Аппарат для получения биохимического уксуса

Аппарат для получения биохимического уксуса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

АППАРАТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БИОХИМИЧЕСКОГО УКСУСА, содержащий вертикально установленный цилиндрический корпус с крышкой, днищем и патрубками подвода сусла, воздуха и отвода готового уксуса, отработанного воздуха, укрепленную в корпусе решетку с расположенным на ней йаполнителем , устройство для орошения наполнителя, рециркуляционную трубу с теплообменником и смонтированные в нижней части корпуса теплообменник и устройство для аэрации сусла, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности аппарата путем интенсификации биохимического окисления этилового спирта в уксусную кислоту , он снабжен горизонтальной перегородкой с переточной трубой-гидрозатвором , расположенной в корпусе аппарата так, что она образует глубинную и поверхностную зонь культивирования , а между решеткой и перегородкой - камеру деаэрации, при этом рециркуляционная труба с теплообменником установлена по оси корпуса аппарата так, что сообщает верхнюю часть зоны глубинного культивирования с верхней частью поверхностного культивирования, и имеет регулирующий конический клапан, смонтированный с возможностью вертикального перемещения в нижней ее части у входного отверстия, а устрой ство для аэрации выполнено в виде укрепленной в ctaHKe и днище аппарата Г-образной трубы с патрубками, расположенными в два ряда по ее высоте , причем в каждом ряду патруб и установлены крестообразно, а по рядам смещены относительно друг друга и на их концах имеются форсунки, направленные по рядам навстречу одна О 00 другой.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(61) С 12 J 1/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

У, г l" -. nfl q".»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3473049/28-13 (22) 21.07.82 (46) 30.06.84. Вюл. )) 24 (72) Г,М,Тарарыков, В.М.Перелыгин, В.И.Жданов и В.Л.Яровенко (71) Воронежский технологический институт (53) 663.242.1(088.8) (56) 1. Анненков М.Г. Производство уксуса, М., Пищепромиздат, 1951.

2. Комбинированный способ получения биохимического уксуса. Информационный листок )) 293-81. Воронежский межотраслевой центр научнотехнической информации и пропаганды. (54 )(57) АППАРАТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БИОХИМИЧЕСКОГО УКСУСА, содержащий вертикально установленный цилиндрический корпус с крышкой, днищем и патрубками подвода сусла, воздуха и отвода готового уксуса, отработанно" го воздуха, укрепленную в корпусе решетку с расположенным на ней наполнителем, устройство для орошения наполнителя, рециркуляционную трубу с теплообменником и смонтированные в нижней части корпуса теплообменник и устройство для аэраций сусла, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности аппарата путем интенсификации биохимического окисления этилового спирта в уксусную кислоту, он снабжен горизонтальной перегородкой с переточной трубой-гидрозатвором, расположенной в корпусе аппарата так, что она образует глубинную и поверхностную зоны культивирования, а между решеткой и перегородкой — камеру деаэрации, при этом рециркуляционная труба с теплообменником установлена по оси корпуса аппарата так, что сообщает верхнюю часть эоны глубинного культивирования с верхней частью поверхностного культивирования, и имеет регулирующий конический клапан, PQ смонтированный с воэможностью вертикального перемещения в нижней ее части у входного отверстия, а устрой. „ ство для аэрации выполнено в виде укрепленной в станке и днище аппарата Г-образной трубы с патрубками, расположенными в два ряда по ее высоте, причем в каждом ряду патрубки установлены крестообразно, а по рядам смещены относительно друг друга и на их концах имеются форсунки, направленные по рядам навстречу одна другой.

1100307

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к устройствам для получения биохимического уксуса циркуляционным способом, Известен аппарат для получения

1биохимического уксуса циркуляционным 5 способом, состоящий из вертикального цилиндрического Корпуса, нижняя часть которого является сборникоМ рециркулирующей жидкости, где разме. щается змеевиковая поверхность теп лопередачи, Над сборником на решет ке размещен по высоте слой наполнителя из буковой стружки, Аппарат оборудован насосом для циркуляции х<идкости через наполнитель, тепло- 15 обменником типа "труба в трубе". для охлаждения циркулирующей жидкости и разбрызгивающим устройством типа

"сегнерово колесо" для,орошения наполнителя циркулирующей жидкостью 1). 20

Наиболее близким к предлагаемому является аппарат для получения биохимического уксуса, содержащий вертикально устаяовленный цилиндрический корпус с крышкой, днищем и па- 25 трубками подвода сусла, воздуха и отвода готового уксуса, отработанного воздуха, укрепленную в корпусе ре. шетку с располох<енным на ней наполнителем, устройство для орошения наполнителя, рециркуляционную трубу с теплообменникбм и смонтированные в нижней части корпуса теплообменник и устройство для аэрации сусла f23.

В данном аппарате не обеспечивается возможность повышения производительности, так как конструкция аппарата не позволяет интенсифицировать процесс перемешивания и аэрации культуральной жидкости, а это 40 снижает интенсивность процесса биохимического окисления этилового спирта в уксусную кислоту при глубинном культивировании уксусных бактерий в сборнике. Кроме того, недостаточная 45 циркуляция уксусных бактерий приводит к снижению скорости биохимического окисления этилового спирта в уксусную кислоту как при глубинном, так и при поверхностном.культивиро- 50 ванин уксусных бактерий, что снижает производительность аппарата, цель изобретенйя - повышение производительности аппарата путем интенсификации биохиьЬ ческого окисления этилового спирта в уксусную кислоту.

Поставленная цель достигается тем, что аппарат для получения биохимического уксуса, содержащий вертикаль-60 но установленный цилиндрический корПус с крышкой, днищем и патрубками подвода сусла,,воздуха и отвода гб тового уксуса, отработанного воздуха, укрепленную в корпусе решетку j5 с расположенным на ней наполнителем, устройство для орошения наполнителя, рециркуляционную трубку с теплообменником и смонтированные, в нижней части корпуса теплообменник и устройство для аэрации сусла, снабжен горизонтальной перегородкой с переточной трубой-гидрозатвором, расположенной в корпусе аппарата так, что она об,разует глубинную и поверхностную зоны культивирования, а между решеткой и перегородкой — камеру деаэрации, при этом рециркуляционная труба с теплообменником установлена по оси корпуса аппарата так, что сообщает верхнюю часть зоны глубинного культивирования, и имеет регулирующий конический клапан, смонтированный с возможностью вертикального перемещения в нижней ее части у входного отверстия, а устройство для аэрации выполнено в виде укрепленной в стенке и днище корпуса аппарата Г-образной трубы с патрубкамн, расположенными в два ряда по ее вы-. соте, причем в каждом ряду патрубки установлены крестообразно, а по рядам смещены относительно друг друга и на их концах имеются форсунки, направленные по рядам навстречу одна другой.

На фиг.1 схематично изображен аппарат для получения биохимического уксуса, продольный разрез; на фиг.

2 — разрез А-А на Фиг.1, на фиг.3 разрез R-Б на фиг.1.

Аппарат для получения биохимического уксуса содержит вертикально установленный цилиндрический корпус

1 с крышкой и днищем, снабженный горизонтальной перегородкой 2, расположенной в корпусе 1 аппарата так, что образует глубинную 3 и поверхностную 4 эоны культивирования, а между решеткой 5 и перегородкой 2 камеру б деаэрации. По оси корпуса

1 аппарата установлена рециркуляционная труба 7 с теплообменником 8, которая сообщает верхнюю часть зоны 3 глубинногО культивирования с верхней частью зоны 4 поверхностного культивирования и имеет регулирующий клапан 9, смонтированный с возможностью вертикального перемещения на штоке 10 в нижней. части рециркуляционной трубы 7 у входного отверстия. В верхней части трубы 7 размещается разбрызгиватель 11 типа "сегнерово колесо", В перегородке 2 размещается переточная труба-гидрозатвор 12, предназначенная для возвращения циркулирующей жидкости иэ эоны 4 поверхностного культивирования в зону 3 глубинного культивирования в режиме непрерывной циркуляции, 1100301

Устройство для аэрации выполнено в виде укрепленной в стенке и днищЕ корпУса 1 аппарата Г-образной .трубы 13 с патрубками 14 и 15, расположенными в два ряда по ее высоте, причем в каждом ряду патрубки 14 и

15 установлены крестообразно, а по рядам смещены относительно друг друга с целью равномерной аэрации. культуральной жидкости в зоне 3 глубинного культивирования. На концах патрубков 14 и 15 имеются форсунки 16, направленные по рядам навстречу одна другой, обеспечивающие интенсивную аэрацию и перемещение культуральной жидкости, 15

Аппарат имеет верхний 17 и нижний 18 люки, патрубок 19 для вывода отработавшего воздуха, патрубок 20 для перетока при непрерывном способе получения биохимического уксуса, па- 20 трубок 21 для вывода готового уксуса, патрубки 22 и 23 для естественной аэрации в период внезапных остановок воздуходувных машин, патрубок

24 для подвода сусла, наполнитель. 25

25, расположенный на .решетке 5 в зоне поверхностного культивирования, змеевиковый теплообменник 26 с патрубками 27 и 28 для подвода и отвода воды, патрубок 29, соединяющий па- 30 трубок 28 с патрубком 30 подвода воды, теплообменник 8 рециркуляционной трубы 7, патрубок 31 для отвода. воды из теплообменника 8 и опоры 32 цилиндрического корпуса 1. 35

Аппарат работает следующим обра- зом, В нижнюю часть корпуса 1 аппарата, в зону 3 глубинного культивирования заливается приготовленное сусло до переточного патрубка 20, а через устройство для аэрации в сборник подается сжатый воздух, который выходя через Аорсунки 16, направленные по Рядам навстречу одна другой 45 крестообразных патрубков 14 и 15, диспергируется в жидкой фазе, интенсивно перемешивая ее и насыщая кислородом. При этом в нижней части аппарата осуществляется глубинное биохи-. мическое окисление этилового спирта 50 в уксусную кислоту.

Диспергируемый воздух при прохождении через культуральную жидкость частично Флотирует уксусные бактерии и в виде пены выносит йх на поверхность. Далее воздух поступает в кольцевой зазор, образуемый регулирующим коническим клапаном 9 и рециркуляционной трубой 7, которая погружена в культуральную жидкость. 60

Воздух, поступающий в вертикальную трубу со скоростью 25-40 м/с, что регулируется коническим клапаном 9, создает дополнительную зону переМешивания кулътуральной жидкости глубин- 65 ного культивирования. Через кольцевой зазор в рециркуляционную трубу 7 поступает вместе.с воздухом культуральная жидкость, образуя воздушножидкостную эмульсию, в которой содержатся флотируемые.уксусные бактерии. Штоком 10 регулируется живое сечение кольцевого зазора. В прямоточном восходящем режиме движения двухфазного потока,со скоростью 3050 м/с воздушно-водяная эмульсия поступает в разбрызгиватель 11 типа !

"сегнерово колесо", который приводится во вращение реактивной силой, выходящей через отверстия воздушножидкостной эмульсией, и орошает верхнюю часть наполнителя 25. Одновременно а циркулирующей жидкостью на наполнитель 25 переносятся уксусные бактерии со вспененной жидкостью.

Далее циркулирующая культуральная жидкость совместно с воздухом с малой скоростью проходит наполнитель

25 в прямоточном нисходящем режиме движения двухфазного потока. При прохождении культуральной жидкости через наполнитель 25 осуществляется поверхностное биохимическое окисление этилового спирта в уксусную кислоту бактериями, закрепленными на наполнителе 25..

Отработанный воздух, нась1щенный водно-спиртово-уксусными парами выводится из корпуса 1 аппарата через патрубок 1,9 в рекуперационную установку, а циркулирующая культуральная жидкость, содержащая вымываемые с наполнителя уксусные бактерии через переточную трубу-гидрозатвор 12, возвращается в нижнюю часть аппарата, где осуществляется процесс глубинного окисления этилового спирта в уксусную кислоту, Через патрубок 21 из аппарата выводится готовый биохимический уксус °

При режиме непрерывной работы в батарее окислителей через патрубок

24 подается сусло, а через патрубок

20 .отводится культуральная жидкость в следующий по потоку окислительный аппарат.

В случае аварийной остановки воздуходувки открывается патрубок 22 и через патрубок 23 осуществляется естественная аэрация наполнителя

25 для поддержания жизнеспособности уксусных бактерий. Через патрубок 27 в теплообменник 26, расположенный в нижней части корпуса 1 аппарата, подается вода для охлаждения, которая выводится из теплообменника 26 через патрубок 28, а затем через патрубок 29 поступает в патрубок 30, откуда вода проходит теплообменник

8 рециркуляционной трубы 7. Через патрубок 31 вода выводится из теплообменника 8.

1100301

Аппарат монтируется в помещении окислительного отделения на опорах

32.

Преимущество предлагаемого аппарата перед известным заключается в повышении ego производительности путем интенсификации процесса биохимического окисления этилового спирта в уксусную кислоту. Конструкция аппарата позволяет повысить произ1

I водительность его на 30-40%, т.е. съем уксуса в.известном аппарате составляет 10 1 дал, а в предлагаемом 14,14 дал с 1 м наполнителя буковой стружки, и сократить продолжительность цикла биохимического окисления на 20-30% по времени, т.е. продолжительность цикла в известном аппарате 3 сут, а в описываемом2,5 сут ° 1100301

Фию.л

Составитель В.Кочеогин

Техред Л. Коцюбняк

Редактор Т.Веселова

Корректор A.Èëüèí

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

Заказ 4543/23 Тираж 522 Подписное

Вниипи Государственного комитета сссР по делам изобретений и открытий

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