Патент ссср 410078

 

4lOO78

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 04.II.1972 (№ 1743957/28-13) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 05.1.1974. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 15Х.1974

М. Кл. С 12b 1/10

Государственный комитет

Свввта Министров СССР по долам изобретений и открытий

УДК 663.14.033(088.8) Авторы изобретения

А. П. Клименко, Ю, А, Васенцов и С. И. Писарев

Институт газа АН Украинской ССР

Заявитель

АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ

Изобретение относится к микробиологическому оборудованию и представляет собой аппарат для выращивания аэробных бактерий, например различных штаммов Pseudomonas.

Известны аппараты аналогичного назначения. Они содержат емкость, установленный по ее оси полый вал и концентрично смонтированный в ней направляющий цилиндр, перемешивающее устройство, укрепленное в нижней части емкости на полом валу, пеногаситель и патрубки для подвода питательной среды, воздуха и отвода готового продукта и отработанных газов.

Для предотвращения уноса жидкости из an парата при повышенных скоростях газа, возможности перемешивания жидкости в его верхней части и интенсификации процесса пеногашения предлагаемый аппарат снабжен профилирующими пластинами, установленными одна над другой в верхней его части с образованием зазора для перемещения жидкости. К нижней пластине снизу прикреплены вертикальные перегородки.

Для обеспечения дополнительного перемешивания и аэрирования общего объема жидкости следует также направляющий цилиндр выполнить с прорезями, размещенными по спирали. Для пульсирующей подачи циркулирующего потока жидкости в нижней части направляющего цилиндра можно смонтировать устройство для регулирования его выходного сечения. Над пеногасителем следует укрепить одну над другой две конические тарелки и верхнюю из них укрепить на крышке аппара5 та.

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый аппарат в разрезе; на фиг. 2 — устройство для регулирования выходного сечения направляющего цилиндра.

10 Предлагаемый аппарат выполнен в виде цилиндрической емкости 1, в которой концентрично установлены полый вал 2 и направляющий цилиндр 3 с загнутой кромкой и отверстием в днище, снабженный устройством

15 для регулирования выходного сечения, приводимым в действие посредством штоков 4 исполнительными механизмами 5. В емкости имеется патрубок 6 для частичного отбора культуральной жидкости, перемешивающее

20 устройство с изогнутыми лопатками 7 и кольцевым соплом 8, закрепленным на валу 2.

Последний установлен в подшипнике 9, смонтированном в днище 10 емкости.

Патрубок 11 служит для непрерывного от25 бора готовой продукции, патрубок 12 — для непрерывной подачи свежего раствора солей и выполнен с крышкой 13, конической тарелкой 14, установленной в крышке, фланцем 15 для крепления компенсационного кожуха и

3О фланцем 16 со шпильками для крепления уп410078

3 лотняющего приспособления. Крышка 13 выполнена с отверстиями 17 для выхода газа из аппарата. В верхней части аппарата установлены с зазором одна над другой соединенные между собой и конической тарелкой 18 профилирующие пластины 19 и 20. К плас ив 20 снизу прикреплены перегородки 21.

Между пластинами на полом приводном валу 2 посажен диск с лопатками 22. Пластина 19 является несущей, она установлена на выступе 23 и зафиксирована скобками 24.

В аппарате предусмотрены патрубок 25 для приема культуральной жидкости из другого аппарата и патрубок 26 для подачи в аппарат маточной культуры. Аппарат снабжен полой рубашкой 27, имеющей патрубки 28 для поддержания в нем заданного температурного режима.

Направляющий цилиндр имеет прорези 29. выполненные по спиральной линии.

Устройство для регулирования выходного сечения цилиндра (см. фиг. 2) состоит нз задвижек 30, 31 направляющих 32 и 33, приводимых штоков 4 и подкладки 34. Это устройство может быть другого типа, например, диафрагменное.

Аппарат работает следующим образом.

В залитый культуральной жидкостью аппарат по полому валу 2 подается под давлением газовоздушная смесь. В кольцевом сопле 8 смесь дросселируется и, охлаждаясь при этом, с большой скоростью проходит кольцевую камеру перемешивающего устройства, создавая в последней разрежение. При вращении этого устройства под действием центробежной силы в кольцевой камере создается дополнительное разрежение. Под действием суммарного разрежения жидкость из направляющего цилиндра через регулируемое отверстие и всасывающее отверстие пер емешивающего устройства поступает в его кольцевую камеру, где, смешиваясь с газом, образует высокодисперсную фазу с сильно развитой поверхностью контакта. Из кольцевой камеры дисперсная фаза, охлажденная с дросселированной газовой смесью, поступает в расширяющиеся к периферии камеры перемешивающего устройства. В расширяющейся части камеры дисперсная фаза сжимается и донасыщается газовой смесью. Из камеры она подается в направляющий кольцевой канал, образованный емкостью и направляющим цилиндром.

Поднимаясь в кольцевом канале по винтовой линии, часть дисперсной фазы через прорези 29 поступает в направляющий цилиндр, аэрируя и перемешивая находящуюся в нем культур альную жидкость.

Подъем дисперсной фазы по винтовой линии значительно увеличивает время контакта газ — жидкость.

Создание пульсаций в аппарате осуществляется устройством для регулирования выходного сечения цилиндра 3 изогнутыми лопатками 7. В нем путем передвижения задвижек 30 и 31 посредством исполнительных ме5

4 ханизмов 5 и штоков 4 изменяется сечение выходного отверстия в днище направляющего цилиндра и тем самым меняется подача жидкости к перемешивающему устройству. При крайнем положении задвижек жидкость попадает на лопатки и под действием центробежной силы, перемешивая циркуляционный поток, создает дополнительный напор в направляющем кольцевом канале.

Часть циркуляционной жидкости поступает в кольцевую камеру, образованную пластинами 19 и 20. Основная часть циркуляционной жидкости поступает в кольцевую камеру, образованную пластиной 20 и загнутой верхней кромкой направляющего цилиндра.

Для непогашения и предотвращения уноса жидкости сужающиеся кольцевые выходы камер направлены па ее поверхность. Перегородки 31 останавливают вращательное движение жидкости в кольцевой камере, образованной пластиной 20 и загнутой верхней кромкой направляющего цилиндра. Из кольцевых камер жидкость сливается в виде двух движущихся друг относительно друга жидкостных конусов в направляющий цилиндр, вызывая в нем дополнительное перемешивание и способствуя пеногашению. Пена, разрушаясь, отбрасывается лопатками 22 диска на конусную поверхпост ь пластины 20 и увлекается стекающей по ней циркуляционной жидкостью в направляющий цилиндр.

Газ, выделяясь из жидкости, проходит через жидкостный конус, соединяется с газом, частично выделившимся из жидкостного конуса, и, огибая диск 4, через коническую тарелку 14 поступает в верхнюю часть аппарата. Здесь газ резко меняет направление и через отверстие 17 поступает в узел рециркуляции.

Капли жидкости, попавшие в верхнюю часть аппарата, через отверстия, образованные тарелкой 14 и пластиной 19, увлекаются потоком циркуляционной жидкости и попадают в цилиндр 3.

Готовый продукт непрерывно отбирают через патрубок 11, а через патрубок 12 непрерывно подают свежий раствор солей. Патрубки 6 и 25 служат для подачи и приема соответственно культуральной жидкости из других аппаратов.

Предмет изобретения

1. Аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий емкость, концентрично установленные в ней полый вал и направляющий цилиндр, перемешивающее устройство, укрепленное на валу в нижней части емкости, пеногаситель, патрубки для подвода питательной среды, воздуха и отвода готового продукта и отработанных газов, отличающийся тем, что с целью предотвращения уноса жидкости из аппарата, возможности перемешивания жидкости в его верхней части и интенси410078 фикации процесса пеногашения, аппарат снабжен установленными в верхней части емкости профилирующими пластинами, верхняя из которых прйкреплена к внутренней стенке емкости, а нижняя установлена под ней с образованием зазора для перемещения жидкости, при этом па нижней поверхности нижней пластины имеются вертикальные перегородки.

2. Аппарат по п. 1 отличающийся тем, что с целью дополнительного перемешивания и аэрирования общего объема жидкости, в направляющем цилиндре имеются прорези, расположенные по спирали.

3. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения пульсирующей пода5 чи циркулирующего потока жидкости, в нижней.:асти направляющего цилиндра имеется устройство для регулирования его выходного сечения.

4. Аппарат по и. 1, отличающийся тем, 10 что над пеногасителем укреплены одна над другой две конические тарелки, верхняя из которых укреплена на крышке аппарата.

410078

+ve 1 иг

Составитель М. Андреева

Редактор T. Каранова Техред Л. Богданова Корректор T. Хворова

Заказ 1069/1! Изд. № 346 Тираж 456 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова. 2