《发酵工程》课程教学课件(讲稿)第八章 发酵过程监测与控制
8.1 发酵过程控制概述 8.1.1 发酵过程控制的重要性 8.1.2 发酵过程控制的一般步骤 8.1.3发酵过程的参数检测 8.1.3.1 物理参数 8.1.3.2 化学参数 8.1.3.3 生物参数 8.1.3.4 间接参数 8.2 主要状态参数的监测与控制 8.2.1 温度对发酵的影响及其控制 8.2.2 pH对发酵的影响及其控制 8.2.3 溶解氧对发酵的影响及其控制 8.2.3.1 影响发酵过程中溶解氧(DO)变化的因素 8.2.3.2 溶解氧对发酵的影响 8.2.3.3 溶解氧在发酵过程控制中的重要作用 8.2.3.4 发酵过程中溶解氧的控制 8.2.4 CO2和呼吸商对发酵的影响及其控制 8.2.4.1 呼吸商定义 8.2.4.2 CO2对发酵的影响 8.2.4.3 发酵过程中CO2释放率的变化 8.2.5 基质浓度对发酵的影响及补料控制 8.2.5.1 基质浓度对发酵的影响 8.2.5.2 补料控制 8.2.6 泡沫对发酵的影响及其控制 8.2.6.1 泡沫产生的原因 8.2.6.2 影响泡沫产生的因素 8.2.6.3 泡沫对发酵的影响 8.2.6.4 泡沫的控制方法 8.3 发酵过程先进的控制技术 8.3.1 基本的自动控制系统(control loop) 8.3.1.1 前馈控制 8.3.1.2 反馈控制 8.3.1.3 自适应控制 (adaptive control) 8.3.2 发酵自控系统的硬件组成 8.3.3 发酵过程常见控制系统
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8.1.3.1物理参数4,搅拌功率指搅拌器搅拌时所消耗的功率,常指每立方米发酵液所消耗的功率(kW/m3)/它的大小与溶氧传递系数K,a有关16
16 ü 指搅拌器搅拌时所消耗的功率,常指每立方米 发酵液所消耗的功率(kW/m3) ü 它的大小与溶氧传递系数KLa有关 4,搅拌功率 8.1.3.1 物理参数
8.1.3.1物理参数5,空气流量指单位时间内单位体积发酵液通入空气的体积它的大小与氧的传递和其它控制参数有关一般控制在0.1~1.0 vvm之间17
17 ü 指单位时间内单位体积发酵液通入空气的体积 ü 它的大小与氧的传递和其它控制参数有关 ü 一般控制在0.1~1.0 vvm之间 5,空气流量 8.1.3.1 物理参数
8.1.3.1物理参数6,粘度粘度大小可作为细胞生长或细胞形态的标志之一在发酵过程中通常用表观粘度表示粘度的大小可改变氧传递的阻力粘度的大小可表示相对菌体浓度18
18 ü 粘度大小可作为细胞生长或细胞形态的标志之一 ü 在发酵过程中通常用表观粘度表示 ü 粘度的大小可改变氧传递的阻力 ü 粘度的大小可表示相对菌体浓度 6,粘度 8.1.3.1 物理参数
8.1.3.1物理参数7.浊度能及时反映单细胞生长状况19
19 能及时反映单细胞生长状况 7,浊度 8.1.3.1 物理参数
8.1.3.2化学参数1, pH发酵过程中各种产酸,产碱生化反应的综合结果与菌体生长和产物合成有重要的关系pH的高低与菌体生长和产物合成有着重要的关系
8.1.3.2 化学参数 1,pH ü 发酵过程中各种产酸,产碱生化反应的综合结果, 与菌体生长和产物合成有重要的关系 ü pH的高低与菌体生长和产物合成有着重要的关 系
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