文档名:自循环发酵过程周期性开关操控的设计和分析
摘要:针对乙醇间歇发酵生产速率低、劳动强度大,连续发酵会带来基质损失,甚至可能导致系统失稳的问题,探讨了一种能自动进行周期开关操控的自循环发酵(SCF)方案,并期望通过理论分析与设计来提高发酵过程的生产强度,同时消除产物抑制诱导系统失稳.具体地,从连续发酵模型稳定性分析出发,借助最优周期控制(OPC)理论给出SCF强化生产速率的必要性判据;进一步研究发现乙醇产物抑制作用会导致连续发酵系统失稳,并可有效缓解产物抑制作用,消除产物诱导失稳问题.模拟结果表明,生物乙醇的SCF生产模式可以缩短批次发酵时间、避免系统失稳.
Abstract:Ethanolfermentationbybatchmodehaslowproductionrateandenormouslaborrequirement,whereassubstraterun-awaycouldbesubstantialbycontinuousmode,withfurtherpossibilitythattheinstabilitiesmightleadtowashoutandcausetheprocesstoshutdown.Aself-cyclingfermentation(SCF)approachwasproposedinthisstudywithautoon/offcirculation,andthesystemwasdesignedandanalyzedtoobtainperformanceenhancementandstability.Thestudystartedwithanexperimentallyverifiedcontinuousethanolfermentationmodel,andanoptimalperiodiccontrol(OPC)theorywasadoptedtoformulateoptimalcondition.Theresultsindicatethattheinhabitationeffectsofthefermentationproductscanleadtocontinuoussysteminstability.ThesimulationresultsrevealthatSCFcanshortenfermentationperiodandavoidsysteminstability.
作者:吴思辰 翟持Author:WUSichen ZHAIChi
作者单位:昆明理工大学化学工程学院,云南昆明650500
刊名:高校化学工程学报 ISTICEIPKU
Journal:JournalofChemicalEngineeringofChineseUniversities
年,卷(期):2024, 38(3)
分类号:TQ05
关键词:产物抑制失稳 最优周期控制 自循环发酵 提质增效
Keywords:end-productioninhibitioninducedinstability optimalperiodiccontrol(OPC) self-cyclingfermentation(SCF) processintensification
机标分类号:F270.3U464.142U231.1
在线出版日期:2024年7月8日
基金项目:云南省基础研究计划项目自循环发酵过程周期性开关操控的设计和分析[
期刊论文] 高校化学工程学报--2024, 38(3)吴思辰 翟持针对乙醇间歇发酵生产速率低、劳动强度大,连续发酵会带来基质损失,甚至可能导致系统失稳的问题,探讨了一种能自动进行周期开关操控的自循环发酵(SCF)方案,并期望通过理论分析与设计来提高发酵过程的生产强度,同时消除产...参考文献和引证文献
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引证文献
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