Аппарат для выращивания микроорганизмов

 

АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ, включающий цилиндррйчёскую вертикальную емкость,циркуляционный стакан, установленный внутри последней, аэратор, размещенный в нижней части стакана, установленное на вертиксшьном валу перемешивающее устройство, расположенное под аэратором, укрепленный на этом же Всшу ротор, содержсцций лопатки и кольцевое соплр и служгиций для разделения культуральной жидкости на жидкую и газовые фазы, и вентилятор, расположенный над верхней частью циркуляционного стакана, отличающийся тем, что, с целью повышения удельной производительности аппарата путем дополнительного газонасыщения опускного потока культуральной жидкости, емкость снабжена двухступенчатым эжектором, установленньм в верхней части последней, при этом первая ступень эжектора образована кольцевым соплом ротора и кольцевь1м конфузором, состоящим из двух вертикально установленных конических ш обечаек, a вторая ступень эжектора образована П «крепленным к конфузору первой ступени кольцевым соплом, обращенным выходным отверстием к днищу емкости и состоящим из двух цилиндрических обечаек, и кольцевым конфузором, состоящим из двух коническо-цилиндрических обечаек, прикрепленных к стенкам емкости и циркуляционного стакана.

ПЕ (И) СОЮЗ COBETCHHX

ИОРР

РЕСПУБЛИК

3Д® С 12 М 1/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЗФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОИЪ СВНВВТВВЬСТВТ (21 j 3446659/28-13 (22 ) 31.05. 82 (46) 23.12.83. Бюл. М 47 (72) В.A.Íèêîëàåâ, И. И.Мирошниченко, A.Г.Пенкин, В.Н.Кузнецов и Е.Н.Константинов

Г711 Северо-Кавказский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института биосинтеза белковых веществ (53) 663,14.032.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 581136, кл. С 12 М 1/04, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

9 880438, кл. В 01 D 3/30, 1981 (прототип). (54) (57) АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ

МИКРООРГАНИЗМОВ, включающий цилиндррическую вертикальную емкость, циркуляционный стакан, установленный внутри последней, аэратор, размещенный в нижней части стакана, установленное на вертикальном валу перемешивающее устройство, расположенное под аэратором, укрепленный на этом же валу ротор, содержащий лопатки и кольцевое сопло и служащий для разделения культуральной жидкости на жидкую и газовые фазы, и вентилятор, расположенный над верхней частью циркуляциониого стакана, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения удельной производительности аппарата путем дополнительного газонасыщения опускного потока культуральной жидкости, емкость снабжена двухступенчатым эжектором, установленньм в верхней части последней, при этом первая ступень эжектора образована кольцевым соплом ротора и кольцевым конфузором, состоящим из двух вертикально установленных конических д обечаек, а вторая ступень эжектора Е образована прикрепленным к конфузору первой ступени кольцевым соплом, обращенным выходным отверстием к днищу емкости и состоящим из двух цилиндрических обечаек, и кольцевым конфузором, состоящим из двух кони- е ческо-цилиндрических обечаек, прикрепленных к стенкам емкости и цнркуляционного стакана.

1062259

Изобретение относится к аппаратам для выращивания микроорганизмов и может быть использовано в микробиологической и пищевой отраслях промыаленности.

Известны аппараты для выращивания микроорганизмов, выполненные в виде цилиндрической емкЬсти, снабженной циркуляционным стаканом и уст;ройствами для перемешивания и аэрации 31 g. 10

Однако известные аппараты не позволяют создавать оптимальные условия смешения фаз газ — жидкость — клетка вследствие наличия в них дегазирован ых зон нисходящего потока, что сни- 15 жает эффективность массопереноса кислорода и удельную производитель» ность аппаратов °

Наиболее близким к изобретению .является аппарат для выращивания мик-20 роорганизмов, содержащий цилиндрическую вертикальную емкость, циркуляционный стакан, установленный внутри последней, аэратор, размещенный в нижней части стакана, перемешивающее устройство, расположенное под аэратором, укрепленный на этом же валу ротор, содержащий лопатки и кольцевое сопло и служащий для разделения культуральной жидкости на жидкую и газовые фазы и вентилятор, расположенный над верхней частью циркуляционного стакана (2 3.

В известном аппарате из-за наличия неаэрируемой эоны в кольцевом пространстве между стенками емкости и циркуляционного стакана не достигается . достаточно большая удельная производительность.

Цель изобретения - повышение удель ной производительности аппарата пу- 40 тем дополнительного газонасыщения опускного потока культуральной жидкости.

Указанная цель достигается тем, что аппарат для выращивания микроор- 45 ганизмов, включающий цилиндрическую вертикальную емкость, циркуляционный стакан, установленный внутри последней, аэратор, размещенный в нижней части стакана, установленное на вер- 50 тикальном валу перемешивающее устройство, расположенное под аэратором, укрепленный на этом же валу, ротор, содержащий лопатки и кольцевое сонло и служащий для разделения. 55 культуральной жидкости на жидкую и газовые фазы, и вентилятор, расположенный над верхней частью циркуляционного стакана, снабжен двухступен-чатым эжектороМ, установленным н верхней части емкости, при этом первая ступень эжектора образована кольцевым соплом ротора и кольцевым конфузором, состоящим иэ двух вертикаль-но установленных конических обечаек, т а вторая стуцень эжектора образована прикрепленным к конфузору первой ступени кольцевым соплом, обращенным выходным отверстием к днищу емкости и состоящим иэ двух коаксиально установленных цилиндрических обечаек, и кольцевым конфуэором, состоящим из двух коническо-цилиндрических обечаек, прикрепленных к стенкам емкости и циркуляционного стакана.

На чертеже изображен предлагаемяй аппарат, вертикальный разрез °

Аппарат для выращивания микроорганизмов состоит из вертикальной цилиндрической емкости 1, снабженной концентрично установленным стаканом 2. В нижней части циркуляционного стакана на приводном валу 3 укреплено перемешивающее устройство 4. Над перемешивающим устройством установлены аэратор 5 с газоподводящим патрубком

6. На верхней части циркуляционногО стакана 2 установлен ротор 7, служащий для разделения культуральной среды на жидкую и.газовую фазы и содержащии кольцевое сопло 8 для отвода жидкой фазы, лопатки 9 и кольцевое отверстие 10 для отвода газовой фазы в камеру с установленной н ней вентилятором 11. Кольцевое сопло 8 ротора 7 размещено в кольценом диффузоре, образованном двумя коническими обечайками 12, составляющими камеру

13 смешения первой ступени эжекции.

Камера 13 смешения сообщена с ноздушной камерои 14 емкости 1. Конические обечайки 12 по радиусу соединены с двумя цилиндрическими обечайками 15, расположенными коаксиально друг к другу с образованием кольцевого сопла 16, обращенного выходным отверстием к днищу емкости 1. Выходное отверстие кольцевого сопла

16 размещено в кольцевом диффузоре, образонанном двумя коническо-цилиндрическими обечаиками 17, составляющими камеру 18 смешения второй ступени эжекции.

ВоздУшная камера 14 имеет патрубки 19 и 20 для подачи воздуха. Емкость 1 снабжена патрубками 21 и 22 соответстненно для отвода отработанного газа и продукта.

Аппарат работает следующим образом.

Культуральная жидкость посредством перемешивающего устройства 4 нагнетается в циркуляционный стакан 2.

Проходя через аэратор 5, жидкость насыщается воздухом. Образованная газо-жидкостная смесь подается в ротор 7, установленный на выходе из циркуляционного стакана 2. В поле центробежных сил ротора происходит отделение отработанного газа от жидкости. Отработанный газ через кольцевое отверстие 10 поступает в

1062259

ВНиИПИ Заказ 10159/28 тираж 523 Подписное

Филйал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4

l камеру, из которой вентилятором 11 отводится из аппарата. Дегазированная жидкость через кольцевое сопло

8 ротора 7 с большой скоростью поступает в камеру 13 смешения первой ступени эжекции, где происходит ее . смешение с воздухом, поступаюцим из воздушной камеры 14. Газожидкостная смесь по кольцевому соплу 16 поступает в камеру смешения второй ступени эжекции, в которой также происходит смешение жидкости с воздухом, поступающим из воздушной камеры. Образующаяся газожидкостная смесь выходит в кольцевое пространство, заключенное между стенками емкости 1 и циркуляционным стаканом 2 и с опускным потоком движется в нижнюю часть емкости. Частично отделяющийся от жидкости в опускном потоке газ отводится из аппарата через патрубок 21. Затем цикл циркуляции культуральной среды в аппарате повторяется. Снабжение аппарата дополнительным аэрирующим устройством, выполненным в виде двухступенчатого эжектора, Позволяет осуществлять газонасыщение нисходящего потока куль туральной жидкости, повыаая ее газо30 содержание в аппарате до 30-40%, что увеличивает его удельную производительность на 25% в сравнении с известным.

15 Экономический эФФект ет внедрения одного предлагаемого аппарата производительностью 50 т дрожжей в сутки составляет около 200 тыс.руб в год.