Патент ссср 401705

 

461 7О5

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

М. Кл, С 12b 1 10

Заявлено 20. IX.1971 (№ 1700097/28-13} с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 12.Х.1973. Бюллетень ¹ 41

Дата опубликования описания 2.111.1974

Государстеенный комитет

Сааета Миниатраа СССР иа делам изааретений н открытий

УДК 663.14.033(088.8) Автор изобретения

В. С. Корчков

Заявитель

АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩИ ВАНИЯ МИ КРООРГАНИЗМОВ

Изобретение относится к микробиологической промышленности, к медицине и химии, а также к пищевой промышленности, а именно к герметичным аппаратам для проведения массообменных процессов, в частности к аппаратам для глубинного выращивания микроорганизмов на различных питательных субстратах с целью получения биомассы либо продуктов метаболизма, например, в условиях избыточного давления, причем предпочтительнее всего при выращивании одноклеточных на газах.

Известен аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий герметичную емкость, снабженную теплообменниками, нагнетающими и перепускными патрубками, пеногаситель, струйную систему аэрирования с использованием эжектора в качестве аэратора и замкнутую систему циркуляции жидкости и газа, в которую входят трубопроводы и насос.

Для интенсификации процесса м ассообмена, в частности, в условиях невесомости космического полета, где раздробленная масса жидкости принимает форму разобщенных шаров различных размеров, свободно витающих в пространстве, в предлагаемом аппарате герметичная емкость имеет форму эллипсоида, а выходные патрубки эжекторов подключены к емкости по длине окружности в плоскости

его наибольшего сечения.

Всасывающую часть каждого трубопровода пиркуляцпонной системы следует расположить по длине окружности плоскости наибольшего сечения емкости. Кроме того, аппарат может быть снабжен датчиками для контроля процесса выращивания, расположенными по длине окружности в плоскости наиболь10 шего сечения емкости.

Устойчивая работа рециркуляционных насосов, а следовательно, повышение интенсивности массообмена достигаетсл в результате

15 возникновения центробежных сил в условиях движения потока;кидкости по замкнутой кривой, что, в свою очередь, способствует быстрому заполненшо и энергичному нагнетанию жидкости в заборные патрубкп, сообщен20 ные с рециркуллционны»II насосами. Пузырьки газа, выбрасываемые эжекторамп-аэраторами, перемещаясь по замкнутой кривой, выделяются из потока жидкости, устремляясь к центру емкости, что также способствует улуч25 шению работы рециркулянионных насосов.

На фиr. 1 схематично изображен предлагаемый аппарат длл выращивания микроорганизмов, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 — аппарат в сборке, 401705 общий вид; на фиг. 4 — то же, другой вариант.

Аппарат выполнен в виде герметичной емкости 1, имеющей форму эллипсоида, образованной кольцевым желобом 2 с гнездами 3 для датчиков, теплообменниками, образованными полукольцами 4; двух крышек 5 и фигурных крышек б. Емкость снабжена нагнетающими 7 и отводными 8 патрубками. Последние сообщены с камерами разрежения 9.

Аппарат имеет эжекторы 10 и рециркуляционные насосы 11 с заборными патрубками 12, перепускные патрубки 13 (для отвода) и патрубки 14 (для заполнения), механический пеногаситель 15, установленный на валу 1б и выполненный с лопастями 17, муфтами 18, электродвигателями 19, укрепленными па колпаках 20. Кроме того, аппарат снабжен вен1илями 21 и электродвигателями 22 рециркуляционных насосов.

Насосы 11 с заборными патрубками 12, эжекторы 10 с камерами 9 и отводными патрубками 8 входят в рециркуляционную систему аппарата.

Аппарат работает следующим образом.

По окончании общей стерилизации аппарата и извлечении газа вакуумированием через патрубок 7 в емкость вводят питательную среду и культуру микроорганизмов.

Для этого открывают вентиль патрубка 14 и включают электродвигатели 22 насосов 11.

Последние нагнетают жидкость в эжекторы

10. B это время через нагнетающий патрубок

7 аппарат заполняют газом. В результате работы эжектора 10 газ, заполняющий емкость

1, начинает поступать по отводному патрубку

8 в камеру разрежения 9 эжектора. Газожидкостная струя, выбрасываемая эжектором в кольцевой желоб 2, в результате возникновения центробежных сил оттесняет пузырьки газа к центру емкости и заполняет патрубки 12, сообщенные со всасывающей стороной насосов 11. Заполняют аппарат до оптимального объема, после чего вентиль 21 закрываютт.

Включают электродвигатели 19, которые начинают вращать магниты 23, передающие вращение валу 1б.

Включают систему терморегуляции, причем одно из полуколец предназначено для подогрева среды, а другое — для охлаждения. По сигналу датчиков включается либо полукольцо 4 для подогрева, либо для охлаждения, Контроль рН среды и регулировку этого показателя проводят специальными приборами, электроды которых вмонтированы в соответствующHe гнезда 3, при это.» подача щело10 чи или кислоты осуществляется через заборный патрубок 12.

Подачу свежего газа и отвод его из annapa i2 ведут через патрубки 7.

Биомассу отбирают через патрубки 13, для

15 чего открывают соответствуюьцие вентили 21.

Лопасти 17 отбрасывают капли разрушенной пены в стороны, осуществляя гашение ее.

Предлагаемый агпарат может быть применен для выращивания микроорганиз»ов в ка20 честве, например, культива1ора дрожжей или хлореллы. В последнем случае крышку 5 аппарата изготавливают из прозрачного материала, пропускающего необходимый спектр световых волн.

Предмет изобретения

1. Аппарат для выращивания микрооргазО низмов, содержащий герметичную емкость, геногаситель, теплообменники, патрубки и рециркуляционную систему, включающую насос, трубопровод и эжекторы, от,гичающийся тем, что, с целью интенсификации массообме35 на, емкость имеет форму эллипсоида, а выходные патрубки эжекторов подключены к емкости по длине окружности в плоскости его наибольшего сечения.

2. Аппарат по п, 1, orлича(ощийся тем, что

4о всасыва|ощая часть каждого трубопровода циркуляциопной системы расположена по длине окружности плоскости наибольшего сечения емкости.

3. Аппарат по пп. 1 и 2, от,гиwаюигийся тем, 45 что он снабжен датчиками, контролирующими процесс выращивания, расположенными по длине окружности в плоскости наибольшего сечения емкости.

401705

Составитель М. Андреева

Техред Л. Богданова

Корректор Л. Новожилова

Редактор Л. Гончарова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 424)2 Изд. ¹ !05 Тираж 467 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва 7К 35, Раушская наб., д. 4/5