Дезинтегратор микроорганизмов

 

Использование: микробиология, микробиологическая промышленность при производстве измельченных дрожжей и других микроорганизмов. Сущность изобретения: дезинтегратор содержит корпус с технологическими патрубками и теплообменником, устройство для разрушения клеток микроорганизмов и привод. В корпусе на приводном валу размещен шнек с образованием зазора между ним и стенкой корпуса для прохода охлаждаемой суспензии, снабженный скребками для очистки стенки корпуса. При этом устройство для разрушения клеток состоит из камеры, которая установлена на корпусе с возможностью съема и полость которой сообщена с зазором, и размещенных в камере подпружиненных роликов в виде усеченных конусов, служащих дезинтегрирующими элементами, связанных с указанным приводным валом и плотно прилегающих к нему и стенке камеры. При этом над и под роликами установлены сепарационные пластины, прикрепленные к валу для регулирования расхода дезинтегрируемой массы.3 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 12 М 1/33

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (л) (у

1 (Я

1 (21) 4643561/13 (22) 31,01.89 (46) 23.05.92. Бюл, М 19 (71) Каунасский политехнический институт им. А.Снечкуса (72) P.З, Грикштас, П.-P.Þ. Вяжкутон ис и

Г.Й. Сар гу нас (53) 621.926.9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1413129, кл. С 12 М 1/00, 1988.

Авторское свидетельство СССР

ЛЬ 939538, кл. С 12 M 1/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

М 1375643, кл, С 12 М 1/00, 1988, (54) ДЕЗИНТЕГРАТОР МИКРООРГАНИЗМОВ (57) Использование: микробиология, микробиологическая промышленность при производстве измельченных дрожжей и других микроорганизмов, Сущность изобретения:

Изобретение относится к технике дезинтеграции микроорганизмов и может найти применение в различных областях биотехнологии и микробиологической промышленности.

Известен баллистический дезинтегратор микроорганизмов, содержащий камеру с входным и выходным патрубками, заполненную мелющими телами, установленные в камере лопастную мешалку, сепаратор мелющих тел и скребки для очистки его щелей, укрепленные на несущем элементе.

Известен дезинтегратор микроорганизмов, состоящий из неподвижного охлаждающего устройства в виде диска с патрубком для подвода суспензии микроорганизмов и

„„ Д „„1735356 А1 дезинтегратор содержит корпус с технологическими патрубками и теплообменником, устройство для разрушения клеток микроорганизмов и привод. В корпусе на приводном валу размещен шнек с образованием зазора между ним и стенкой корпуса для прохода охлаждаемой суспензии, снабженный скребками для очистки стенки корпуса, При этом устройство для разрушения клеток состоит из камеры, которая установлена на корпусе с возможностью съема и полость которой сообщена с зазором, и размещенных в камере подпружиненных роликов в виде усеченных конусов, служащих дезинтегрирующими элементами, связанных с указанным приводным валом и плотно прилегающих к нему и стенке камеры. При этом над и под роликами установлены сепарационные пластины, прикрепленные к валу для регулирования расхода дезинтегрируемой массы. 3 ил. дискового ротора с концентрично расположенными кольцевыми выступами для растирания микроорганизмов.

Недостатками известных дезинтеграторов является то, что достигаемая производительность небольшая, отсутствует возможность регулирования степени дезинтеграции. В связи с этим применение данных дезинтеграторов в промышленности ограничено.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является дезинтегратор микроорганизмов, состоящий из неподвижного охлаждающего устройства в виде, диска с патрубком для подвода суспензии микроорганизмов и дис1735356

35 дение микроорганизмов осуществляетсянепрерывно в скребковом кристаллизаторе, 40

60 кового ротора с кольцевыми выступами и набором концентрично установленных колец, размещенных внутри стакана и подпружиненных упругими элементами для осевого перемещения.

Недостатками известного дезинтегратора является его невысокая производительность и отсутствие возможности регулирования степени дезинтеграции, так как суспензия микроорганизмов во время работы дезинтегратора должна пройти между стенкой неподвижного диска и торцами выступов нескольких концентрично установленных колец, площадь растирания которых относительно небольшая, В связи с этим применение дезинтегратора в промышленных масштабах ограничено, Цель изобретения — повышение производительности дезинтегратора.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом дезинтеграторе микроорганизмов, состоящем из охлаждающего устройства с патрубком для подвода суспензии микроорганизмов и растирающей роторной дезинтегрирующей головки с выходным патрубком, охлаждающее устройство выполнено в виде скребкового кристаллизатора суспензии, а к его нижней части прикреплена дезинтегрирующая головка, растирающие тела которой выполнены в виде подпружиненных конусообразных роликов, находящихся между рабочими конусными поверхностями корпуса головки и вала ротора, при этом в верхней и нижней части роликов установлены сепараторы. жестко закрепленные на валу ротора, В предлагаемом дезинтеграторе охлажвыполненном в виде кристаллизационной камеры с рубашкой и ротора с шнеком и скребками, затем кристаллы микроорганизмов непрерывно растираются и нагреваются (часть механической энер ии превращается в тепловую) в принципиального типа дезинтегрирующей головке, состоящей из подпружиненных конусообразных роликов растирания микроорганизмов на конусных поверхностях корпуса головки и вала ротора, при этом стабильность работы роликов и степень дезинтеграции обеспечивают в верхней и нижней части роликов установленные сепараторы.

Суспензия микроорганизмов в скребковом кристаллизаторе не только охлаждается, но и кристаллизируется, т.е. образуются кристаллы льда, которые обладают эффективным дезинтегрирующим воздействием, проявляющимся при нагреве охлажденной

20 биомассы за счет интенсивной механической обработки. В данном случае совмещаются два способа дезинтеграции физический (замораживание — оттаивание) и механический (растиранием). Совмещение этих способов создает возможность повысить эффективность дезинтеграции — умен ьшить ее продолжительность и увеличить производительность.

Использование скребкового кристаллизатора, выполненного в виде кристаллизирующей камеры с рубашкой и ротора со скребками между витков шнека, позволяет повысить процесс охлаждения и передвижение микроорганизмов в 3-4 раза, а использование подпружиненных роликов в качестве растирающих тел позволяет создать площадь механического воздействия — между роликами и конусными поверхностями корпуса головки и вала ротора, соответствующую производительности кристаллизатора и эффективности дезинтеграции микроорганизмов.

Использование в верхней и нижней части роликов сепараторов, которые жестко закреплены на валу ротора, обеспечивает стабильность движения роликов по конусным поверхностям корпуса головки и вала ротора, а зазор между внешним диаметром сепараторов и конусной поверхностью корпуса головки способствует четко оп ределенному проходу биомассы в зависимости от физико-механических и структурных свойств дезинтегрируемых микроорганизмов и степени дезинтеграции. Использование пружин роликов предотвращает свободное протекание непродезинтегрированных частиц микроорганизмов между роликами и конусными поверхностями в случае износа роликов.

На фиг. 1 представлен дезинтегратор, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг, 1, Дезинтегратор (фиг, 1) содержит охлаждающее устройство 1. состоящее из кристаллизирующей камеры с рубашкой 16, патрубков для подвода 3 и отвода 4 охлаждающего агента, патрубка 2 для подвода суспензии микроорганизмов, ротора 14 (фиг. 2) с шнеком 7 и скребками 15 и дезинтегрирующую головку 5, состоящую из корпуса 6 (фиг. 3 ), роликов 8, прижимающих ролики пружин 9, верхнего 10 и нижнего 11 сепараторов, вала ротора 12 и патрубка 13 отвода.

Дезинтегратор работает следующим образом, Перед работой в рубашку кристаллизирующей камеры 16 через патрубок 3 подают охлаждающий агент. Включают привод вра1735356

40

55 щения (не показан) ротора 14, затем через патрубок 2 подают суспензию микроорганизмов, которая проходит между охлаждающей поверхностью и вращающимся ротором 14 скребкового кристаллизатора, охлаждается, кристаллизируется и поступает в дезинтегрирующую головку 5.

При этом скребки 15 теплообменника 1 предотвращают примораживание суспензии к стенкам и способствуют перемешиванию замораживаемой суспензии микроорганизмов. В дезинтегрирующей головке 5 суспензия микроорганизмов шнеком 7 перемещается через верхний сепаратор.10 в щелевые отверстия между роликами 8, корпусом 6 и валом ротора 12.

Вращающиеся ролики 8 захватывают кристаллы суспензии микроорганизмов и растирают между корпусом 6 и валом ротора

12. При этом выделяется тепло, кристаллы микроорганизмов превращаются в жидкое состояние и через нижний сепаратор 11 и далее через выходной патрубок 13 удаляются. При длительной непрерывной работе пружины 9 постоянно поджимают ролики 8 к корпусу 6 и роторному валу 12, этим предотвращая свободное протекание непродезинтегрированного материала между ними в случае износа роликов, корпуса и вала ротора.

Исследования образца предлагаемого дезинтегратора микроорганизмов показывают, что при дезинтегрировании дрожжевых клеток процесс дезинтеграции проходит с производительностью до 500 кг биомассы в 1 ч, что, по сравнению с прото5 типом, составляет повышение в 2-3 раза, Формула изобретения

Дезинтегратор микроорганизмов, со10 держащий корпус с технологическими патрубками и теплообменником, устройство для разрушения клеток микроорганизмов и привод, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, в

15 корпусе размещен на приводном валу шнек с образованием зазора между ним и стенкой корпуса для прохода охлаждаемой суспензии, снабженный скребками для очистки стенки корпуса, при этом устройство для

20 разрушения клеток состоит из камеры, установленной на корпусе с возможностью съема, полость которой сообщена с зазором, и размещенных в камере подпружиненных роликов в виде усеченных

25 конусов, служащих.дезинтегрирующими элементами, связанных с указанным приводным валом, плотно прилегающих к нему и стенке камеры, при этом над и под роликами установлены сепарационные

30 пластины, прикрепленные к валу для регулирован ия расхода дези нтегри руемой массы.

1735356

Составитель P. Грикштас

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор M. Демчик

Редактор Н. Гунько

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

Заказ 1792 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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