Аппарат для выращивания микроорганизмов

 

АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ,,содержащий колонну емкость, разделённую по высоте горизонтальными перфорированными Г--ЕП: jii - i jEtE перегородками, закрепленными на стенке емкости, вертикальный шток, установленный по оси емкости с возможностью возвратно-поступательного движения по вертикали, диски с коническими отверстиями, укрепленные на щтоке и размещенные по его высоте между перегородками, аэратор, pagiположенный в нижней части емкости, пенозаборник, установленный в ее верхней части и соединенный трубопроводом с нижней частью емкости, отлич ающийся тем, что, с целью повышения удельной производительности , отверстия дисков имеют угол конусности 60-90, при этсм отверстия в центральной части диска обращены меньшим основанием конуса О) вниз., а в периферийной части диска вверх .

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„ 1024497 A

3(50 С 12 М 1 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3344520/28-13 (22) 08.10.81 (46) 23.06.83. Бюл. Р 23 (72).Е.A. Боровик, В.N. Задорский и В.Е. Клочкова (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени химико-технологический институт нм. Ф.Э.Дзержинского (53) 6 3.14(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 759586, кл. С 12 М 1/04, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

9 380699,. кл. С 12 М 1/04, 1978 (прототип). (54) (57) АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ

МИКРООРГАНИЗМОВ, содержащий колонную емкость, разделенную по высоте горизонтальными перфорированными перегородками, закрепленными на стенке емкости, вертикальный шток, установленный по оси емкости с возможностью возвратно-поступательного движения по вертикали, диски с коническими отверстиями, укрепленные на штоке и размещенные по его высоте между перегородками, аэратор, расположенный в нижней части емкости, пенозаборник, установленный в ее верхней части и соединенный трубопроводом с нижней частью емкости, отличающийся тем, что, с целью повыаения удельной производительности, отверстия дисков имеют угол конусности 60-90, при этом отверстия в центральной части диска обращены меньшим основанием конуса вниз, а в периферийной части дискавверх.

: 024497

Изобретение Относится к оборудованию для микробиологической промт>пенности, а именно к аппаратам для выращивания микроорганизмов с вибрационной системой перемешивания культуральной средыр и мОжет быть исполь. эовано в пищевой,фармацевтической и химической промышленности.

Известен аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий емкость, вертикальный цилиндрический стакан, 1О размещенный внутри емкости и имеющий в стенке по высоте кольцевые щели, вертикальный шток, установленный по оси стакана с воэможностью возвратно-поступательного движения по вер- j5 тикали, перфорированные диски, закрепленные на штоке и размещенные по

er"o высоте 1 .

Недостатком аппарата является

Слабое поперечное перемешивание, Снижающее эффективность массообмена.

Наиболее близким к изобретению является аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий колонную емкость, разделенную по высоте горизонтальными перфорированными перегородками, закрепленными на стенке емкости, вертикальный шток, установ= денный по оси емкости с возможностью возвратно-поступа-ельного движения по вертикали, диски с коническими

Отверстиями, укрепленные на штоке и размещенные по его высоте между перегородками, аэратор, расположенный в нижней части емкости, пенозаборник, установленный в верхней части емкости и соединенный трубопроводом с нижней частьв емкости (?).

Недостатком аппарата является отсутствие направленного поперечного перемешивания, что приводит к низ- 4>О кой удельной производительности аппарата, Цель изобретения — повышение удельнОй пРОиэводительнОсти аппарата, 45

Цель дос игается тем, что в аппарате, содержащем колонную емкость,разделеннув по высоте горизонтальными перфорированными переГОродками, закрепленными на стенке емкости, вертикальный шток,. установленный по оси емкости с возможностью возвратно-поступательного движения по вертикали, диски с коническими отверстиями, укрепленные на штоке и размещенные по его высоте между перегородками, аэðaтор, расположенный в нижней части емкости,, пенозаборник, установленный в ее верхней части и соединенный трубопроводом с нижней частьв емкости, отверстия дис- 6О ков имеют угол конусности 60-90О, при этом отверстия в центральной части диска обращены меньшим основанием конуса вниз, а в периферийной части диска — вверх, 65

На фиг. 1 схематично показан aIIпарат, вертикальный разрез; на фиг. 2 — узел Х на фиг. 1", на фиг,З разрез Л-Ps на фиг. !; >а фиг. 4 узел П на фиг. 2.

Аппарат для выращивания микроорганизмов содержит колонную емкость

1, разделенную по высоте на секции горизонтальными перфорированными.перегородками 2, закрепленными на стенке емкости. Цо оси емкости установлен вертикальный шток 3 с воэможностью возвратно--поступательного движения по вертикали. На штоке закреплены и размещены между перегородками диски 4, имеющие конические с углом конусности 60-90 отверстия ф

5. При этом отверстия в центральной части диска направлены меньшим основанием конус- вниз, а в периферийной части — вверх. В нижней части емкости размещен аэратор 6, а в верхней части над предполагаемым уровнем жидкости установлен пенозаборник

7, соединенный трубопроводом 8 с нижней частью емкости через зжектор

9> устанОвленный В JIBHHH рециркуля— ции культуральной среды. Линия рециркуляции включает также насос 10, теплообменное устройство 11, связан ные трубопроводом 12, и имеет трубопровод 13 для отвода готового продукта. Аппарат имее.. штуцера 1416 соответственно для ввода свежей питательной среды, подачи воздуха на азрацив и отвода. отработанного воздуха.

Аппарат работает следующим образом.

Воздух из аэратора 6 проходит из нижней части емкости в верхнюю через культуральную жидкость„. заполняк щув аппа.рат, подвергаясь диспергирую> ему воэдействик перфорированных перегородок 2, закрепленных на стенке емкости, и перфорированных дисков 4, закрепленных на штоке 2 и совершающих вместе с ним воэвратнопоступательное движение по вертикали. Свободное сечение дисков 4, снабженных коническими отверстиями

5„ составляет 20-404 площади поперечного сечения аппара.:а,, а площадь кольцевого зазора между дисками 4 и стенкой емкости 1 составляет 1,62,5% площади сечения аппарата.

Так как диски 4 c:Haáæåíû коническими отверстиями 5, обращенными в центральной части диска меньшим основанием конуса вниз, а в периферийной час-.è — вверх, то при дви>.";енин дисков в жидкости гидравлическое сопротивление и:: периферийной и центральной частей различно. При конусности отверстия 5 в пределах б

60-90 гидравлическое сопротивл ние его гротоку жидкости в направлении

cl большего основания конуса к мень1024497 шему на 30-35 Ъ меньше, чем при протоке жидкости в обратном направлении. Поэтому, в данном случае, при движении дисков вверх гидравлическое сопротивление их центральной части меньше гидравлического сопротивления периферийной части, и, вследствие этого, жидкость над дисками движется от периферии к центру, а под диском жидкость движется .от центра к периферии (показано стрелками на фиг. 2 ). При движении дисков вниз направление радиального перемещения жидкости над дисками 4 и под ними изменяется на обратное.

Таки образом, в каждой секции аппарата создается поперечное перемешивание.

Перфорированные. перегородки 2 выполняют роль секционирующих перегородок, исключающих обратное продольное перемешивание между секциями, что позволяет достичь высокой средней движущей силы процесса ,массопереноса.

Для обеспечения условий эффектив ного пеногашения и увеличения степени использования реакционного объема емкости в сочетании с дополнительным аэрированием рециркулируемой культуральной жидкости пеноза= .борник 7 соединен трубопроводом 8 с эжектором 9, установленным на линии рециркуляции. При протекании культуральной жидкости через эжектор

5 в нем создается пониженное давление н пена с воздухом из пенозаборника

7 по трубопроводу 8 поступает в эжектор 9 и образующаяся гаэожидкостная смесь подается в нижнюю часть ем1{) кости 1.

Поддержание необходимого температурного режима процесса культивирования осуществляется в теплообменнике 11.

Предлагаемый аппарат позволяет за счет сочетания гидродинамического режима идеального перемешивания в каждой секции с режимами идеального вытеснения вдоль емкости интенсифицировать процесс массообмена, а путем эффективного пеногашения увеличить степень использования объема аппарата и дополнительно аэрировать рециркулирующую культуральную жидкость, что увеличивает производительность аппарата.

Годовой экономический эффект от использования одного аппарата объемом 36 мз составит примерно 8 тыс., руб.

1024497

I

Составитель Ю.Уткин

Техред >.Ач Корректор О. Билак

Редактор Н. Гунько

Заказ 4336/24

Тираж 523 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ю М

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4