Аппарат для выращивания микроорганизмов
Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к аппаратамдлявыращивания микроорганизмов. Цель изобретения - повышение производительности за счет увеличения поверхности контакта фаз жидкости и газа. Аппарат содержит емкость 1 с патрубками 2-4, циркуляционным стаканом 5 и аэратором 6. В емкости 1 внутри стакана 5 размещен диффузор 7, верхний срез которого расположен выше предполагаемого уровня пены, а его нижний участок снабжен трубой Вентури 8 с кожухом 9, сообщенным трубопроводом 10 с вентилем 11 с нижней частью емкости 1. В трубе Вентури 8 внутри кожуха 9 в ее стенке выполнены отверстия 12 для прохода газожидкостной смеси в диффузор 7. Жидкая среда смешивается с газом в трубе Вентури 8 и в виде газожидкостного восходящего потока по диффузору 7 поступает в емкость 1, а затем из нисходящего потока жидкость по трубопроводу 10 вновь поступает в трубу Вентури 8. Повышение производительности обеспечивается увеличением насыщения жидкой среды кислородом воздуха. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 С 12 М 1/04
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (,:с.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
10 и (21) 4674639/13 (22) 06.04.89 (46) 23.11.91, Бюл.М 43 (72) И.А.Мельников, Л.Б.Доросинский и
О.Н.Буданова (53) 663.1.002.51 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 1497267, кл. С 12 М 1/04, 1986. (54) АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ (57) Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к аппаратам для выращивания микроорганизмов. Цель изобретения — повышение производительности за счет увеличения поверхности контакта фаз жидкости и газа, Аппарат сбдержит емкость
1 с патрубками 2 — 4, циркуляционным стака„.,5Q „„1693034 А1 ном 5 и азратором 6. В емкости 1 внутри стакана 5 размещен диффузор 7, верхний срез которого расположен выше предполагаемого уровня пены, а его нижний участок снабжен трубой Вентури 8 с кожухом 9, сообщенным трубопроводом 10 с вентилем 11 с нижней частью емкости.1. В трубе Вентури
8 внутри кожуха 9 в ее стенке выполнены отверстия 12 для прохода газожидкостной смеси в диффузор 7. Жидкая среда смешивается с газом в трубе Вентури 8 и в виде газожидкостного восходящего потока по диффузору 7 поступает в емкость 1, а затем из нисходящего потока жидкость по трубопроводу-10 вновь поступает в трубу Вентури . 8. Повышение производительности обеспечивается увеличением насыщения жидкой среды кислородом воздуха. 1 ил.
1693034
35 скрго сечения трубы Вентури 8 она заключена, в кольцевой кожух 9, сообщенный трубопроводом 10 с вентилем 11 с нижней частью емкости 1, служащей для.рециркуляции среды. В стенке трубы Вентури 8 внутри ко куха 9 выполнены отверстия 12 для прохода гаэожидкостной смеси в диффузор 7.
Кроме того, в верхней части емкости 1 размещен сепаратор 13 с окном 14 для прохода капель жидкости и трубой 15 для отвод отделенной жидкости в емкость 1.
Аппарат работает следующим образс м.
После промывки и дезинфекции в емкс сть 1, подают питательную среду, засеваю1 культуру микроорганизмов и включают подачу воздуха на аэрацию через аэратор 6.
При этом внутри диффузора 7 возникает восходящий поток аэрированной жидкости.
П э достижении поверхности жидкости пузырьки воздуха сепарируются, а жидкость, огибая верхний срез диффузора 7, опускае1ся вниз по кольцевому пространству между диффузором 7 и стенкой емкости 1.
Таким образом возникает организованная вертикальная циркуляция. По мере накопления биомассы и приближения к максимальной концентрации начинают отбор суспензии и переводят аппарат на непрерывный режим выращивания. При приблиМении к максимальным параметрам включают подачу воздуха в трубу Вентури 8 через патрубок 2 и,приоткрывая вентиль 11, подбирают приемлемый расход рабочей среды в трубу Вентури 8 по трубопроводу
10. Попадая в высокоскоростной поток воз40
Изобретение относится к микробиологической промышленности, к аппаратам для выращивания микроорганизмов, Целью изобретения является повышени(производительности путем увеличения 5 поверхности контакта фаз жидкости и газа, На чертеже изображен аппарат, продольный разрез. Аппарат для выращивания микрооргани мов содержит вертикальную емкость 1 с 10 па рубками 2 и 3 для подвода воздуха и па рубком 4 для отвода отработанного газа.
В емкости 1 размещен циркуляционный стакан 5, аэратор 6, установленный в нижней части емкости 1 под стаканом 5, и устройст- 15 во, для диспергирования культуральной жидкости над поверхностью пенного слоя среды. Это устройство содержит размещенный вертикально внутри стакана 5 диффуэо 7, верхний срез которого расположен 20 выше предполагаемого уровня пенного . слоя, а его нижний участок снабжен трубой
Бе тури 8, подключенной к патрубку 2 для по вода воздуха, при этом в месте критичедуха, протекающий через трубу Вентури 8, рабочая среда распыляется до мелкодисперсного состояния, образуя огромную поверхность контакта, И хотя массообмен при капельном состоянии жидкости идет несколько хуже, чем в пленочном, но за счет огромной поверхности контакта общее количество растворенного кислорода значительно больше, чем в аппарате равного объема при пленочном растворении.
Из трубы Вентури 8 воздушно-капельная смесь выбрасывается в верхнюю часть емкости 1. Из-эа резкого падения скорости капельки жидкости частично выпадают из потока, частично поступают через окно 14 в сепаратор 13, откуда отделенная жидкость сливается через трубу 15 в ферментатор, отработанные газы выбрасываются через патрубок 4, При распылении рабочей среды в трубе Вентури 8 благодаря образованию огромной поверхности создаются хорошие условия не только для массообмена, но и для испарения влаги, Таким образом капельки рабочей среды охлаждаются путем испарения и насыщаются кислородом, Причем охлаждение способствует лучшему насыщению капелек жидкости, так как при охлаждении увеличивается растворимость кислорода.
Благодаря тому, что в аппарате сочетаются приемы аэрации путем барботажа пузырьками воздуха через жидкость и аэрацию в воздушно-капельном потоке, а также теплосъем через поверхностные теплообменники и путем испарения удается интенсифицировать процесс и перерабатывать более концентрированные среды, а именно среды, содержащие рВ до 3,5%, без значительного усложнения конструкции аппарата и без загромождения его теплообменными устройствами.
Таким образом, конструкция аппарата обеспечивает повышение производительности путем увеличения поверхности контакта жидкой и газообразной фаз и более полного насыщения культуральной среды .кислородом воздуха.
Формула изобретения
Аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий вертикальную емкость с технологическими патрубками, размещенный в емкости циркуляционный стакан, аэратор, установленный в ее нижней части под стаканом; и устройство для диспергирования культуральной жидкости над поверхностью пенного слоя среды, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения производительности эа счет увеличения поверхности контакта фаз, устройство для диспергирования содержит размещенный
1693034
Составитель Н. Оемиов
Редактор Н. Бобкова Техред М.Моргентал Корректор С. Шевкун
Заказ 4050 Тираж 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 вертикально внутри стакана диффуэор, верхний срез которого расположен выше предполагаемого уровня пенного слоя, а его нижний участок снабжен трубой Вентури, подключенной к патрубку для под- 5 вода воздуха, при этом в месте критического сечения трубы Вентури она заключена в кольцевой кожух, сообщенный трубопроводом с нижней частью емкости для рециркуляции среды, а в стенке трубы Вентури внутри кожуха выполнены отверстия для прохода газожидкостной смеси в диффузор.
