Патент ссср 259028

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 6а, 15/01

Заявлено 16.!Х.1968 (№ 1272239/28-13) с присоединением заявки №

Приоритет

МПК С 12b

УДК 663.14.033.2.036 (088.8) Комитет по пелота изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 12.Х11.1969. Вюллетень № 2 за 1970

Дата опубликования описания 2Ч.1Ч.1970

АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАШИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ

Изобретение относится к области микробиологической промышленности, точнее к аппаратам для выращивания микроорганизмов.

Известны различные аппараты аналогичного назначения, например, аппарат, содержащий емкость, центральную трубу с плавающей воронкой, заборные трубы со спиралеобраз ными вырезами, расположенными на периферии емкости, аэрирующее устройство, сосуд-смеситель, циклон для очистки аэрирующего газа, механический пеногаситель и приспособление для вывода отработанных газов.

В известном аппарате особенно нижние слои культуральной жидкости, заполняющей емкость аппарата, содержат большое количество растворенного СОз, который накапливается в результате обратной диффузии продуктов жизнедеятельности клеток микроорганизмов, а также поступает из воздуха в процессе аэрации.

В период выращивания микроорганизмов уровень содержания растворенного углекислого газа в культуральной жидкости неуклонно возрастает, в особенности при высоком столбе заполнения. Это,происходит вследствие того, что в сосуде-смесителе в результате частичного отсасывания отработанного газа аэрирующим устройством создается перепад давления и происходит десорбция СОз из нижних слоев культуральной жидкости в верхние.

Накопившийся таким образом в герметическом сосуде-смесителе углекислый газ особенно в нижних слоях культура IbnoH жидкости же как ингибитор начинает заметно угнетать

5 процессы, идущие внутри каждой аэробной клетки, что тормозит прирост биомассы в целом.

В предложенном устройстве механический пеногаситель обеспечивает более энергичное

10 всасыванне и разрушение пены вне зависимости от высоты сто.чба жидкости в аппарате и освобождает аэраторы от необходимости частичного подсасывання газа с повышенным содержанием десорбированного СО, тем самым

15 повышается мощность аэрпрующей системы по переносу растворенного кислорода воздуха в культуральную жидкость.

Пеногаситель выполнен в виде ротора, смонтированного на массивном конусе. Над по20 током одна над другой расположены конические воронки, служащие для отделения газа от жидкости, а над воронками — тарелки, выполненные в виде полусферы. Одна тарелка закреплена на центральной трубе емкости, а

25 другая — на верхнем диске ротора.

Вывод газов пз сосуда-смесителя в предложенном аппарате осуществляется через выхлопную трубу, нижний выходной патрубок которой размещен над верхним диском ро30 тора.

О П И С А Н И Е 259028

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

259028

На чертеже представлена конструктивная схема предложенного аппарата.

А ппарат для выращивания микроорганизмов содержит емкость 1, центральную трубу

2 с плавающей, воронкой 8, заборные трубы 4 и 5 со спиралеобразными вырезами, расположенными по периферии емкости, сосуд-смеситель б, аэрирующее устройство 7, циклон 8 для очистки аэрирующего газа, механический пеногаситель и приспособление для вывода отработанных газов.

Механический:пеногаситель выполнен в виде смонтированного на массивном конусе 9 ротора 10, над которым имеется ряд конических воронок 11, расположенных одна,над другой и служащих для отделения газа от пены и направления потока жидкости по оси ротора для устранения его дисбаланса; над воронками расположены тарелки 12 и 18, выполненные в ьиде полусферы, причем тарелка 12 закреплена на центральной трубе емкости, а тарелка 18 — на верхнем диске ротора. Конус 9 укреплен на валу 14, связанном с электродвигателем 15.

Приспособление для вывода газов, представляет собой выхлопную трубу 1б, нижний выходной патрубок которой размещен над верхним диском ротора.

Аппарат включает также циркуляционные трубопроводы 17, насосы 18, воздухоподводящие трубы 19. Цилиндрический сосуд-смеситель б сообщен с емкостью 1 тангенциально вмонтированными патрубками 20 с вентилями 21 и заборными трубами 4 и 5.

Для осуществления термостатирования аппарата имеется змеевик 22. Отбор биомассы осуществляется с помощью трубы 28.

Работает аппарат следующим образом. Путем поворота заборных труб 4 и 5 их спирале- образные вырезы устанавливаются в самые нижние положения,,после чего в емкость 1 подается питательная среда в количестве, ооес,печивающем надежную работу циркуляционной системы аппарата, и производится засев микроорганизмов. Затем включаются циркуляционные насосы 18, начинающие,перекачивать содержимое сосуда-смесителя б в аэрирующее устройство 7, в результате чего уровень субстрата в сосуде-смесителе б уменьшается.

Одновременно вентилями 21 регулируется уровень субстрата в сосуде 6 так, чтобы он был ниже конуса 9 пеногасителя. (Контроль и.поддержание уровня заполнения сосуда б может быть автоматизировано) . После этого включается электродвигатель 15, который вращает ротор механического пеногасителя, а последний всасывает цену через плавающую воронку 8 и центральную трубу 2, причем одновременно пена механически разрушается.

Избыток таза из сосуда-смесителя б удаляется по выхлопной трубе 1б. Десорбированный углекислый газ, выделенный из потока культуральной жидкости, тангенциально поступающей из патрубков, также овободно захватывается, перемещается с другим газом и удаляется из аппарата в атмосферу. С увеличением концентрации биомассы .в аппарате уровень его заполнения постепенно доводится до,проектной отметки добавлением питательной среды.

Необходимая концентрация биомассы и скорость ее прироста поддерживается вращением труб 5, что обеспечивает надлежащую скорость рециркуляции клеток в аппарате, т. е. кратность прохождения их через аэрирующее устройство 7 в единицу времени. Термостатирование осуществляется с помощью змеевиков

22 с развитой поверхностью теплопередачи при наличии высоких продольных скоростей их омывания. В случае необходимости термостатирование также осуществляется .путем дополнительного орошения конусоообразной поверхности емкости 1 и циркуляционных трубопроводов .17. Отбор биомассы может быть организован с любого уровня емкости 1 по трубе 28.

Предмет изобретения

1. Аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий емкость, центральную труоу с плавающей воронкой, заборные трубы со спиралеобразными вырезами, расположенными на.периферии емкости, аэрирующее устройство, сосуд-смеситель, циклон для очистки аэрирующего газа, механический пеногаситель и приспособление,для вывода отработанных газов, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса пеногашения, механическ ий .пеногаситель выполнен в виде смонтированного на массивном конусе ротора, над которым имеется ряд конических воронок, расположенных одна над другой и служащих для отделения газа от жидкости, а над последними — тарелки, выполненные,в виде полусферы, причем одна из них закреплена на центральной трубе емкости, а другая — на верхнем диске ротора.

2. Аппарат по п. 1, отличаюи ийся тем, что приспособление для вывода газов представляет собой, выхлопную трубу, нижний выходной патрубок которой размещен над верхним диском ротора.

259028

17

17

Составитель Н. Селиверстова

Редактор Э. Н. Шибаева Тзкред T. П. Курилко Корректор О. И. Усова

Заказ 905/l5 Тираж 499 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва К-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, по. Сапунова, 2