發酵罐工藝參數的控制要點及其系統使用問題探討
發酵罐的控制系統主要是通過控制熱工和生化參數，從而達到控制整個發酵罐的工藝參數的目的。發酵罐的控制系統大致經歷了儀表控制、儀表+PLC控制（早期的邏輯控制）、PLC控制及其組成的DCS（分散）控制的發展過程。在整個發酵罐的工藝控制中，可分為模擬量控制、開關量控制及各參數的關聯控制。發酵罐的控制參數可分為溫度、壓力、流量、攪拌轉速、液位、pH值、DO值（溶氧量）、排氣O2和排氣CO2、菌絲密度及CIP中的電導率等。
發酵罐工藝參數的控制是保證發酵過程順利進行和最終產品質量的重要手段。一般來說，主要的工藝參數包括溫度、pH值、氧氣含量、攪拌速度等。以下是幾個關鍵的點：
1. 溫度控制：在發酵過程中，溫度是影響微生物活性和代謝的重要因素。控制發酵罐內的溫度可以改善微生物的生長條件和生產產物的質量。通常情況下，工程師將根據具體情況選擇一個合適的溫度范圍，并使用PID控制器等自動系統來控制溫度的變化。
2. pH值控制：pH值對于酸堿度敏感的微生物生長和代謝也至關重要。因此，pH值應該保持在合適的范圍內。類似溫度控制，也可使用PID控制器等自動系統控制。
3. 氧氣含量控制：許多微生物需要氧氣才能完成其代謝路徑，因此在控制發酵罐內的氧氣含量時需要特別注意。有些情況下，在酸生菌接種和生產乳酸時需要減少氧氣含量以促進微生物代謝，而在細菌發酵生產乙醇等的過程中則需注意增加氧氣含量以增強微生物代謝。控制氧氣含量可以通過調整攪拌速度和控制呼吸閥實現。
4. 攪拌速度控制：攪拌速度對于液態發酵中微生物代謝和產物分布均勻性等方面有著重要的影響。合理地選擇攪拌速度既有利于微生物生長，又能改善發酵罐內物質的混合程度。
在使用發酵罐控制系統時，還需要關注以下問題：
1.系統穩定性：選用合適的硬件設施和軟件算法，確保控制系統的穩定性和可靠性。
2.控制精度：應根據具體應用場景選擇合適的傳感器和控制器，確保控制精度和準確性。
3.環境條件：發酵罐控制系統需要在特定的環境條件下工作，如溫度、濕度等，應注意環境條件的變化對于控制系統的影響。
4.遠程監控：遠程監控檢測系統可以讓工程師隨時了解發酵罐運行狀況，及時采取措施處理異常情況，從而避免設備停機損失風險。
