Аппарат для выращивания микроорганизмов

 

Изобретение относи тся к микробиологической промышленности, к аппаратам для выращивания микроорга низмов. Цель изобретения - увеличение , производительности путем повышения удельной скорости сорбции кислорода и равномерного теплосъема во всем объеме аппарата. Аппарат содержит емкость 1 с технологическими патрубками, имеющую расширенную верхнюю часть 5, внешний циркуляционный кожух 6, устройство 7 для диспергирования восходящего газожидкостного потока, содержащее параллельные вертикальные пластины 9, снабженные теплообменными рубашками и образующие каналы 11 и 12, с перфорацией в виде чешуек, аэрирующее устройство 8, состоящее из параллельных перфорированных труб 14, и коллектор 1 5 для подвода воды к теплообменным рубашкам. Предложенный аппа рат в процессе биосинтеза обеспечивает гомогенизацию и термостатирование среды во всем объеме емкости. 5 ил. . I, S (Л а сд

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 С 12 М 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ I, l <- â:èù

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (;, „": ЙМ (21) 4221328/28- 13 (22) 01.04.87 (46) 23.12.88. Бюл. М 47 (71) Всесоюзный научно"исследова . тельский институт биосинтеза белковых веществ (72) Е.JI.Ëèñòîâ, 10.П.Боярчук, Б.А.Литманс, В.А.Осипов, С.В.Кан, И.И.Жаров и В.Ç.Перкель (53) 663.18.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР, У 1238383, кл. С 12 М 1/02, 1985. (54) АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ (57) Изобретение относится к микробиологической промышленности, к ап1 паратам для выращивания микроорга. низмов. Цель изобретения — увеличение производительности путем повышения удельной скорости сорбции кислоÄÄSUÄÄ 1446150 А1 рода и равномерного теплосъема во всем объеме аппарата. Аппарат содерФ жит емкость 1 с технологическими патрубками, имеющую расширенную верхнюю часть 5, внешний циркуляционный кожух 6, устройство 7 для диспергирования восходящего газожидкостного. потока, содержащее параллельные вертикальные пластины 9, снабженные теплообменными рубашками и образующие каналы 11 и 12, с перфорацией в виде чешуек, аэрирующее устройство 8, состоящее из параллельных перфорированных труб 14, и коллектор 15 для подвода воды к теплообменным рубашкам. Предложенный аппарат в процессе биссинтеза обеспечивает гомогенизацию и термостатирование среды во всем объеме емкостИ.

1446}50

Изобретение относится к микробиологической промышленности, к аппаратам для выращивания микроорганизмов„.

Цель изобретения — увеличение про5 изводительности путем повышения удельной скорости сорбции кислорода и равномерного теплосъема во всем объеме аппарата.

На фиг.1 изображен аппарат для выращивания микроорганизмов, продольный разрез; на фиг,2 — разрез А-А на фиг.13 на фиг.3 - узел I на фиг.1; на фиг.4 — то же, без трубопроводов для подвода хладагента;. на фиг.5перфорация в пластинах.

Аппарат для выращивания микроорганизмов содержит вертикальную емкость

1 с патрубками для подвода питательной среды 2, отвода готового продукта 3 и отвода газа 4, имеющую расширенную верхнюю часть 5,. внешний цир1 куляционный контур 6, размещенное в емкости 1 по высоте устройство 7 для диспергирования восходящего газожид- 25 костного потока и аэрирующее устройство 8. Устройство 7 для диспергирования восходящего газожидкостного потока состоит иэ параллельных вертикальных пластин 9 волнообразной фор" 30 мы, снабженных теплообменными рубашками 10, образующих по высоте сужающиеся 11 и расширяющиеся 12 каналы, при этом в сужающихся 11 участках каналов пластины 9 имеют перфорацию 13 в виде чешуек для перетока в этп каналы жидкости из расширяющихся 12 участков соседних каналов, причем аэрирующее устройство 8 состоит из параллельных перфорированных труб 14, расположенных под каналами 11 и 12.

Аппарат содержит также коллектор 15 для подврца к трубкам 14 хладагента.

Аппарат работает следующим образом.

Емкость 1 заполняют питательной средой, вносят в нее культуру микроорганизмов, например, для производства гаприна из природного газа. В аэрирующее устройство 8 через трубы

14 подают раздельно воздух и природный газ и в аппарате устанавЛивается циркуляция жидкости, которая опускается через внешний циркуляционный контур 6, вновь попадает в емкость г и поднимается через устройство 7 для диспергирования газожидкостного потока по каналам 11 и 12. При подьеме среды через каналы 11 и 12 происходит турбулизация потока эа счет циклического изменения скорости подьема по всему объему емкости 1 в реэ ультате прохождения попеременно сужающихся 11 и расширяющихся 12 каналов. Так при прохождении по каналам 11 среда движется с большей скоростью (вследствие чего возникает разность давлений между каналами 11 и 12), через перфорацию 13 из канала 12 происходит переток среды в канал 11, которая смешивается и гомогенизируется в вышерасположенном канале 12 (расширяющимся), из которого среда в свою очередь подсасывается через перфорацию 13 в следующий канал 11, Гомогенизированная н аэрированная по всему объеме емкости 1 среда поднимается в расширенную часть 5 емкости 1, в которой из жидкости выделяется отработанный газ и отводится через патрубок 4, а жидкая фаза вновь опускается по внешнему циркуляционному контуру 6 и поступает в нижнюю часть емкости 1.

Отвод тепла от биомассы (термостатирование) происходит непрерывно в процессе биосинтеза в результате ее подъема и омывания теплообменных рубашек 10, расположенных о всему объему емкости 1 и встроенных в пластины 9 на их наклонных участках, через которые пропускают охлаждающую. воду, подводимую к коллектору 15, При подъеме аэрированной среды и ее прохождении между волнообразными пластинами 9 обеспечивается равномерная гомогенизация и ее термостатирование по всему объему емкости 1 в процессе протекания биосинтеэа.

Пластины 9 волнообразной формы могут быть выполнены различного профиля — прямоугольного, трапецеидального, синусоидальноro и т.п., что позволяет выбирать наиболее эффективное сечение каналов 11 и 12, исходя из особенностей среды выращивания микроорганизмов, например ее вязкости. При высокой вязкости среды целесообразно применять синусоидаль" ное сечение для снижения сопротивления, для средней вязкости - трапецеи-дальное, при вязкости "воды" целесообразно применять прямоугольное сечение, так как в этом случае внезап" ное изменение сечения каналов дает локальное вихревое движение и обновление контакта фаз.

3 14461

Выполнение перфорации 13 в виде чешуек позволяет увеличить эффект подсоса жидкости из соседних каналов и перемешивание среды в продольном сечении емкости, 5

Таким образом, предлагаемый аппарат в сравнении с известным обеспечивает повышение скорости сорбции кислорода и природного газа в равномерный теплосъем во всем объеме аппарата в процессе биосинтеза, что приводит к увеличению производительности на 157.

Формула из обр етения

Аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий вертикальную емкость с технологическими патрубками, имеющую расширенную верхнюю часть, внешний циркуляционный контур, размещенное в емкости по высоте уст50

4 ройс тво для ди с пер гирования восходящего газожидкостного потока и аэрирующее устройство, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения производительности путем повышения удельной скорости сорбции кислорода и равномерного теплосъема во всем объеме аппарата, устройство для диспергирования восходящего газожидкостного потока состоит из параллельных вертикальных . пластин волнообразной формы, снабженных теплообменными рубашками, образующих по высоте сужающиеся и расширяющиеся каналы, при эЪом в сужающихся участках каналов пластины имеют перфорацию в виде чешуек для перетока в эти каналы жидкости из расширяющихся участков соседних каналов, причем аэрирующее устройство состоит из параллельных перфорированных труб, расположенных под каналами.

Составитель Н.Осипов

Редактор Н, Гунько Техред JI.Îëèéíûê,- Корректор С.Шекмар

Заказ 6706/30 Тираж 520 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4