发酵工艺的优化的制作方法

文档序号:20767997发布日期:2020-05-15 19:14阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于调节和/或优化在至少一个u形环管式发酵罐中进行的发酵工艺的系统,所述系统包括:

-至少一个u形环管式发酵罐,其可操作地连接到计算机

-所述计算机,包括处理器并可操作地连接到数据库;

-至少一个分析设备,用于重复提供一个u形环管式发酵罐的至少一个参数的测试值;

-数据接口,用于在所述数据库中重复地输入所述至少一个参数的测试值,

-所述数据库,包括至少一个控制值,

其中所述数据库适于存储表示在各个时间点的所述至少一个参数的测试值的多个数据库条目,并且适于存储表示在各个时间点的所述控制值的多个数据库条目,其中所述处理器被编程以:

-对测试值进行至少一种数学分析,提供计算出的测试值和/或对控制值进行至少一种数学分析,提供至少一个计算出的控制值;以及

-基于所述计算出的测试值和/或所述计算出的控制值,选择要引入到至少一个其他u形环管式发酵罐中的调节,以受益于在所述一个u形环管式发酵罐中所做的改变。

2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述数学分析包括状态估计器,并且,其中所述状态估计器包括卡尔曼滤波器、扩展卡尔曼滤波器、无迹卡尔曼滤波器、集合卡尔曼滤波器、粒子滤波器或滚动时域估计器、或者这些滤波器中的一个或多个的变型。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的系统,其中,所述数学分析包括模型调节器,并且其中所述模型调节器包括模型预测控制、线性模型调节器、非线性模型调节器,和/或其中所述模型调节器基于关于物理过程、关于化学和生化过程、关于数据驱动模型、关于数据驱动模型和第一原理模型的组合的知识,和/或其中所述模型调节器基于线性mpc、经济线性mpc、非线性mpc、经济非线性mpc。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的系统,其中,所述数学分析包括模型控制器和/或其中所述模型控制器包括比例(p)控制器、比例-积分(pi)控制器和/或比例-积分-微分(pid)控制器。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的系统,其中,所述至少一种数学分析包括对抑制所述u形环管式发酵罐中微生物生长的一种或多种底物或代谢物的建模。

6.根据权利要求5所述的系统,其中,所述抑制所述u形环管式发酵罐中微生物生长的一种或多种底物或代谢物是甲醇、亚硝酸盐、硝酸盐、铵、酸或其衍生物。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的系统,其中,所述至少一种数学分析包括对抑制或减少所述u形环管式发酵罐中微生物生长的一种或多种因子的建模。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的系统,其中,所述系统被提供用于所述发酵工艺的启动阶段(分批阶段)。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的系统,其中所述发酵工艺是细菌发酵工艺,优选地,在所述发酵工艺中培养的细菌包括甲烷营养菌,如荚膜甲基球菌(methylococcuscapsulatus)。

10.一种用于调节和/或优化在至少一个u形环管式发酵罐中进行的发酵工艺的方法,所述系统包括:

-向至少一个分析设备重复提供一个u形环管式发酵罐的至少一个参数的至少一个测试值;

-在包括处理器的计算机的数据库中重复输入所述至少一个参数的测试值;

-在包括处理器的计算机的数据库中重复输入至少一个控制值;

其中所述数据库适于存储表示在各个时间点的所述至少一个参数的测试值的多个数据库条目,并且适于存储表示在各个时间点的所述控制值的多个数据库条目,其中所述处理器被编程以:

-对测试值进行至少一种数学分析,提供计算出的测试值,和/或对控制值进行至少一种数学分析,提供至少一个计算出的控制值;以及

-基于所述计算出的测试值和/或所述计算出的控制值,选择要引入到至少一个其他u形环管式发酵罐中的调节,以受益于在所述一个u形环管式发酵罐中所做的改变。


技术总结
本发明涉及一种用于调节和/或优化在至少一个U形环管式发酵罐中进行的发酵工艺的系统和方法,该系统包括:至少一个U形环管式发酵罐,其可操作地连接到计算机;所述计算机,包括处理器并可操作地连接到数据库;至少一个5分析设备,用于重复提供一个U形环管式发酵罐的至少一个参数的测试值;数据接口,用于在数据库中重复地输入至少一个参数的测试值;所述数据库,包括至少一个控制值;其中所述数据库适于存储表示在各个时间点的所述至少一个参数的测试值的多个数据库条目,并且适于存储表示在各个时间点的控制值的多个10数据库条目,其中所述处理器被编程以:对测试值进行至少一种数学分析,提供计算出的测试值和/或对控制值进行至少一种数学分析,提供至少一个计算出的控制值;和基于计算出的测试值和/或计算出的控制值,选择要引入到至少一个其他U形环管式发酵罐中的调节,以受益于在一个U形环管式发酵罐中所做的改变。

技术研发人员:伊布·克里斯滕森;利安德·彼得森;安德烈·科菲·德雷杰;约翰·巴格尔普·尤根森;斯坦·贝·尤根森;约根·K·H·克努森
受保护的技术使用者:联合生物有限公司
技术研发日:2018.09.28
技术公布日:2020.05.15
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