Установка для непрерывного сбраживания сусла

 

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AITC9 ÑÌÜÌÓ СВИДИТВЛЬСТВМ

Мез Советсииб

Сащмлмстичеснил

Ресйубпии (61) Дополнительное к авт, сеид-ву М 429688 (22) ЗаЯвлЕно17.01.74(21) 1988488128 1Э с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.03.76Бтоллетеиь № 11 (45) Дата опубликования описания06,04,78 (5!) М, Кл.

С 12 Ь 1/10

Гбщдбрстббыьй ббмбтбт

Саббтб Иккытреб СССР бб делам ыюбретеикб я бткрмтка (53) УДК 6С>З.a 4,033 (088.8) (72) Автор. изобретения

Псалом (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО

СБРАЖИВАНИЯ СУСЛА

Ilo основному авт.св. No. 429088 известна установка для непрерывного сбраживания сусла, например в спиртовом производстве, состоя>цая из ряда бродильных чанов, последовательно соединенных в батарею

Т" — образными трубками для перелива сбраживаемого сусла из нижней части предыдущего в верхнюю часть последуюшего по ходу процесса чана, сосудов-сепараторов, смонтированных на крышках, бродильных ча- l0 нов и соединенных с их наджидкостными пространствал1и, и системы трубопроводов для отвода выделякицихся при брожении газов и стерилизации установки.

Однако в такой установке сосуды-сепараторы могут переполняться бродяшей средой, нарушая ее циркуляцию.

Кроме того, не обеспечивается достаточ ное пеногашение в условиях интенсивного 2О пенообразования нри выделении из среды в сосудах-сепараторах газов брожения и тем самым не исклк>чает<-.я попадание пены в газовуюкоммуникацию. Также имеют место псь терисредыв результате испарения ее легко Я». летучих кол|понентов в процессе сбраживл ния.

С целью предотвращения потерь,среды и летучих компонентов в процессе сбражив»ния в предложенной установке бродильные чаны снабжены иереливными трубками, верхние концы которых расположены s сосудах сепараторах ниже верхних участков промежуточных сосудов, а нижн ие концы — в иа1тжнд> костных пространствах над воронками, нри атом промежуточные сосудь> нл1еют руба ики, а сосуды =епараторы — лп.ханические пеногасители, укрепленные на валах илтпеллеров над,:. промежуто иными сосудами.

При атом воронки соседних бродильных чанов соединены между собой горизонтальными трубами с треххол..>выл<и кранами, Трехходовые краны вьп>олнены с сеглюн тной заслонкой, прикреl(»>»íîé к шпинделю.

При атол сегментная заслонка укрепле на между двумя горизонтальнь>ми Лисками.

Нижний диск снизу име .т ие1тикальнук> ось, проходящую через колино, ук1> пленное и днише корпуса, а верхний лисн имеет центра

50762 5

С целью разрушения пены в процессе брожения сосуды-сепараторы имеют мехаиические пеногасители, укрепленные HB Ba лах 20 импеллеров 21 над промежуточнымч сосудами 6.

Каждый пеногаситель может быть выполнен в виде конуса f, Hëè конусов) или диска 22 (дисков) с укрепленными на нем сверху радиальными лонатками 23, наружные концы которых расположены IIo окружности, диаметр которой больше наружного диаМетра диска (или конусе).

3 явное отверстие, скобу для фиксация заслонки и периферийное кольцо жесткости.

На фиг. 1 схематически изображена установка для непрерывного сбраживаиия c" усла; на фиг. 2 — разрез А-А иа фиг. 1; 5 на фиг. 3 - фодйльный чан, в разрезе; на фиг, 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; р на фиг. 5- узел 1 йа фиг, 3 (в двух прое = циях) на фиг, 6 — сегментные заслонки трехходо» gg вых кранов в положениях "а", ФбФ Ф У, ! на фир. 7 - пеногаситель, Вид в плане; на фиг, 8 РаэРеэ В-В на фнг. 7; на фиг. 9 - TpexxopoBofI кран с сегментнЬ 15 заслонкой, прикрепленной к шпинделе; на фиг. 10 - разрез Г-Г иа фиг, 9;,. на фиг. 11 - трехходовой кран с сегментной заслонкой, укрепленной между двум горизонтальными дисками. разрез; а фиг. 12 - разрез Д-Д иа фиг. 11„

Вертикальнщй участпи 24 Г -образной трубы, нижним своим концом не доходящий до днища 25 чана, а Верхним концом соединенный с воронкой 4 промежуточного сосуда 6, имеюшего Водяную рубашку, а вторая — сосуд-ceIIapaòop 2, периферийный трубчатый распределитель 26 бродящей среды, расположенный над коническим днищем 25, и служащие для их сообщения радиально-тан. генциальные трубки 27, кольцевой коллектор 28 и вертикальные трубы 29.

Э, Для отвода тепла, выделяемого при бро» женин, установкаснабженаустановлеиными в бродильных чанах 1 змеевиками 30 с вводом в

66, краны 8 иа горизонтальных участках 7 труб

,0-,,5 мм, Установка состоит из ряда бродильных чанов 1, последовательно соединенных в батарею "Г -образными трубками для перелива сбраживаемого сусла, сосудов-сепараторов 2, смонтированных иа крышках Збродйльных чанов и снабженных и Верхней частикоицеитрическимиворониами4 (см. фиг. 1, 2).

Бродильные чаны снабжены переливными трубками 5, Верхние концы которых расположены в сосудах-сепараторах 2 ниже верхних участков промежуточных сосудов 6, а нижниеконцы-в надяащкостном . пространстве над воронками 4, (см.,фиг.3,4

Воронки соседних бродильных чанов 1 соединены между собой горизонтальными участками 7 "Г -образных труб и трехходоВыми кранами 8, IpH этом последние Вы; полнены с сегментной заслонкой 9„прик репленной к шпинделю 10.

Для предотвращения образовании В peõходовых кранах 8 пробок из пены сегменк тная заслонка 9 может быть укреплена между двуми горизонтальными дисками 11, при атом нижний диск снизу имеет Вертикальную ось 12, проходящую через кольцо 13Ä.: укрепленное В днище 14 корпуса

15, а Верхний диск имеет центральное отверстие 16, скобу 17 для фиксации заслонки и периферийное кольцо 18 жесткости, Заслонки могут быть изготовлены из пластмассы, например фторпласта, Выдерживающей температуру стерилизации, Для обеспечения РетУлировани трехходоВых KpBIIoH 8 н Яд ними В . к, зншках 3 чапо В

1 имеются люки 19 (cM. фиг. 5„

Импеллер 21 служит движителем бродящей среды по замкнутому циркуляционному контуру- в@лючаюшему две циркуляционные системы для создания восходящего и нисходящего потоков. Г(рн этом первая содержит них охла ждаюшей воды через патрубки 3 1.

Для ввода подлежащего сбраживаниюсус; ла с культурой микроорганизмов, например дрожжами, В установке имеются для откачивания сброженного сусла патрубки 32, сис» тема трубопроводов ЗЗ и насос 34; для отВода газов брожения - система трубопроводов 35 с подключенными к ней патрубка ми 36, сосудами- епараторами; для стерилизации — система трубопроводов 37; для отвода промывных Вод — система трубопроводов 38.

Импеллер 21 приводится в действие от электродвигателя 39.

Для обеспечения легкого вращательного движения бродящей среды в грризонтальных плоскостях по высоте чанов 1 трехходовые расположены с таким расчетом, что направление выходящей из них средьРсовпадает с направлением среды„выходящей из периферийных распределителей 26.

Для предотвращения образования осадков биомассы На распределителях 26 их стенKH (кроме вертикальных) изготовлены из перфорированного листового материала, например, с о: перстнями перфорации диаметром

:)() 626

Установка работает следующим образом, Подлежашее сбраживанию сусло вместе с засевной к1льтурой микроорганизмов, например дрожжей, непрерывно и равномерно поступает в головной чан 1 через патрубок

32, при этом трехходовые краны 8 на горизонтальньж участках 7 труб установлены в положении а (см. фиг. 6). Скорость потока поддерживается постоянной и соответствует продолжительности брожения при задан-ц) ной емкости установки, После заполнений, головного чана, когда бродящая среда начнет переливаться в после-, .дуюший бродильный чан, поступая из нижней его части через "Г -образную трубу с 15 воронкой 4 на стыке ее вертикального и го1 ризонтального участков 24 .и 7, включают электродвигатель 39, приводящий в действие импеллер 21. При этом бродящая среда из воронкй 4 подается импеллером че- ®0 рез промежуточный сосуд 6 в сосуд-сепаратор, а ее избыток по переливной трубке 5 возвращается снова в воронку 4.

Бродяшая среда интенсивно освобождает.я от газовых пузырьков и растворенных газов брожения в промежуточном сосуде 6 и особенно на выходе из него, переливаясь через его верхние края в нижнюю часть сосуда-сепаратора 2, Образующаяся при этом пена разрушается пеногасителем, причем газы через патрубок 36 отводятся в систему трубопрсводов 35, а из них через абсорбер- в атмосферу и и на утилизацию, а жидкая среда, полученная в процессе пеногашения отбрасывается лопатками 23 на стенки срсудасепаратора 2 и стекает по ним в его нижнюю часть.

Находясь в сосуде-сепараторе и промежуточном сосуде, бродящая среда охлаждается до температуры ниже, чем температура среды s чане, а следовательно, плотность ее жидкой фазы при этом увеличивается, Затем охлажденная и освобожденная от

4 4б газов брожения среда самотеком поступает в нижнюю часть бродильного чана по циркуляционной системе, включающей вертикальные трубы 29, кольцевой коллектор

28, радиально-тангенциальные трубки 27 и распределитель 26. Приобретая в растр ç50 делителе 26 вращательное пс. отношению к оси чана 1 движение, бродящая среда, выходящая из последнего, движется над коническим днищем 25 чана по спиралеобразным траекториям. в нкжнюю его часть, гидl ротранспортируя при этом дрожжевые клетки к днищу.

Из днища 25 биомасса вертикальным участком 24 Г -образной трубы гидротран-60 спортируется в воронку l. а из н -.е пс „«н; ет с перетекающей средой в вi .рхнк» ч н- i., последующего чана либо со средой пол T ся импеллером 2 1 в сосуд-сепаратор 2, а из него вновь поступает в нижнюю часть чана, и так до тех пор, пока не будет выведена в последующий по ходу процесса чан.

После заполнения всей установки сброженное сусло (зрелая бражка) насосом 34откачивается непрерывно из последнего чана с подачей его на очрредную позицию по технологическому циклу.

Тепло, выделяемое в процессе брожения, отводится охлаждающей водой, поступление которой в змеевики 30 регулируется автоматически.

Температура в каждом чане поддерживается постоянной.

В период стерилизации установки трехходовые краны устанавливаютсявположение

"б" (см. фиг, 6), при этом в воронку 4, а затем икимпеллеру 21 бродящая. среда будет поступать через два трехходовых крана из верхней части чана, а через вертикальный участок 24 трубы — из его . нижней части.

Таким образом, в период стерилизации установки дображивание среды осуществляется в восходящем потоке.

После стерилизации всех чанов ус апов ки и заполнения свежей бродящей сред >й бывшего.головчоГо чана 1 трехходовые краны устанавливают в положение в" (см. фиг.6), и установка начинает действовать, Однако при этом бывший голозной чан станооится последним, т.е. направле ле потока бродящей среды изменяется из противоположное.

В дальнейшем цикл повторяется.

Формула изобретения

1. Установка для непрерывного сбражЫ вания сусла, например в спиртовом производстве, по авт. св, % 429088, о т л и— ч а ю ш а я с я тем, что, с целью предотвращения потерь среды и летучих компонентов в нропессе сбраживания, бродильные чаны снабжены грреливными,.трубками, верхние концы которых расположены в сосудах-сепараторах ниже верхних участков промежуточных сосудов, а .нижиие концы- в

4 ,наджидкостных пространствах, ад вороик ми, при этом промежуточные сосуды имеют рубашки, а сосуды-сепараторы-механические пеногасители, укрепленные на валах импеллеров над промежуточными сосудами.

507623

2, Установка по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что воронки соседних. бродильных чанов соединены между собой го; риэонтальными трубками с трехходовыми кранами.

З,Ус гановка по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что трехходойь|е краны выполнены с сегментной заслонкой, прикреП. ленной к шпинделк) .

4, Усииювка по нп. 1 и 2, о т л ич а ю .ш. а и с я тем, что сегментная ,заслонка укреплена между двуми оризонтальными дисками, нижний диск снизу имеет вертикальную ось, проходяшунз через

I кольцо, укрепленное в днише корпусе, а верхний диск имеет центральное отверстие, скобу для фиксации заслонки и периферий.ное кольцо жесткости.