Аппарат для выращивания микроорганизмов

 

О П И С А Н И Е и 545672

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Сонналистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.07.75 (21) 2164938/13 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.02.77. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 02.03.77 (51) М, К.т.- "С 12К 1/10

С 12В 1/10

Хосударственный комитет

Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 663.13(088.8) (72) Авторы изобретения

И. А. Мельников и Л. Б. Доросинский (71) Заявитель (54) АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ

Изобретение относится к области биохимической промышленности, точнее касается аппаратов для выращивания микроорганизмов.

Ближайшим техническим решением по своей сущности и достигаемому положительному эффекту является аппарат для выращивания микроорганизмов, представляющий собой емкость, внутри которой вертикально установлены циркуляционные трубы с рубашками, воздуховод с аэрирующими устройствами, расположенными под трубами (1).

В известном аппарате интенсивность массообмена между пузырьками воздуха и жидкостью очень быстро падает по мере подъема пузырьков в циркуляционных трубах. Объясняется это тем, что концентрация кислорода в пленке жидкости, окружающей пузырьки, очень быстро достигает равновесной величины, и дальнейшее растворение кислорода прекращаетсяя.

Кроме того, по мере подъема пузырьков имеется тенденция к их коалесценции, вследствии чего резко уменьшается поверхность контакта. Нередко в аппаратах для выращивания микроорганизмов наблюдается интенсивное пенение. Последнее также нежелательно, так как по причине, указанной выше, приводит к резкому снижению интенсивности массообмена.

Цель изобретения заключается в повышении эффективности работы аппарата путем разрушения газовых пузырьков по всей высоте аппарата и многократного обновления по5 верхности контакта фаз.

Эта цель достигается тем, что внутри каждой трубы расположено устройство для диспергирования, состоящее из штанги, чстановленной с возможностью ее перемещения по

1о вертикали, и поярусно укрепленных на ней насадок, при этом одна из насадок расположена в верхней части емкости.

Каждая насадка состоит из концентрично расположенных плоской и гофрированной

15 перфорированных лент, размещенных вокруг штанги с образованием вертикальных сквозных отверстий.

На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат, разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на

20 фиг. 1; на фиг. 3 — устройство для диспергирования, вид сверху; на фиг. 4 — то же, вид сбоку.

Предложенный аппарат представляет собой вертикальную цилиндрическую емкость 1, 25 внутри которой установлены циркуляционные трубы 2 с рубашками (на чертежах не показаны), воздуховод 3 с аэрируюшими устройствами 4, расположенными под трубачи. Внутри каждой труоы расположено устройство

30 для диспергирования. Это устройство пред545672 ставляет собой штангу 5, установленную с возможностью перемещения по вертикали, и поярусно укрепленных на ней насадок 6. Одна из насадок закреплена выше уровня жидкости в емкости, т. е. в зоне пены и является пеногасителем. Каждая насадка 6 образована двумя лентами 7 и 8 — плоской и гофрированной, которые навиты вокруг штанги с образованием сквозных отверстий 9. Отверстия 9 образованы гофрами ленты 8 и оказывают минимальное сопротивление движению в жидкости в вертикальном направлении. Для того чтобы навитая из лент насадка не распадалась, она зажата между траверсами 10 и 11 болтами 12.

Для развития торцовых поверхностей насадки, воздействующих на пузырьки, ленты 7 и 8 имеют перфорацию 13. Штанга 5 соединена с приводом 14, установленным в верхней части емкости 1 и обеспечивающим вертикальное возвратно-поступательное движение насадок.

Место прохода штанги через крышку емкости уплотнено мембраной или сильфоном 15.

Работает аппарат следующим образом.

После заполнения аппарата питательной средой и засева микроорганизмов, через воздуховод 3 и аэрирующие устройства 4 под каждую циркуляционную трубу 2 подается воздух и одновременно включается привод 14 устройства для диспергирования, сообщающий возвратно-поступательное движение насадкам 6. В результате возвратно-поступательного движения под насадками образуется зона переменных давлений в жидкости. Пузырьки газа, выходящие из аэрирующих устройств 4, поднимаются по внутреннему пространству труб 2, и, попадая в зону переменных давлений, дробятся на более мелкие, а мелкие пузырьки пульсируют, сжимаясь и растягиваясь. Благодаря этому происходит эффективное обновление поверхности контакта между газом и жидкостью, способствующее лучшему растворению. Последовательно пузырьки проходят через все насадки, рассредоточенные по высоте циркуляционных труб 3, Верх5

20 (7

Э

40 няя насадка, находящаяся в зоне пены, разрушает пузырьки пены и способствует ее гашению. Переливаясь через верхнюю кромку циркуляцнонных труб 2, жидкость в большей степени освобождается от газа (увлекаются только мелкие пузырьки) и за пределами циркуляционных труб 2 опускается в нижнюю часть емкости 1.

Таким образом осуществляется циркуляция жидкости. Благодаря наличию насадок в циркуляционных трубах 2, расположенных на разных уровнях, интенсивный массообмен поддерживается по всей высоте циркуляционHbu труб 2, что обеспечивает более эффективную работу аппарата.

Формула изобретения

1. Лппарат для выращивания микроорганизмов, представляющий собой емкость, внутри которой вертикально установлены циркуляционные трубы с рубашками, воздуховод с аэрнрующпми устройствами, расположенными под трубами, отличающийся тем, что, с целью разрушения газовых пузырьков по высоте аппарата и многократного обновления поверхности контакта фаз, внутри каждой трубы расположено устройство для диспергирования, состоящее из штанги, установленной с возможностью ее перемещения по вертикали, и поярусно укрепленных на ней насадок, при этом одна из насадок расположена в верхней части емкости.

2. Лппарат по п. 1, отличающийся тем, что каждая насадка состоит из концентрично расположенных плоской и гофрированной перфорированных лент, размещенных вокруг штанги с образованием вертикальных сквозных отверстий и зажатых между траверсами.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Лвт. св. М 265828, кл. С 12В 1/10, опубл, 01. 04. 70.

545672

Фиг 3

72 Риг 77

Составитель Н. Селиверстова

Редактор Л. Жаворонкова Техред Л. Морозова Корректор А, Галахова

Заказ 233/3 Изд. № 400 Тираж 589 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская наб., д, 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2