[发明专利]一种基于弯曲式生物反应器智能控制系统

说明书

本发明公开了一种基于弯曲式生物反应器智能控制系统，包括弯曲式反应管、夹套管、PID控制器、A/D转换模块和即时数据采集器，所述弯曲式反应管上设置有控温装置，且弯曲式反应管上开设有进气口，所述出料口上安装有第一出料阀门，且出料口上设置有第二出料阀门，所述出料口上开设有第三出料阀门，且出料口上安装有第四出料阀门。该基于弯曲式生物反应器智能控制系统，设置有PLC控制器，PLC控制器的控制规模大，具有完善的数据运算能力，通信能力的强，接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。PLC控制器用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。

技术领域

本发明涉及弯曲式生物反应器技术领域，具体为一种基于弯曲式生物反应器智能控制系统。

背景技术

随着过程传感技术和计算机技术的发展，用于生物反应过程多尺度研究的新概念反应系统已成为行业发展的趋势。具有十几个甚至更多以上在线参数检测或控制，适应多种反应特点，融合多种过程理论和控制理论，便于反应过程工艺分析和优化操作，实现过程优化和软件控制，以及适应该控制系统的反应器本体结构的改进，已成为本行业要重点突破的技术。

国内外使用最多的生物反应系统是搅拌式生物反应器及其控制系统、滚筒式生物反应器及其控制系统，搅拌式生物反应在反应罐中安装搅拌装置，搅拌式生物反应会产生剪应力、降温过程较慢，物料中间部分的热量无法传递出来，影响其接种效率。滚筒式生物反应不能控制在线供液，难以工业规模化。所以我们提出了一种基于弯曲式生物反应器智能控制系统，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于弯曲式生物反应器智能控制系统，以解决上述背景技术提出的搅拌式生物反应在反应罐中安装搅拌装置，搅拌式生物反应会产生剪应力、降温过程较慢，物料中间部分的热量无法传递出来，影响其接种效率。滚筒式生物反应不能控制在线供液，难以工业规模化的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于弯曲式生物反应器智能控制系统，包括弯曲式反应管、夹套管、PID控制器、A/D转换模块和即时数据采集器，所述弯曲式反应管上设置有控温装置，且弯曲式反应管上开设有进气口，所述弯曲式反应管上设置有出料口，且弯曲式反应管上开设有补酸碱口，所述弯曲式反应管上开设有排气口，且弯曲式反应管上安装有测温装置，所述弯曲式反应管上安装有PH值测量装置，且弯曲式反应管上设置有溶氧测量装置，所述弯曲式反应管上开设有进料口，且进气口上安装有第一进气阀门，所述进气口上设置有第二进气阀门，且进气口上开设有第三进气阀门，所述出料口上安装有第一出料阀门，且出料口上设置有第二出料阀门，所述出料口上开设有第三出料阀门，且出料口上安装有第四出料阀门，所述排气口上设置有第一排气阀门，且排气口上安装有第二排气阀门，所述排气口上开设有第三排气阀门，且第三排气阀门上连接有水封容器，所述补酸碱口上安装有加酸蠕动泵，且补酸碱口上设置有加碱蠕动泵，所述加酸蠕动泵上连接有酸溶液瓶，且加碱蠕动泵上开设有碱溶液瓶，所述夹套管上连接有保温热水箱，且夹套管上开设有冷水箱，所述保温热水箱上安装有热水进口电磁阀，且冷水箱上设置有冷水进口电磁阀，所述保温热水箱上安装有热水循环泵，且冷水箱上设置有冷水循环泵，所述弯曲式反应管上包裹有夹套管，且夹套管之间连接有联通水管，所述弯曲式反应管上连接有竖直管部，且竖直管部上安装有容积泵，所述竖直管部上设置有液相色谱装置，且竖直管部上安装有浊度传感装置，所述弯曲式反应管之间连接有弯曲管部，且夹套管上开设有出水阀门。

优选的，所述即时数据采集器上连接有气体传感器、温度传感器、PH值传感器、溶氧传感器、液相色谱传感器和浊度传感器，且即时数据采集器通过A/D转换模块与PID控制器相连接。

优选的，所述PID控制器与人机界面和工控机电脑相连接，且人机界面和工控机电脑均与PLC控制器连接。

优选的，所述控温装置、进气口、出料口、容积泵、补酸碱口和排气口均由PLC控制器进行控制。

本发明提供一种基于弯曲式生物反应器智能控制系统，其步骤包括：