Аппарат для выращивания микроорганизмов

 

1. АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ, содержащий вертикальный цнлиндричеокий ступенчатый корпус, диаметр дои вышерасположенной ступени которого превышает диаметр нижераспопо. женной, и установленный в нижней ступени корпуса аэратор, отличающийся тем, что, с целью повыше- . ния коэффипиента использования кисло рода и снижения таким образом, расхск да воздуха, в cryneHsix корпуса установлены соосно последнему одна над другой цилиндрические обечайки с зазором между ними, при этом диаметр обечаек, установленных в ступени корпуса, расположенной над нижней ступенью, превышает диаметр последней. 2. Аппарат по п. 1, о т л и ч а и и с я тем, что обечайки снабжены I прикрепленными к их нижней часгги Ц№г § линдро-коническими направляющими. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„ЯЦ„„1010122

3<50 С 12 М 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3299794/28-13 (22) 02.06.81 (46) 07.04.83. Бюл. ¹ 13 (72) И. А. Мельников, Л. Б. Qopocmcкий и А. B. Надеждина (53) 663. 132.033.8 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 188445, ил. С 12 М 1/00, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР № 181589, кл. С 12 М 1/04, 1966 (прототип) . (54) (57) 1. АППАРАТ ДЛЯ ВЫРА»

ШИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ, содержаший вертикальный пилиндриче кий ступенчатый корпус, диаметр каж дой вышерасположенной ступени которого превышает диаметр нижерасполо» женной, и установленный в нижней сту пени корпуса аэратор, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с пелью повышения коэффипиента использования кисле. рода и снижения таким образом, расхо да воздуха, в ступенях корпуса установлены соосно последнему одна над другой цилиндрические обечайки с за зором между ними, при этом диаметр обечаек, установленных в egg корпус са, расположенной над нижней ступенью, превышает диаметр последней.

2. Аппарат по п. 1, о т л и ч а юш и и с я тем, что обечайки снабжены прикрепленными к их нижней части щь„линдро коническими направляюпрми.

1010122

Изобретение относится к оборудованию для микробиологической промышле>прости в частности к аппаратам для выращивания микроорганизмов жстой культуры.

Известен аппарат для выращивания микрооргс <измов, выпсчпненный в виде колонны, образованный из однотипных элементов - емкостей, размещенных одна нед другой и соединенных между собой трубопроводами (3 ) .

Недостатками этого аппарата являк>тся счожность растянутость коммутаций, трудность выполнения условий стери п ности.

Наиболее близким к предлагаемому является алпарат для выращивая мик= роорганизмов, содержащий вертикальный цихцпщрический ступенчатый корпус, диаметр каждой вышерасположенной сту=-. пени которого превышает диаметр нижерасположенной, и установлешп N в нижней части аэратор, а также уггановленные по периферии в вышересполо>кенных ступенях у стенок корпусе дополнительные аэраторы в виде полукольцевых коробов прямоугольного сечения с перфорированными крышками (2).

Недостатком аппарата является отсутствие организованной вертикальной циркуляции„что г.риводит и неревномер=

HoI ре спр ед ел ее лмо питательных B e ществ по всему о&>ему культурельной жидкости, ее расслоен>по по высоте ко= лонны и низкому коэффициенту использования кислороде еэрирующего воз-, д XQ

Цель изобретения - повышение коэффициенте использования кислороде и спи= жепие, таким образом, расхода воздуха., Указанная цель достигается тем, что в аппарате для HLIpeùèâàí÷ÿ микроорганизмов, содержащем вертикальный цилиндрический ступенчатый корпус. диаметр каждой вышерасполо>кенной .ступОни которого превышает диаметр ннже— расположенной, и установленный в нижней ступени корпуса аэретор, в ступе= нях корпуса установлены соосно послед= нему одна над другой илиндрические обечайки с зазором между ними, при этом диаметр обечаек, установле>гных и ступени корпуса, расположе>ной над нижней ступенью, превышает диаметр пос. ледней.

Целесообразно обечайки снабдить прикрепле>ппями к их нижней части цилиндра-коническими направляющими.

На фиг. 1 показан алпарет, вертикальный разрез; не фиг. 2 — нижняя часть алпарата с аэретором.

Аппарат для выращивания микроорганизмов содержит вертикальный цилищ рический ступенчатый корпус 1, диаметр каждой вышерасположенной ступени которого превышает диаметр нижерасполо>кенной, установленную по оси воздухоподводяк ло трубу 2, закан щвак>щую аэратором 3 с кольцевой щелью 4 для выхода воздуха. Над еэратором 3 по периметру кольцевой щели 4 с зазорами относительно корпуса 1 и аэратс ре 3 закреплена тарепка 5 с отогнутыми кверху бортами 6, образующая со стенками корпуса 1 камеру смешения ?. В ни>клей части аппарата над тарелкой 5 соосно корпусу установлены одна над другой дили>щрические обечейки 8 с зазором 9 между собой. Нару> ный диаметр обечаек 8 меньше наружного диаметра тарелки 5. К нижней части обечаек 8 прикреплены цилиндр< "конические нелравляющие 1%, входящие с зазором внутрь обечайки 8, расположенной ниже.

В ступени корпуса„расположенной нед нижней ступенью, соосно корпусу установлены друг над другом с зазс ром 13 цнлпндрические обечайки 11, имеющие диаметр больше диаметре нижней ступени. K нижней части обечаек прикреплены цилиндроконические направляющие 12, нависающие над зазором 13.

Параллельно воздухоподводящей труGe 2 установлена труба 14 для подачи питания.

Аппарат работает сиедующим обрезом.

После промывки и сгерилизещпт в аппарат заливают питательную среду и ° засевают чистой культурой микрооргани;ъмов, выращенной B лабораторном инокуляторе. Поскольку объем чистой культуры„выращенной B инокуляторе, очень мел, то, во избежание слишком больш го разбавления и длительного резбре>кнвенияр пигетельной cредой залива >T гопько нижнюю часть корпуса, затем через определенные промежутки времени в соответствии с технологическим регламентом делают доливки. После посеве чистой культуры включают пьдачу воздухе на аэрацию. Воздух по трубе 2 поступает в аэратор 3 и через щель 4 выходит в камеру смешения 7, образованную тарелкой 5 и скруг

3 1010i ленным дном корпуса, Сюда же по трубе 14 подводится питательная среда и через центральное отверстие тарелки 5 поступает культуральная жидкость.

Вследствие высокой турбулентности, развивающейся в месте выхода газовых струй из щели 4 азратора 3 в камере смешения 7 происходит эффективное перемешивание культуральной жидкости с питательной средой и воздухом. По- 10 токи газа, выходящие ив щели 4 в ro ризонтальном направлении, благодаря скруглениой форме дна корпуса изменяют далее направление на вертикальное и в виде смеси с культуральной жид- 1 костью и питательной средой через кольцевой зазор, образуемый бортом 6 тарелки 5 и стенкой корпуса 2 выбрасываются вверх, а через центральное отверстие тарелки 5 в камеру смешения 720 всасываются сверху из обечайки 8 новые обьемы культуральной жидкости и питательной среды. Газожид костная смесь выходя из камеры смешения 7 поднимается вверх по кольцевому про- 25 странству, образованному обечайками 8 и стенками корпуса 1. При этом налравляющие 10 не.позволяют крупным пузырям воздуха проскакивать из аэрируемой зоны в неаэрируемую через Зо зазор 9. Достигнув верхнего уровня жидкости, пузырьки газа выделяются в газовое пространство, а жидкость с заключенными в ней мелкими пузырьками сливается через зазор 9 к оси

35 корпуса и опускается по внутренней полости обечаек 8 вниз, образуя нисходящий поток. После доливки, когда уровень жидкости превышает высоту нижней части корпуса, восходяший поток

40 газожидкостной смеси оказывается внут ри обечаек 11, так как их диаметр больше диаметра обечаек 8. При этом основной поток газа выделяется вверх в

22 4 газовое пространство, а жидкость с мел кими пузырьками через зазор 13 и через верх кольпевых обечаек 11 сливается к периферии корпуса и вниз вдоль его стенок, образуя в верхней части контуры циркуляции с восходящим потоком в центре обечаек 11. По достижении рабочего обьема культуральной„ жидкости и регламентированной концентрации биомассы переводят аппарат на непрерывный режим работы (непрерывная подача питания и непрерывный отбор культуральной жидкости с микроорганизмами чистой культуры и передача ее в промышленные аппараты).

Таким образом, благодаря наличию обечаек 8 и 11, установленных с зазорами 9 и l3, при любом уровне з полнения в корпусе имеют место четко выраженные восходящие и нисходящие потоки. При этом значительная часть газовых пузырьков и микроорганизмов увлекается нисходяшим потоком. При наличии камеры смешения 7 в нижней части корпуса, обеспечивающей эффективное перемешивание культуральной среды с питанием и пузырьками воздуха, организованная вертикальная циркуляция позволяет избежать расслоения культуральной жидкости и обеспечивает согласно опытным данным увеличение коэффициента использования кислорода до 11-12%.

В известном аппарате козф шциент использования кислорода не превышает

7%. Вследствие этого сокращается в сравнении с прототипом и необходимый расход аэрируюшего воздуха. для технологической линии мощностью

40 тыс. т дрожжей в год годовой эко номнческий эффект в результате сокрацения расхода электроэнергии на подачу азрируюшего воздуха coc TBBHT 24 Tbtc, руб.

iOiOi22

1010122

Составитель 10. Уткин

Редактор Л. Веселовская Техред Л.Пекарь Корректор М. Шарошн

Заказ 2408/13 Тираж 521 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва: Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4