Установка для выращивания микроорганизмов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сеюз Советами

Сециевистичесикк

Респубаии (61) Дополнительный к патенту(22) ЗаявлЕно 270575 (21) 2149109/30-13 (51) М Кл

С 12 В 1/10 (23) ПриоритЕт — (32) 28. 05. 74. (31) 7249/74

Государствеииый комитет

СССР ао делам изобретеиий и открытий (Я) Швейцария

Опубликовано 1502.79. Бюллетень № б

Дата опубликования Описания 200279 (53) УДК б б 3, 14. 03 2 (088. 8) Иностранец

Владимир Калина (ЧССР) (72) Автор изобретении

Иностранная фирма

P)) ЗаяВИтЕлЬ Сосьете Д Ассистанс Текник пУР ПРоДюи Нестле С.А. (Швейцария) (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫРЩИВАНИЯ

МИКРООРГАНИЗМОВ

Изобретение относится к промышленной ферментации при получении протеинов в больших масштабах, в частности к установкам для выращивания микроорганизмов.

Как известно, высокопродуктивное культивирование аэробных микроорга-. низмов, в частности, на нефтяных фракциях, содержащих незначительное количество кислорода„ связано с решением двух задач, а именно, с необходимостью значительных затрат кислорода и отбора излишнего тепла. Так, при выращивании, обеспечивающем получение 10-20 r бактерий или дрожжей на 1 л культуральной жидкости в 1 ч, требуется подача кислорода, превышающая 500 ммолей Оа/л в 1 ч. Большие затраты кислорода приводят к большим затратам углекислого газа.

Известно также, что если во время культивирования микроорганизмов теплота ферментации превышает 8000 ккал/

/кг клеток, получаемых при скорости производства 15 г/л ч, то температура среды может повышаться на 2 в

1 мин.

Известна установка для выращивания микроорганизмов, содержащая вертикально установленный культиватор, 2 снабженный в нижней части устройством для подвода газа, перемешивающим устройством, выполненным в виде центрально установленного в культиваторе приводного вала с лопастями, патрубками для подачи питательной среды н отвода готового продукта, циклон для дегаэации культуральной жидкости, подводящий трубопровод которого подключен к верхней части культиватора, и трубопровод для отвода дегазированной культуральной жидкости (1).

Однако эта установка не обеспечивает необходимой стЕпени насыщения культу ральной жидкости кислородом, а также отбора излишнего тепла.

Целью изобретения является повышение степени насыщения культуральной жидкости кислородом. В предлагаемой установке это достигается тем, что в ней на подводящем трубопроводе циклона установлен клапан регулирования давления газожидкостной смеси в культиваторе. Кроме того, предлагаемая установка снабжена теплообменником,подключенным к трубопроводу для отвода дегазированной культуральной жидкости и к нижней части культиватора при помощи трубопровода с запорным клапаном, а патрубок

648116 отвода готового продукта подключен к трубопроводу для отвода дегазированной культуральной жидкости и снабжен клапаном. Таким образом, в этой установке имеются две ветви — восходя щая и нисходящая, образующие замкнутый контур.

На чертеже схематически показана предлагаемая установка, разрез, Она содержит вертикально установленный культиватор 1, смонтированное внутри культиватора перемешивающее устройство, в состав которого входит вращающийся вал 2, устройство для подвода газа, патрубки 3 и 4 для подачи питательной среды и отвода готового продукта, циклон для дегазации культуральной жидкости,"-содержащий подводящий трубойровод 6, подсоединенный к верхней части 7 культиватора 1, трубопровод 8 для отвода дегазирбваниой культуральной жидкости, отходящей от циклона 5, и подключенный к трубопроводу 8 и к нижней части 9 культиватора 1 с йамощью трубопровода 10 с запорным

Клапаном 11 теплообменник 12. На подводящем трубопроводе 6 циклона 5 установлен клапан 13 регулирования давления гаэожидкостной смеси в культиваторе. Патрубок 4 для отвода готового продукта подключен к трубопроводу 8 для отвода дегазированной культуральной жидкости . В состав перемешивающего устройства, кроме" вала 2, входят установленные на этом валу с интервалом несколько крыльчаток 14, 15, 16 и 17. Каждая крыльчатка содержит две пары лопастей, например крыльчатка,15 состоит иэ четырех плоских лопастей 18. Плоскость каждой лопасти Наклонена в одном направлений по отношению к вертикальной плоскости- к -при врй@еййи вала 2 не только перемешивает культуральную жидкость, но и направляет ее в верхнюю часть культиватора.

Устройство для подвода газа смонтировано в нижней части культиватора и состоит Иэ пары горизонтальных труб 19, перфорированных сверху, и трубопровода 20 с регулирующим клапаном 21, предназначенным для подачи в трубы 19 газа, который должен поступать в них при достижении заданного давления в нижнюю часть куль тиватора. Клапан 13 связывает, верхнюю часть эоны ферментации культиватора с трубопройодом 22, который присоединен к подводящему трубопроводу, б. Последний находится на самом верхнем уровне установки. Клапай 13 ограничивает проход аэрированной жидкости и служит также для предотвращения потерь давления. Трубопровод 22 является верхней частью восходящей ветви установки. Его высота должна быть достаточной для обеспечения циркуляции жидкости с эаданной скоростью по закрытому контуру, состоящему из восходящей и нисходящей ветвей установки, связанных между собой на верхнем и нижнем уровнях, которым соответствует трубопровод б и нижняя часть культиватора. Элемент том нисходящей ветви является циклон, В его верхней части расположен трубопровод 23 отвода газа (либо свободного, либо не израсходованного в процессе ферментации) с выпускным

)0 клапаном 24, предназначенным для регулирования давления в установке. В нижнюю часть циклона 5 попадает частично очищенная от газа культуральная жидкость ° Он соединен с трубо15 проводом 8, Культуральная жидкость в трубопроводе 8 имеет относительно большую плотность, что гарантирует его действие в качестве воздушного насоса трубопровода 22, в котором азрированная и ферментированная жидкость циркулирует в виде дисперсии, . подаваемой под давлением через клапан 13 ° Патрубок 4 для отвода готового продукта (па меньшей мере час" тично дегазированного) присоединен к обратному трубопроводу 8. Расход готового продукта, обрабатываемого с целью выделения клеточного материала, регулируется рекуперационным кла паном 25;расположенным на патрубке 4, Последний присоединен к устройству рекуперации клеточного материала, например центрифуге (на чертеже не показана). Теплообменник 12, например оросительный конденсатор, на35 ходится между компрессором и конденсатором (на чертеже не показаны).

Трубопровод 10 соединяет теплообменник 12 с нижней частью 9 культиватора 1. Клапан 11 на этом трубопроg} воде служит для регулирования скорбсти циркуляции жидкости в установке. Патрубок 3 для подачи питательной .среды выполнен с клапаном 26 и йодсоедийен к смесителю (на чертеже не показан), К нему же подсоеди нен трубопровод рециркуляцни жидкости, освобожденной от содержащегося в ней клеточного материала. Этот трубопровод (на чертеже не показан) связан с устройством для рекуперации клеточного материала, напрчмер центрифугой.

Во время работы установки в культиваторе 1 постоянно поддерживаются идеальные условия давления, а также имеет место отделение от культуральной жидкости использованных газов в трубопроводе 22 (эа клапаном 13), трубопроводе б и циклоне 5. При этом культуральная жидкость циркулирует по замкнутому контуру (восходящей и нисходящей ветвям), отводится по патрубку 4, клеточнь1й материал отделяется (на центрифуге) и,часть ее, свободная от клеточного материа-:а по

648116

Формула изобретения

Составитель М. Андреева

Техред И. Асталош Корректор Л. Веселовская

Редактор Л. Тюрина

Заказ 363/58

Тираж 527 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 патрубку 3 поступает (через смеситель) в культиватор 1.

На чертеже поэ. 27 — циркуляционный трубопровод для охлаждающей жидкости °

Установка для выращивания микроорганизмов, содержащая вертикально установленный культиватор, снабженный tO в нижней части устройством для подвода газа, перемешивающим устройством и патрубками для подачи питательной среды и отвода готового продукта, циклон для дегаэации культуральной д5 жидкости, содержащий подводящий трубопровод, подключенный к верхней части культиватора, и трубопровод для отвода дегазированной культуральной жидкости, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения степени насыщения культуральной жидкости кислородом, на подводящем трубопроводе циклона установлен клапан регулирования давления гаэожидкостной смеси в культиваторе, при этом установка снабжена теплообменником, подключенным к трубопроводу для отвода дегазированной культуральной жидкости и к нижней части культиватора при помощи трубопровода с запорным клапаном, причем патрубок отвода готового продукта подключен к трубопроводу для отвода дегазированной культуральной жидкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CtQA 9 3645846, кл.195-28, 1972.