Устройство для аэрации и перемешивания жидкости в ферментерах

 

Союз Советскиа

Соцнапистичесима

Республик

О П И C А H N Е ц308792

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Завалено 20.02,80 (21) 2888118Д8-13 с присоединением заявки М (28) приоритет

Опубликовано 28.02.82. Бюллетень М 8

Дата опубликования описания 28.02.82

{5!)М. Кл.

С l2 М 1/06

Ваударатаювй кеактат сеер ав ваап «аебрвтеаяв а атк натаа (58) УЛК 663.032. .14 (088,8) И. И. Мирошниченко, В. А. Николаев, А. Г. Пенкин, В. А. Горобинский и В. Г. Онищенко (72) Авторы изобретения

ЖИДКОСТИ В ФЕРМЕНТЕРАХ

Изобретение относится к микробиологическом промышленности, а именно к устройствам для аэрации и перемешивання жидкости в ферменте рах.

Известно устройство для аэрации и леремешивапия жидкости в ферментерах, состоящее нз турбинной мешалки, закрепленной на валу, воэдухоподводящего патрубка, обечайки, установленной с воэможностью поворота и охватывающей часть диффузора, имеющего щели, расположенные на уровне перемешивающего уст10 ройства 11).

Недостатком такого устройства является низкая эффективность процесса массопередачи кислорода иэ газовой фазы в культуральную жидкость вследствие неравномерного распределения

13 воздуха по сечению жидкостного потока и снижения степени его диспергировання.

Наиболее. близким к предлагаемому является устройство для аэрации и перемешнвания

20 жидкости в ферментерах, содержащее установленную на приводном валу турбину для жидкости и установленный вокруг нее аэратор. Турбина для жидкости имеет ряд отверстий длл выброса последней. Аэратор состоит из кольцевых воздушных коллекторов, многоярусно установ- 1 ленных с образованием проточных каналов для циркуляции газожидкостной смеси (2).

Недостатком известного устройства является, неравномерность распределения воздуха в жидкостных струях. Яижерасположенные струн подсасывают меньшее количество воздуха но сравнению с верхними из-эа большего противодавления столба жидкости в нижних воздушных камерах. Это ухудшает условия диспергнрования .воздуха в культуральнон жмдкости и снижает

cKopocTh сорбцин кислорода.

Цель изобретения — увеличение скорости сорбцин кислорода в культуральной жидкости и повышение удельной производительности ферментера.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для азраил и перемешивания жидкости в ферментерах, содержащем турбину для жидкости н установленный вокруг нее аэратор жидкости, последний состоит из подключенных к воздушному коллектору отдельных герметичных камер, боковые стенки которых обра3 908792 эуют сопла для разделения жидкости, выбрасы. ваемой турбиной на отдельные струи, и имеют щели для подвода воздуха в последние, при этом устройство снабжено теплообменными . элементами, установленными радиально непосредственно за герметичными камерами.

На фиг. 1 схематично изображено устройство, вертикальный разрез; на фиг. 2 — то же, вид в плане.

Устройство для аэрации и перемешивания 10 жидкости в ферментерах состоит из турбины 1 для жидкости, закрепленной на приводном валу 2, кольцевого воздушного коллектора 3, подключенного к отдельным герметичным камерам 4, боковые стенки которых образуют сопла 5 для разделения жидкости, выбрасываемой турбиной, на отдельные струи и имеют щели 6 для подвода воздуха в последние, кольцевого коллектора 7 для подачи хладагента в теплообменные элементы 8, установленные радиально непосредственно за герметичными камерами 4. Кроме того, устройство снабжено коллектором 9 отвода хладагента о иэ теплообменных камер.

Устройство работавг следующим образом.

Культуральная жидкость турбиной 1, закрепленной на валу 2, подается в аэратор, состоящий из отдельных герметичных камер 4, боковые стенки которых образуют сопла 5. Жидкостной поток делится на отдельные струи и попадает в сопла 5. При этом ско-

30 рость жидкости увеличивается и по щелевым отверстиям 6 в струи подается воздух. Под в иянием сдвиговых деформаций в жидкости, истекающей иэ сопел, происходит диспергирование воздуха и растворение кислорода в жидкости.

Далее гаэожидкостная смесь попадает в пространство, образованное теплообменными элементами 8, и отводится тепло, выделяемое в процессе биосинтеза.

4

В предлагаемом устройстве по сравнению с известным увеличивается скорость сорбцни кислорода, повышается удельная производительность ферментера на 20 — 25% и снижаются удельные энвргозатраты на 15%. Это обеспечивается делением жидкостного потока на отдельные струи, расположенные в вертикальных плоскостях, равномерным распределением воздуха по сечению струй и его диспергированием .под влиянием сдвиговых деформаций в жидкости, истекающей иэ сопел. Кроме того, отвод тепла из газожидкостной смеси пластннчатыми элементами непосредственно за соплами позволяет увеличить растворимость кислорода культуральной жидкости.

Формула изобретения

Устройство для аэрации и перемешнвания жидкости в ферментерах, содержащее турбину для жидкости и установленный вокруг нее аэратор жидкости, о т л и ч а ю ; е е с я тем, что,с целью увеличения скорости сорбцин кислорода в культуральной жидкости иповыщения удельной производительности ферменте-! ра, аэратор состоит из подключенных к воз1 .душному коллектору отдельных герметичных камер, боковые стенки которых образуют сопла для разделения жидкости, выбрасываемой турбиной на отдельные струи, н имеют щели для подвода воздуха в последние, при этом устройство снабжено теплообменнымн элементами, установленными радиально непосредственно за герметичными камерами, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР М 472975, кл. С 3,2 В 1/10, 1975.

2. Авторское свидетелъство СССР М 282244, кл. С 12 В 1/10, 1969 (прототип).

308792

Составитель Г. Лошкарева

Техред Е. Гавриле шко

Корректор;. Н, Стец

Редактор Е. Дичннская

Подписное

Тираж 505

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 749/27

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4