Аппарат для выращивания микроорганизмов

 

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к аппаратам для выращивания микроорганизмов на жидких и газообразных субстратах. Цель изобретения - снижение энергозатрат на перемешивание и массообмен. Аппарат включает корпус 1 с турбинной мешалкой 7, установленной на валу 6. Коаксиально корпусу 1 установлен аэратор, выполненный в виде перфорированного цилиндра 8 с отверстиями 17, образующего по всей высоте корпуса 1 камеру 9 для подвода воздуха. Отверстия 17 цилиндра 8 пасположены наклонно к вертикальной плоскости таким образом , что выходящие из них струи газа направлены противоположно направлению вращения мешалки 7, при этом отверстия 17 имеют внутреннюю винтовую нарезку. Аппарат обеспечивает накопление биомассы микроорганизмов при интенсивном массообмене и сниженных энергозатратах. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 12 М 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

КЕ80

p j;.19П т

".МБЛИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1288200 (21) 4700782! 13 (22) 05.06.89 (46) 15.05.91. Бюл. М 18 (71) Куйбышевский научно-исследовательский институт гигиены (72) Ю.М»Шарлот, Л,O.Áîðñêèé, Н.П.Карханин и В.H.Âëàñîâ (53) 663.14.032 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1288200, кл. С 12 М 1/02, 1984. (54) АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ (57) Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к аппаратам для выращивания микроорганизмов на жидких и газообразных субстратах.

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к аппаратам для выращивания аэробных микроорганизмов на жидких и газообразных субстратах. . Цель изобретения — снижение энергозатрат на перемешивание и массообмен.

На фиг. 1 изображен аппарат для выра-. щивания микроорганизмов, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — узел I на фиг. 2.

Аппарат для выращивания микроорганизмов включает вертикальный цилиндрический корпус 1 с крышкой 2 и днищем 3, На крышке 2 установлен электродвигатель 4 с подшипниковым узлом 5 и валом 6, р3сположенным по оси корпуса 1. На нижнем конце вала 6 закреплена открытая турбинная мешалка 7. Коаксиально корпусу 1 установлен аэратор, выполненный в виде,,all„„1648972 А2

Цель изобретения — снижение энергозатрат на перемешивание и массообмен. Аппарат включает корпус 1 с турбинной мешалкой 7, установленной на валу 6. Коаксиально корпусу 1 установлен азратор, выполненный в виде перфорированного цилиндра 8 с отверстиями 17, образующего по всей высоте корпуса 1 камеру 9 для подвода воздуха, Отверстия 17 цилиндра 8 пасположены наклонно к вертикальной плоскости таким образом, что выходящие из них струи газа направлены противоположно направлению вращения мешалки 7, при этом отверстия 17 имеют внутреннюю винтовую нарезку. Аппарат обеспечивает накопление биомассы микроорганизмов при интенсивном массообмене и сниженных энергоэатратах. 3 ил. и» перфорированного цилиндра 8, образующего по всей высоте корпуса 1 камеру 9 для 0ц подачи воздуха, которая посредством шту- ф, цера 10 сообщена с магистралью для подачи (р сжатого воздуха. Под днищем 3 корпуса 1 расположен теплообменник 11, выполненный в виде рубашки со штуцерами 12 и 13 для ввода и отвода хладагента. Для отбора готового продукта в днище 3 смонтирован штуцер 14. дпе подачи питатепьнои среды и ) и питательных компонентов в крышке 3 смонтирован штуцер 15. Для отвода отработаннога воздуха в крышке 3 установлен штуцер

16.- Отверстия 17 перфорированного цилиндра 8 расположены наклонно к вертикальной плоскости так, что выходящие из них струи газа направлены противоположно направлению вращения мешалки 7. при этом отверстия 17 имеют внутренню винтовую нарезку 18 для закручивания струй газа. На1648972 резка 18 в поперечном сечении имеет треугольную йли четырехугольную форму, Аппарат работает следующим образом.

Корпус 1 заполняют жидкой рабочей средой и питательными компонентами через штуцер 15, а затем включают приводной электродвигатель 4. Под действием турбинной мешалки 7 жидкость приобретает вращательное движение вокруг оси корпуса 1 и под действием центробежных сил отжимается к стенке перфорированного цилиндра

8. в результате чего вокруг оси корпуса 1 образуется воздушная воронка, доходящая до мешалки 7. В камеру 9 подается сжатый . воздух, который, проходя через перфорированный цилиндр 8, дробится на мелкие пузырьки и равномерно распределяется по высоте вращающегося слоя жидкости, равномерно аэрируя всю жидкость.

По мере увеличения скорости вращения жидкости величина центробежной силы возрастает и а случае, когда вершина воронки достигает мешалки 7, выталкивающая сила, направленная к оси турбинной мешалки

7, становится значительно больше архимедовой выталкивающей силы, направленной вертикально вверх. При этом пузырьки воздуха, вращаясь вместе с жидкостью, перемещаются к поверхности воронки по спиральной траектории, лежащей в горизонтальной плоскости.

В.результате равномерной подачи воздуха через отверстия 17 перфорированного цилиндра 8 по всей высоте вращающегося слоя жидкости происходит равномерная аэрация во всем ее объеме

Воздух, выходящий из отверстий 17 перфорации цилиндра 8 и направленный навстречу направлению вращения мешалки

7, дополнительно разбивается встречным

5 потоком жидкости на более мелкие пузырьки, усиливает турбулентность смеси, обеспечивая тем самым интенсификацию массообмена и аэрации жидкости. В винтовой нарезке 18 отверстий 17 воздух закру10 чивается, приобретает большую скорость движения и после выхода из отверстий 17 усиливает турбулентность смеси, обеспечивая тем самым интенсификацию массообмена и аэрации жидкости.

15 Особенности расположения отверстий

17 и наличие на их внутренней поверхности винтовой нарезки 18 обеспечивает снижение гидродинамического сопротивления среды струями подаодимого воздуха, что

20 снижает, в свою очередь, энергозатраты на перемешивание и массообмен.

Таким образом, аппарат позволяет получить биомассу микроорганизмов при уменьшенных энергозатратах и при интен25 сивной аэрации культурной среды.

Формула изобретения

Аппарат для выращивания микроорганизмов по авт.св. М 1288200, о т л и ч а юшийся, тем, что, с целью снижения энер30 гозатрат на перемешивание и массообмен, отверстия в перфорированном цилиндре аэратора выполнены так, что их оси расположены наклонно к вертикальной плоскости и выходящие из отверстий струи газа на35 правлены противоположно направлению вращения мешалки, при этом стенки отверстий имеют винтовую нарезку для закручивания струй газа, 1648972

Составитель H. Осипов

Редактор Л. Веселовская Техред M.Моргентал Корректор О. Кравцова

Заказ 1499 Тираж 371 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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