Аппарат для выращивания микроорганизмов

Аппарат для выращивания микроорганизмов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технической микробиологии, в частности к аппаратам по производству кормового белка на основе углеводородного сырья. Цель изобретения - снижение удельных энергозатрат. Аппарат для выращивания микроорганизмов содержит герметичную емкость 1, соосно установленный в ней цилиндр 2 с образованием кольцевой зоны 3, в которой размещены теплообменники 4, и центральной зоны 5. В кольцевой зоне установлены устройства для аэрации и перемешивания 6, каждое из которых содержит жидкостную неподвижную камеру и расположенную внутри жидкостной камеры воздушную камеру. Жидкостная камера состоит из двух конусов, имеющих на противоположно расположенных меньших основаниях горловины, а на больших-отбортовки, образующие кольцевую щель для выброса культуральной жидкости. Воздушная камера выполнена аналогично жидкостной. Горловины соединены с нагнетательной линией 14 циркуляционного насоса 15 трубопроводом. Всасывающие трубопроводы 16 циркуляционных насосов присоединены к нижней части цилиндра 2, в верхней части которого расположены переливные окна 19 для культуральной жидкости. 3 ил.

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1541248 (51) 5 С 12 М 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4272321/31-13 (22) 30.06.87 (46) 07.02.90„ Бюл. N 5 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ (72) С.В. Кан, А.А. Собцов, Е.Л. Листов, lO.П. Боярчук, Б.А. Литманс, Ю.И. Юрьевич, А.l0. Винаров и А.М. Кузнецов (53) 663.14.032(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 702718, кл„ С 12 М 1/06.

Авторское свидетельство СССР

N 413184, кл. С 12 М 1/14, 1971, (54) АППАРАТ ДЛЯ ВЫРА111ИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ (57) Изобретение относится к технической микробиологии, в частности к аппаратам по производству кормового белка на основе углеводородного сырья.

Цель изобретения - снижение удельных энергозатрат. Аппарат для выращивания микроорганизмов содержит герметичную

2 емкость 1, соосно установленный в неи цилиндр 2 с образованием кольцевой зоны.3, в которой размещены теплообменники 4, и центральной зоны 5. B кольцевой зоне установлены устройства 6 для аэрации и перемешивания, каждое из которых содержит жидкостную непод вижную камеру и расположенную внутри жидкостной камеры воздушную камеру.

Жидкостная камера состоит из двух конусов, имеющих на противоположно расположенных меньших основаниях горловины, а на больших - отбортовки, образующие кольцевую щель для выброса культуральной жидкости. Воздушная камера выполнена аналогично жидкостной.

Горловины соединены с нагнетательной линией 14 циркуляцигнного насоса 15 трубопроводом. Всасывающие трубопроводы 16 циркуляционных насосов присоединены к нижней части цилиндра 2, в верхней части которого расположены переливные окна 19 для культуральной жидкости. 3 ил.

3 15412

Изобретение относится к технической микробиологии, в частности к ап паратам по производству кормового белка на основе углеводородного сырья. 5

Цель изобретения - снижение удельных энергозатрат., На фиг. 1 изображен аппарат, общий вид; на фиг. 2 — устройство для аэрации и перемешивания; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 1.

Аппарат для выращивания микроорганизмов содержит герметичную емкость 1, соосно установленный в ней цилиндр 2 с образованием кольцевой 15 зоны 3 выращивания, в которой размещены теплообменники 4, и центральной зоны . выращивания. В кольцевой зоне установлены .устройства,б для аэрации и перемешивания, каждое из которых 20 содержит жидкостную неподвижную камеру 7 и расположенную внутри жидкостной камеры воздушную камеру 8. Жидкостная камера 7 состоит из двух конусов 9, имеющих на противоположно расположенных меньших основаниях горлавины 10, а на больших — отбортовки

l.1, образующие кольцевую щель 12 для выброса культуральной жидкости. Воздушная камера 8 выполнена аналогично жидкостной. Горловины 10 на противоположно расположенных меньших основаниях связаны обводной жидкостной труб" кой 13 и соединены с нагнетательной линией 14 циркуляционного насоса 15 35 трубопроводом. Всасывающие трубопроводы 16 циркуляциснных насосов 15 присоединены к нижней части цилиндра 2. Воздушная камера 8 соединена с атмосферой посредством трубопрово- 40 да 17 и патрубка 18, В верхней части цилиндра 2 расположены переливные окна 19. Аппарат снабжен устройством

20 для очистки и отвода отработанноt-o воздуха, патрубками 21 для отбора 45 культуральной жидкости, а также патрубками для подачи технологической воды 22 и питательных солей 23. На трубопроводах 17 могут быть установлены дополнительные низконапорные воз-50 духодувки, чтобы использовать менее мощные циркуляционные насосы.

Аппарат работает следующим образом.

В ходе непрерывного процесса вы- 55 ращивания культуральная жидкость, находящаяся в объеме цилиндра 2, постоянно отбирается из его нижней

48 части по всасывающим трубопроводам

16 при помощи циркуляционных насосов

15 и подается в каждое из устройств

6 для аэрации и перемешивания по нагнетательной линии 14 в жидкостную камеру 7 через горловины 10. При этом культуральная жидкость, равномерно распределяясь в горизонтальной плоскости, с определенной скоростью истекает из камеры 7 через щель 12. Воздушная камера 8, находящаяся внутри жидкостной камеры 7, соединена с атмосферой трубопроводом 17, что соз" дает необходимые условия для экстрагирования атмосферного воздуха в полость камеры 7, где он смешивается с культуральной жидкостью и,подается в объем кольцевой зоны 3 выращивания под теплообменники 4. Восходящий газожидкостный поток, пройдя через теплообменники 4, поступает в верхнюю часть емкости 1, откуда через переливные окна 19 вновь попадает в объем цилиндра 2, где происходит дегазация культуральной жидкости. Выделившийся при этом воздух подвергается мокрой очи" стке и отводится из аппарата посредством устройства 20, а культуральная жидкость. из цилиндра 2 отбирается циркуляционными насосами на следующий цикл. Питательные соли и микроэлементы, необходимые для проведения процесса выращивания, вводятся в аппарат через патрубок 23, технологическая вода - через патрубок 22, а биосуспензия выводится из аппарата через патрубок 21.

Создание направления движения газожидкостной смеси по замкнутому циклу: кольцевое пространство - центральная зона - циркуляционные насосы - кольцевое пространство, помимо локальной циркуляции жидкой фазы обеспечивает гидродинамические условия в аппарате, приближающиеся к условиям полного перемешивания. Это позволяет свести к минимуму градиент концентрации углеводородов, микроэлементов и питательных солей во всем объеме аппарата, поддерживая их содержание оптимальным, и за счет этого повысить. эффективность процесса выращивания и упростить систему контроля технологических параметров, уменьшить необходимое количество приборов КИПиА.

Конструкция устройства для аэрации и перемешивания позволяет исполь5 15412 зовать энергию жидкостного циркуляционного потока для эжектирования атмосферного воздуха, не используя для этой цели энергоемкие двигатели при5 вода самовсасывающих турбин, что значительно снижает удельные энергозатраты процесса выращивания и делает конструкцию аппарата более простой.

Например, при замене 12 используемых 1р двигателей мощностью 315 кВт ч каждый на 12 осевых циркуляционных насоса по 200 кВтч установочная мощность аппарата снижается на 1380 кВт,ч, а удельные энергозатраты составляют.

1,9 кВт ч/кг АСВ. При этом количество подсасываемого воздуха зависит от расчетных геометрических параметров устройства аэрации и перемешивания. го

Устранение радиальных перегородок) между секциями представляет возможность оптимального размещения в объеме аппарата теплообменных устройств, улучшает теплообменные и гид- г5 родинамические характеристики фер ментатора. Установка на атмосферных трубопроводах дополнительных низконапорных воздуходувок в некоторых случаях и увеличивает коэффициент

48

6 эжекции при увеличении высоты столба монолитной жидкости в аппарате.

Формула и 3 о б р е т е н и я

Аппарат для выращивания микроорганизмов, включающий герметичную емкость, соосно установленный в ней цилиндр с образованием центральной и кольцевой зон выращивания, разме" щенные в кольцевой зоне устройства для аэрации и перемешивания жидкости и теплообменники, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения удельных энергозатрат, каждое устройство для аэрации и перемешивания содержит жидкостную неподвижную камеру, состоящую из двух конусов, имеющих на противоположно расположенных меньших основаниях горловины, а на большихотбортовки, образующие кольцевую щель для выброса культуральной жидкости, и расположенную внутри жидкостной камеры воздушную камеру, выполненную аналогично жидкостной, при этом горловины конусов жидкостной камеры при помощи трубопроводов и насоса сообщены с центральной зоной выращивания, причем цилиндр, образующий эту зону, имеет в верхней части переливные окна для культуральной жидкости.

1,41248

Составитель Т. Тарасова

Редактор И. щербак Техред Jl,oëèéíûê Корректор М. Кучерявая

Заказ 263 Тираж 488 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", г.ужгород, ул.Гагарина, 101