Газопромыватель отходящих газовых потоков при культивировании и сушке микроорганизмов

 

Изобретение относится к устройствам очистки газовых потоков одновременно от пыли и клеток микроорганизмов и может быть использовано в микробиологической, медицинской, пищевой и других отраслях промышленности для очистки выбросов в атмосферу . Целью изобретения является повышение эффективности очистки газов от микроорганизмов. Для этого в газопромывателе, содержащем камеру орошения 2 с распыливающим устройством 5 и камеру сепарации 3, снабженную зигзагообразными полыми жалюзийными пластинами, первые 35-45% зигзагообразных пластин со стороны распыливающего устройства 5 выполнены с просечками, расположенными по всей высоте пластин и направленными навстречу потоку газа, а зазор между пластинами составляет 0,15-0,25 высоты зигов. Вследствие того, что в полые пластины подают пар, газовый поток, частично очищенный в камере орошения 2, помимо инерционной очистки подвергается в камере 3 стерилизации путем предварительного нагрева струй на первых зигах пластин и дальнейшей термической обработке при высокой температуре за счет прохождения через остальную часть зигзагообразных пластин. 3 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

O% (1!) (51)5 В 01 П 47/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ДВТОРСНОМУ СВИДВТИЬСТВУ

Еб б.7бя

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4402841/28-26 (22) 04.04.88 (46) 07.09.90. Бюл. К 33 (71) Всесоюзный научно-исследовательский .биотехнический институт "ВНИИБиотехника", Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский институт прикладной биохимии и Шебекинский биохимический завод (72) Е.А. Мандрыка, А.Н.Петович, В.С Молочков, IO.Ë.Ôëåðoâ и Е.С.Шитиков (53) 621,928 97(088 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 735280, кл. В 01 D 45/18, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Ê.300199, кл. В 01 D 45/00, 1971.

Авторское свидетельство СССР

11 1304858, кл. В 01 D 47/06, 1986. (54) ГАЗОПРОМЫВАТЕЛЬ ОТХОДЯ11ЯХ ГАЗОВЫХ ПОТОКОВ ПРИ КУЛЬТИВИРОВАНИИ И

СУШКЕ МИКРООРГАНИЗМОВ . (57) Изобретение относится к устройствам очистки газовых потоков одновременно от пыли и клеток микроорганизмов и мажет быть использовано в микробиологической, медицинской, пищевой и других отраслях промьппленно2 сти для очистки выбросов в атмосферу. Целью изобретения является повышение эффективности очистки газов от микроорганизмов. Для этого в газопромывателе, содержащем камеру 2 орошения с распыйивающим устройством.

5 и камеру 3 сепарации, снабженную зигзагообразными полыми жалюэийзными пластинами, первые 35-45Х зигзагообразных пластин со стороны распыпивающего устройства 5 выполнены с просечками, расположенными по всей. высоте пластин и направленными навстречу потоку .газа, а зазор между пластинами составляет 0,150,25 высоты зигов. Вследствие того, что в полые пластины подают пар, газовый поток, частично очищенный в камере 2 орошения, помимо инерционной очистки, подвергается в камере 3 стерилизации путем предварительного нагрева струй на первых зигах пластин и дальнейшей термической обработке. при высокой температуре за счет прохождения через остальную часть зигзагообразных пластин., 3 ил., 1 табл.

1590114

Изобретение относится к устройствам для обезвреживания и санитарной чистки воздуха и газов от клеток кроор гани змов, а также от кап елькой жидкости, пыли и других аэрозолей

И может быть использовано в микробиологической, медицинской, пищевой, химической и других отраслях промьппленности для очистки выбросов в атмосферу, Цель из бб р етения — п овьпп ени е эффективности очистки газовых потоков от микроорганизмов.

На фиг. 1 представлен газопромыатель, общий вид, на фи г. 2 — разез А-А на фиг.1, на фиг ° 3 — разрез

В-Б на фиг.2.

Газопромыватель содержит корпус с последовательно расположенными 20 камерами орошения 2 и сепарации 3, а также сборник 4 пульпы. В камере 2

Орошения расположено распыливающее устройство 5 для создания плоских жидкостных пленочных завес 6, которое 25 выполнено в виде концентрических патрубков 7 с индивидуальными отбойниками 8, объединенных общим коллектором

9 ° Камера 3 сепарации снабжена полыми зигзагообразными жалюзийными плас- 30 тинами 10, 35-45 зигов которых со стороны распыливающего устройства 5 выполнены с просечками 11, расположенными по всей высоте пластин 10 и

Направленными навстречу потоку газа, .коллекторами 12 и 13, подводящими к пластинам теплоноситель (пар), и коллекторами 14 и 15, отводящими из .Йластин отработанный пар и конденсат.

Устройство также снабжено штуцерами

16 и 17 для ввода и вывода оро ающей жидкости и штуцерами 18 и 19 ввода и вывода обрабатываемого газового потока. Пластины 10 размещены с зазором

20 одна относительно другой, величина 45 зазора составляет 0,15-0,25 высоты вигов.

Газопромыватель работает следующим образом.

Загрязненный газовый поток, напри50 мер отработанный в сушилках те:ллоноситель или в ферментаторах аэр:нрующий воздух, поступает через штуцер

18 в камеру 2 корпуса 1, которая явпяется камерой орошения обрабатываемого газового потока с жидкостью. В камере 2 установлено распыливающее устройство 5, с помощью которого соз— даются пространственные жидкостные плоские (пленочные) завесы 6, перекрывающие вс.е поперечное сечение камеры

2. Орошаюшая жидкость поступает в распыливающее устройство 5 через штуцер 16. Обрабатываемый газовый поток, проходя в камере 2 через пленочные завесы 6 (их количество определяется требуемой степенью газоочистки), освобождается от загрязняющих веществ (капельной жидкости, частиц пыли, клеток микроорганизмов и т.д.) путем инерционного их высаживания на жидкостные пленочные завесы 6. Отработанная в камере 2 жидкость собирается в сборнике 4 пульпы и через штуцер

17 выводится из него. В зависимости от условий конкретных производств и свойств загрязняющих веществ орошающая жидкость может циркулировать в замкнутом жидкостном контуре или окончательно выводится из системы. После обработки (очистки) газового потока в камере 2 орошения он проходит в камеру 3 сепарации, где установлен пакет полых зигзагообразных пластин 10. В камере 3 газовый поток дробится на струи газа, проходя в зазорах 20 между пластинами, и за счет инерционных сил освобождается от капель жидкости, образовавшихся в резульгате дробления пленочных завес в камере орошения путем сепарации капель на зигзагообразных пластинах 0. В полые зигзагообразные пластины через коллекторы 12 и 13 подается теплоноситель (пар), а через коллекторы 14 и 15 выводится конденсат ° Часть пара, вводимого в зигз агообразные пластины, проходит через ориентированные навстречу обрабатываемому газовому потоку просечки 1, расположенные в первых по ходу газа 35-45% зигах пластина, и нагревает газ, смешиваясь с ним. Таким образом, B камере 3 гаэовый поток, раздробленный на ряд узких струй, подвергается, помимо инерционной очистки, стерилизации путем предварительного нагрева струй на первых зигах пластин (прямой контакт с паром) и дальнейшей выдержке при высокой температуре при прохождении через остальную часть зигзагообразных пластин. Обработанный в камере 2 и 3 газовый поток через штуцер 19 поступает в общий коллектор, из которого выбрасывается в атмосферу.

Влияние переменных конструктивных параметров газопромывателя на эффек1590114 тивность очистки газовых потоков от микроорганизмов приведено в таблице.

При величинах относительного количества зигов с просечками менее 357, эффективность обработки газового потока паром снижается, а в зоне сепарации (следующей за зоной контакта с паром) наблюдается загрязнение поверхности пластин за счет пригора- 10 ния на них. При величинах относительного количества зигов с просечками более 45Х уменьшается степень сепарации капель из потока из-эа малого времени пребывания потока в зоне сепарации.

При малых зазорах между пластинами (c 0,15Н) ускорение потока прй введении пара велико, растет гидрав-., лическое сопротивление, увеличива- 20 ется вынос капель. При больших зазорах (>0,25H) в свободном просвете между пластинами (между гребнями зигов) формируется центральное ядро потока, в котором отсутствуют цент- 25 робежные силы (из-эа прямолинейного движения), а выпадение капеть происходит лишь эа счет снл тяжести, что оказывается недостаточным для эффективной сепарации. ЗО

Проверку эффективности очистки отходящих газовых потоков в газопромывателе проводят на примере биосинте эа лизина.

Биосинтез лизина проводится в трех З5 ферментаторах объемом IOO м каждый, которые составляют блок с общим коллектором, объединяющим отработанные в ферментаторах газовоздушные потоки.

Коллектор подсоединен к штуцеру 18 40 газопромывателя. Орошающая жидкость циркулирует в замкнутом контуре, включающем кроме газопромывателя, накопительную емкость, циркуляционный насос и систему трубопроводов с вентилями. Перед началом биосинтеэа в накопительную емкость объемом 5 м циркуляционного контура заливают

l,5 м (30Ж от общего объема емкости) конденсата от выпарных установок. 50

Одновременно с началом подачи аэрирующего воздуха в ферментаторы включает циркуляционный насос, подающий орошающую жидкость в распыливающее устройство 5, и начинают подавать пар в 55 полые зигзагообразные пластины. Отработанный в ферментаторах газовый поток освобождается в ступени Е от капельной ферментационной среды и частично от клеток микроорганизма — продуцента. Перед газопромывателем газовый поток содержит капельной культуральной жидкости (KK) до 40 г/и з и клеток культивируемой культуры до

1 10 кл./м . Количество пленочных жидкостных пространственных завес 6, перекрывающих сечение ступени I равняется четырем, зазор между полыми зигзагообразными пластинами—

0,2 высоты (Н) зигов, а первые 40Х зигов со стороны распыливающего устройства (по всей их высоте) снабжены направленными навстречу обрабатываемому газовому потоку отверстиями.

Пар, подаваемый через коллекторы

12 и 13 в полые зигзагообразные плас" тины 10, имеет давление не менее

5,5 атм и температуру !38 С. По мере прохождения загрязненного газового потока через газопромыватель он в камере 2 орошения освобождается от капельной КЖ и частично от клеток (жи вых) за счет взаимодействия с жидкостными пленками, затем на входе в камеру 3 сепарации он разбивается на ряд струй, которые разогреваются за счет прямого контакта с паром, выходящим навстречу струям газа из просео чек 11, и выдерживается при 130 С до выхода из штуцера 19.

В камере 3 сепарации происходит доочистка газового потока от. капель

КЖ за счет их инерционной сепарации на зигах пакета пластин и термическая стерилизация оставшихся в газовом потоке живых клеток. Отсепарированная в камере 3 жидкость стекает по зигзагообразным пластинам в нижнюю часть к амеры 3 и затем попадает в сбор ник

4 пульпы. Отработанный в полых зигзагообразных пластинах 10 пар в виде смеси конденсата и пара выводится через коллекторы 14 и 15. За время ферментации (72 ч) от отработанного гаэовоздушного потока отделяется КЖ в количестве 24,37 м, содержащей

397,4 кг целевого вещества (лизина), таким образом, снижается содержание в выбрасываемом в атмосферу газе капель КЖ с 40 до 0,4 г/м (эффективность

99X) и живых клеток с 1 ° 10 до 28 х х10 кл. /м (97,2X) . Общее сопротивz ление газопромывателя в ходе опытов не превышало 53 ° мм вод.ст.

Таким образом, наличие зигзагообразных пластин с просечками со сто1590114

Доля количестве вигов с просечкеин, 2

Оти» сит»ленcc величин ° в»таре иеилу orooN>c»w плестииеии

0,20 Н

0 15 8

0,1 Н

0»25 Н

Г ь (95,7

89,4

95,8

97,4

94,8

89,6

98;5

98,3

98,5

99,1

УВ,Э

96,2

98,0 98,2

98,6

98,3

98,2

95я4

9У,О 84,3

98 В. 96, 6

97,9 97,2

96,0 . 96,8

95,2 96,7

94,6 db>7

88,4

93,1

96,7

97,3

94,7 . 89,2

92,8

90,1

95,2

96,7

96,5

93,8

98,2

98,3

98 ° 4

9Ч,2

98,7

90,7

87,5

91,3

92,4

92,6

91,7

86,0

98,0

98,0

98,1

97,2

95,1

93 ° 3

Il P и н с ч ° н и с, fя 38Йективиасть ткеоочистки от к&пелоj в86ективиость очистки rasa от клеток, роны распыливающего устройства, направленными навстречу газовому потоку, зазор между которыми составляет 0,15-0,25 высоты вигов, дает возможность сочетать термическую и инерционную обработку газовых потоков и позволяет повысить эффективность очистки rasa.и провести инактивацню содержащихся в rase микрооранизмов

Формула изобретения

Газопромыватель отходящих газовых потоков при культивировании и сушке микроорганизмов, содержащий корпус с последовательно расположенными камерой орошения с распыливающим устройством, выполненным в виде. концентри, ческих патрубков, снабжен2а3х индивидуальными отбойннками и объединенных общим коллектором, камерой сепарации, снабженной зигзагообразными жапюзийными пластинаря, установленными с зазором друг относительно друга, и сборник пульпы, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки газовых потоков от микроорганизмов, пластины выполнены полыми и снабжены коллекторами для подвода и отвода теплоносителя,.при этом 35-453 эигов со стороны распытивающего устройства наполнены с просечками, расположенными по всей высоте пластин и направленными навстречу потоку газа, а заsop между пластинами составляет

39b2cOTM sHro25

Ь с» 1» 2, 1590114

А-А

10Н88НСОЯ

Редактор И. Шулла

Зак аз 2595 Тираж 566 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Теппоносилещ,мр

15 щ р

Составитель Е. Калантарян

Техред Л.Олийнык Корректор M,Màêñèìèèèíåö