג, אאז"ו ו.

1. שוועריקייטן אין טעמפּעראַטור קאָנטראָל און אָפּטימיזאַציע אינסטרוקציעס

IV. באַציִונג צווישן טעמפּעראַטור קאָנטראָל און פערמענטאַציע עפֿעקטיווקייט

די אַקיעראַסי פון טעמפּעראַטור קאָנטראָל גלייך אַפעקטירט די וואוקס ראטע פון ​​מיקראארגאניזמען און די סארט מעטאבאליטן וואס ווערן פראדוצירט. למשל, אין אנטיביאטיק פערמענטאציע, קען א העכערונג אין טעמפעראטור פארשנעלערן די ערשטע אקומולאציע פון ​​ביאמאסע, אבער פארמיידן די פארמאציע פון ​​צווייט-ראנגיקע מעטאבאליטן. פאר פראצעסן וואו דער פערמענטאציע פראדוקט איז א טעמפעראטור-סענסיטיווע פראטעין, ווי למשל רעקאמבינאנט פראטעין אויסדרוק סיסטעמען, קענען אפוויכונגען אין טעמפעראטור פירן צו אומרעכטע פאלדינג פון דער פראטעין סטרוקטור אדער די פארמאציע פון ​​איינשלוס קערפערלעך, וואס פארקלענערט שטארק די פראדוקט אויסגעבן.

דערצו, בעת פּראָצעס סקיילינג-אַרויף, זענען אונטערשיידן אין טעמפּעראַטור קאָנטראָל סטראַטעגיעס אויך איינע פון ​​די הויפּט סיבות פאַרוואָס לאַבאָראַטאָריע דאַטן זענען שווער צו רעפּליקירן אונטער אינדוסטריעלע באדינגונגען.

V. מסקנא

טעמפּעראַטור קאָנטראָל איז אַ שליסל פּאַראַמעטער אין ביאָפּראַסעסינג פערמענטאַציע. פֿאַרשידענע-גרייס פערמענטאַציע כלים דאַרפן טאַרגעטעד טעמפּעראַטור קאָנטראָל סטראַטעגיעס. קליין-וואָג פערמענטאַציע פאָקוסירט אויף שנעלע רעאַקציע און פעסטקייט, מיטל-וואָג ריקווייערז אַ וואָג צווישן רעאַקציע גיכקייַט און מונדיר טעמפּעראַטור פאַרשפּרייטונג, בשעת אינדוסטריעל-וואָג ריקווייערז הויך אָטאַמיישאַן און סיסטעמאַטיש פּלאַנירונג. מיט דער אַנטוויקלונג פון ינטעליגענט מאַנופאַקטורינג און דאַטן אַנאַליסיס טעקנאַלאַדזשיז, צוקונפֿט טעמפּעראַטור קאָנטראָל סיסטעמען וועלן זיין מער ינטעליגענט און פּינטלעך, פּראַוויידינג שטאַרק שטיצע פֿאַר עפעקטיוו און קאַנטראָולאַבאַל פערמענטאַציע פּראַסעסאַז.

אויף די אנדערע האַנט, ווען מען קלייבט אויס אַ ביאָרעאַקטאָר פערמענטאָר, עס איז נויטיק צו געפֿינען אַ רעגולערן פאַבריקאַנט מיט אַ גוטן רעפּוטאַציע און שטאַרקייט, כּדי צו זיכער מאַכן די קוואַליטעט פֿון דעם פּראָדוקט. דזשיאַנגסו מייק ביאָטעכנאָלאָגיע קאָו., לטד. איז געגרינדעט געוואָרן אין 2008, איז אַ פֿאָקוס אויף ביאָלאָגישע פערמענטאַציע עקוויפּמענט פאָרשונג און אַנטוויקלונג, פּראָדוקציע און פארקויפונג פון הויך-טעק ענטערפּרייזעס. אונדזער פירמע האט אַ פּילאָט פערמענטאַציע פּלאַטפאָרמע, וואָס איז ינטאַגרירט מיט סייכל און אָטאַמיישאַן, און האט געבויט אַ דערוואַקסן פערמענטאַציע סיסטעם, וואָס קען פאַרשטיין די אָפּטימיזאַציע פון ​​פּילאָט פערמענטאַציע פּראָצעס, קאַמישאַנינג אַנטוויקלונג פון אַלע פּראָצעס פּראַסעסאַז פון פּילאָט פערמענטאַציע פּראָדוקציע צו פערמענטאַציע פּראָדוקט צעשיידונג און רייניקונג, און שטעלן אַרויף אַ דאָקטער וואָרקסטיישאַן און אַ מאָדערן לאַבאָראַטאָריע.

אונדזער פירמע האט א סטאַנדאַרדיזירטע פּראָדוקציע פאַבריק, מיט פולשטענדיקע סעטס פון עקוויפּמענט און מכשירים וואָס זענען נויטיק פֿאַר אינסטאַלאַציע, דער הויפּט אַרייַנגערעכנט אַ פאַרשיידנקייט פון מאַשין מכשירים, אויטאָמאַטישע אַרגאָן באָגן וועַלדינג מאַשין, אויטאָמאַטישע פּאָלירינג מאַשין, אויטאָמאַטישע שנייד מאַשין און פלאָ דיטעקשאַן מאַשין און אנדערע מער ווי 60 סעטס פון פּראָדוקציע און טעסטינג עקוויפּמענט, די פּראָדוקציע פּראָצעס אַלע פאַרשטיין מאָדערן סטאַנדאַרט אָפּעראַציע, צו צושטעלן קאַסטאַמערז מיט מער פאַכמאַן קוואַליטעט און טעכניש שטיצן.