Аппарат для выращивания микроорганизмов

 

Изобретение относится к технике перемешивания в системах газ - жидкость для выращивания микроорганизмов в микробиологической, химической и пищевой промышленности. Цель изобретения - повышение коэффициента ис-. пользования газа для увеличения производительности аппарата. Цилиндрическую емкость 1 заполняют культуральной жидкостью ниже уровня соединения кольцевой камеры 9 с кольцевым 1В 13 2Q П / / сл 00 о со i; Ф«в, 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) А1 (51)4 С 12 М 1 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М A ВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

18 19 20 1Р

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3852106/31 — 13 (22) 01. 02. 85 (46) 30.04.87. Бюл. М -16 (71) Институт газа АН УССР (72) С.И.Писарев, А.Е.Евсеев, B.È.mópóáàëKî, А.Н.Григорян и К.И.Битрих (53) 663.14.033.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 410078, кл. С 12 M 1/06, 1972.

Авторское свидетельство СССР

Р 282244, кл. С 12 М 1/06, 1969.

17 (54) АППАРАТ ДЛЯ BblPAlllÈÂÀÍÈß МИКРО0PГАНИ3М0В (57) Изобретение относится к технике перемешивания в системах газ — жидкость для выращивания микроорганизмов в микробиологической, химической и пищевой промышленности. Цель изобретения — повышение коэффициента ис-, пользования газа для увеличения производительности аппарата. 11илиндрическую емкость 1 заполняют культуральной жидкостью ниже уровня соединения кольцевой камеры 9 с кольцевым

130694 каналом. Камера 9 образована внутренней цилиндрической отбортовкой циркуляционного стакана 2 и служит для отделения жидкости и вывода отработанного газа из емкости !. Под отбортовкой установлен меньшим основанием вверх конус 13 для ограничения

I доступа культуральной жидкости B камеру 9 с перемешивающего устройстBB 7. Внутри конуса 13 укреплены изогнуть е по окружности направляющие пластины, 14 для закручивания жидкостного потока в циркуляционном стакане 2 и его аэрирования. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для работы с микроорганизмами и может быть использовано в микробиологической, химической и пищевой промышленностях для перемешивания в сис- 5 темах газ — жидкость.

Целью изобретения является повышение коэффициента использования газа и таким образом производительности аппарата. 10

На фиг. 1 представлен аппарат для выращивания микроорганизмов, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез A-А на фиг. 1.

Аппарат для выращивания микроорганизмов содержит цилиндрическую ем" кость 1, концентрично установленный в ней циркуляционный стакан 2 с теп- 0 лообменной рубашкой 3 и центральным отверстием 4 в днище, а также приводной полый вал 5 с радиальными отверстиями 6, расположенными в нижней части, на котором закреплены радиально э лопастное перемешивающее устройство 7, расположенное в циркуляционном стакане 2, и турбинное перемешивающее устройство S, расположенное между днищами циркуляционного стакана 2 и цилиндрической емкости. В верхней части циркуляционный стакан 2 имеет кольцевую камеру 9 для отделения от жидкости и вывода отработанного газа из емкости 1, образованную внутренней цилиндрической отбортовкой циркуляционного стакана 2, со сливным кольцевым центральным отверстием 10 в ее нижней части и отверстиями 11 в ее боковой стенке, соединяющими кольцевую камеру 9 с кольцевым каналом, обЩ разованным цилиндрической емкостью 1 и циркуляционным стаканом 2. К верхней части кольцевой камеры 9 подсоединен патрубок 12 для отвода отработанных газов. На внутренней поверхности циркуляционного стакана 2, непосредственно под отбортовкой, т.е, под сливным кольцевым отверстием 10 кольцевой камеры 9, установлен меньшим основанием вверх выполненный в виде усеченного конуса отражательный конус 13, внутри которого закреплены изогнутые по окружности направляющие пластины 14 для закручивания жидкостного потока в циркуляционном стакане 2 и его аэрирования.

Перемешивающее устройство 8 выполнено в виде турбины и расположено под отверстием 4 циркуляционного стакана 2, всасывающая полость которой через приводной полый вал 5 и отверстия 6 соединена cq всасывающей полостью перемешивающего устройства 7, расположенного в циркуляционном стакане 2. В нижней части емкости установлен патрубок 15 для отвода готового продукта. Цилиндрическая емкость 1 закрыта крышкой 16, на которой установлены патрубки 17 — 20, предназначенные соответственно для подачи воды, газа и питательной среды, маточной культуры или культуральной жидкости из другого аппарата, отвода воды.

Аппарат работает следующим образом.

Емкость 1 через патрубок 19 заполняют культуральной жидкостью, статический уровень которой должен быть ниже отверстий 11, соединяющих кольцевую камеру 9 с кольцевым каналом.

При включении перемешивающих устройств 7 и 8 культуральная жидкость в циркуляционном стакане получает вращательное движение и по его стенкам поступает на направляющие пласти130694 ны 14, которые своей вогнутостью расположены по часовой стрелке. Отражательный конус 13, внутри которого закреплены направляющие пластины 14, предотвращает попадание культуральной 5 жидкости, отбрасываемой перемешивающим устройством 7, в кольцевую камеру 9. Из направляющих пластин 14 жидкость сливают в основной объем перемешиваемой среды и подают в зону вса-Я сывания перемешивающего устройства 7.

При этом направляющие пластины 14 и сливное кольцевое отверстие 10 должны быть затоплены жидкостью, находящейся в циркуляционном стакане 2. Вы- 15 полнение этого условия зависит от статического уровня жидкости в аппарате, количества подаваемого газа, числа оборотов перемешивающего устройства 8 и обеспечивается известными средства- Zp ми автоматизации.

Потоки жидкости, стекающие с направляющих пластин }4, образуют за каждой из них жидкостные воронки (газовые шлейфы), через которые происхо-25 дит интенсивная аэрация перемешиваемого объема, находящегося в циркуляционном стакане. Часть культуральной жидкости из циркуляционного стакана 2 через отверстие 4, в результате рабо-30 ты перемешивающего устройства 8, попадает в кольцевой канал, образованный стенками циркуляционного стакана 2 и емкости 1, и снова возвращается в направляющий цилиндр. Под действием центробежных сил происходит сепарация суспензии, в результате которой культуральная жидкость прижимается к внутренней поверхности емкости, а отработанный газ и часть жидкости 4Q через отверстия 11 поступает в кольцевую камеру 9. После разделения в кольцевой камере 9 жидкость поступает через кольцевое отверстие 10 в циркуляционный стакан 2, а отработанный 45 газ через патрубок 12 выходит из аппарата. При сильно развитой поверхности контакта фаз в циркуляционном стакане 2 в перемешивающем устройстве 8 может произойти "захлебывание" вслед-5{) ствие образования газового пузыря во всасываюшей полости. При этом может прекратиться циркуляция жидкости через кольцевой канал, образованный стенками циркуляционного стакана 2 55 и емкости 1. "Захлебывание" предотвра3

4 щают радиальные отверстия 6 в нижней части приводного полого вала 5. При этом газ не накапливается во всасывающей полости перемешивающего устройства 8, а через отверстия 6 и приводной полый вал 5 поступает во всасывающую полость перемешивающего устройства 7.

Перемешивающее устройство 8 в результате циркуляции культуральной суспензии обеспечивает вывод газообразных продуктов метаболизма со скоростью их образования.

По иере размножения микроорганизмов и их потребности в аппарат через патрубки 18 и 19 подают газ и водный раствор питательной среды. Готовый продукт непрерывно отбирают через патрубок 15. Температурный режим в аппарате поддерживают за счет подачи охлаждающей воды в рубашку 3.

Предложенная конструкция аппарата обеспечивает повышение коэффициента использования газового сырья в 1,3 раза по сравнению с прототипом и, таким образом, повышение его производительности. формула и з о б р е т е н и я

Аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий цилиндрическую емкость, снабженную патрубками для подвода питательной среды, газа и отвода готового продукта и отработанных газов, установленный в емкости циркуляционный стакан с теплообменной рубашкой и центральным отверстием в днище, и установленное на валу перемешивающее устройство, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения коэффициента использования газа и таким образом производительности, циркуляционный стакан имеет в верхней части кольцевую камеру для отделения от жидкости и вывода отработанного газа из емкости, образованную внутренней цилиндрической отбортовкой циркуляционного стакана, при этом под отбортовкой установлен меньшим основанием вверх конус с укрепленными внутри него изогнутыми по окружности направляющими пластинами для закручивания жидкостного потока в циркуляционном стакане и его аэрирования

1306943

Составитель А.Горбачева

Редактор М.Бандура Техред А.Кравчук Корректор N,Äåì÷èê

Заказ 1497/23 Тираж 500 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãopoä, ул Проектная, 4