Аппарат для выращивания микроорганизмов

Аппарат для выращивания микроорганизмов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

р)956559 союз соие1скик I 0 П И С А Н И циалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20. 12. 79 (21) 2855361/28-13 ($1) M. Кд.з

<-. 12 М 1/04 с присоединением заявки М9—

Росударственный комисе1

СССР

tlo велим изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УДК863 .032(088.8!

Опубликовано 0709.8?. Бюллетень 119 33

Дата опубликования описания 0709.82 (72) Авторы изобретения

И.А.Мельников и Л.F ..Доросииский (71) Заявитель (54) AllIIAPAT ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ

Изобретение относится к микробиологическойс кой промышле н ности, а именно к аппаратам для выращивания микроорганизмов.

Известны аппараты данного назначения. Они содержат емкость, механические устройства для перемешивания и аэрацки среды, устройства для отсоса и разрушения пены, размещенные внутри емкости (1) и (2). Эти аппараты предназначены для энергоемких процессов микробиологического синтеза, основанных на переработке углеводородов нефти.

Наиболее близким к предлагаемому является аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий емкость, установленные в ней диффузоры для циркуляции среды восходящими и нисходящими потоками, аэраторы и трубы для подвода воздуха. В емкости размещен центральный диффузор, с которым связаны водоводами диффузоры, расположенные по окружности. Аппарат для выращивания микроорганизмов предназначен для выращивания микроорганизмов на углеводах, получаемых из непищевого растительного сырья. В аппарате центральный и периферийные диффузоры заполнены пеной, вследствие чего не создается движущей силы циркуляции и отсоса пены (3 ).

Однако в этом аппарате отсутствует устройство, способное отобрать пену из верхних слоев и вовлечь ее в циркуляцию.

Принцип работы эрлифта основан на том, что образующаяся в эрлифтной"

1Q трубе легкая газожидкостная смесь вытесняется поступающей с нижнего конца трубы более плотной и тяжелой жидкостью. Если же к другому концу трубы подвести менее плотную жидкость или хотя бы равной плотности, эрлифт работать не будет. Кроме того, эрлифт не может создать таких скоростных потоков, которые могли бы увлечь плавающую на поверхности жидкости

20 пену вниз через слой жидкости. Создать же такой режим работы в аппарате, при котором бы не образовалась пена, невозможно. А поскольку пена будет образовываться, она в силу своей значительно меньшей плотности, будет плавать на поверхности жидкости, независимо от того циркулирует ли находящаяся ниже жидкость или она неподвижна.

Удельная производительно.-.ть такого аппарата является нг вы<..он

956559

Цель изобретения — увеличение удельной производительности аппарата.

Цель,достигается тем, что в аппарате дпя выращивания микроорганизмов, содержащем емкость, установленные в ней диффузоры для циркуляции среды восходящими и нисходящими потоками аэраторы и трубы для подвода воздуха, каждый аэратор снабжен устройством для рециркуляции пены в культуральную жидкость, содержащим камеру для забора пены, образованную усеченными конусами, сопряженными большими основаниями, и имеющую окна для прохода пены, и трубу Вентури, сообщенную с камерой и подключенную к аэратору, 15 при этом каждая труба для подвода воздуха имеет сопло, размещенное в камере для забора пены.

На фиг.1 схематично изображен аппарат для выращивания микроорганиз- 20 мов; на фиг.2 — камеры для забора пены, продольный разрез.

Аппарат для выращивания микроорганизмов содержит емкость 1, диффузоры 2, аэраторы 3, каждый из кото- 25 рых снабжен устройством для рециркуляции пены в культуральную жид-. кость, содер>кащим камеру 4 для забора пены, образованную усеченными конусами 5 и 6, сопряженными большими основаниями и имеющую окна 7 для прохода пены, и трубу 8 Вентури, сообщенную с камерой и подключенную к аэратору. Каждая труба 9 для подвода воздуха имеет сопло 10, размещенное в камере для забора пены, с возможностью его осевого перемещения. На конусе 6 закреплен с возможностью вращения конус 11, снабженный прорезями 12„ равными по величине окнам 7.

Вращая конус 11 относительно конуса 40.

6, можно регулировать живое сечение окон 7. Упомянутые выше аэраторы 3 состоят из отбортованных конусов 13 и дисков 14,. закрепленных с зазором относительно друг друга. 45

Аппарат может быть снабжен системой подачи питания, содержащей стаканы 15, укрепленные под дисками 14 и сообщенные отводами 16 с подводящей .трубой 17. 50

Аппарат работает следующим образом.

После промывки и дезинфекции аппарата в него заливают питательную среду и засевают соответствующую куль- 5 туру микроорганизмов. Затем включают подачу воздуха. Tlo трубам 9 сжатый воздух поступает в сопла 10, из которых он с увеличенной скоростью выбрасывается в трубу 8 Вентури,где скорость движения воздуха еще более возрастает, а его статическое давление резко падает. За счет этого в камерах 4 для забора пены, сопряженных с трубами 8 Вентури, возника..т разрежение, вслед<:твие чего через 65 окна 7 внутрь камер 4 интенсивно всасывается пенная фаза, которая образуется в верхней части емкости 1 во время работы аппарата.

Для обеспечения оптимального режима всасывания пены соответствующего скорости ее образования, предварительно в период пробных пусков аппарата, должно быть подобрано необходимое положение сопел 10 и живое сечение окон 7. Из камер 4 пенная фаза всасывается в трубу 8 Вентури, где вследствие падения статического давления пузырьки пены интенсивно разрушаются, и жидкость, их образующая, приобретает капельную структуру.

Воздушный поток с капельками жидкости из суженной части трубы 8

Вентури поступает в ее нижнюю расширенную часть, где за счет постепен-. ного снижения скорости и увеличениядавления происходит интенсивное обогащение капелек жидкости кислородом.

Далее газожидкая смесь через кольцевую щель аэраторов 3 выбрасывается в нижнюю часть емкости 1, где происходит аэрация находящейся там жидкости. Одновременно происходит насыщение жидкости питательными веществами, подаваемыми через трубу 17, отводы 16 и стаканы 15 непосредственно в зону аэрации. Аэрированная жидкость, как обладающая меньшей плотностью по сравнению с монолитной, образует внутри диффузоров 2 восходящие потоки, которые, достигнув верхних кромок диффузоров 2 и зеркала. жидкости, сепарируют газ и по междиффузорному пространству опускаются вниз, возвращаясь в диффузоры 2 снизу и .образуя замкнутые циркуляционные контуры.

Таким образом, из-за наличия устройств для рециркуляции пены, состоящих из труб 8 Вентури и камер 4 для забора пены происходит активное всасывание пены, разрушение ее и вовлечение в активную зону аппарата, где она эффективно насыщается кислородом,: и обогащается питательными веществами. Последнее позволяет интенсифицировать процесс выращивания микроорганизмов за счет из более полного вовлечения в активную зону, увеличить удельную производительность аппарата и исключить использование химического пеногасителя.

При производительности базового аппарата, составляющей 13 т/сут и удельной производительности, равной

1,35 кг/ч-м рабочего объема, производительность предлагаемого аппарата 16 т/сут, а удельная производительность его возрастает до

16, 7 кг/ч ° м Э. формула изобретения

Аппарат для выращивания микроорганизмов, содер>кащий емкость, уста956559 новленные в ней днффузоры для циркуляции среды восходящими и нисходящими потоками, аэраторы и трубы для подвода воздуха, о т л и ч а ю щ и й„. с я тем, что, с целью более полного вовлечения верхних слоев пены в циркуляцию и увеличения удельной проиэводительности аппарата, каждый аэра- тор снабжен устройством для рециркуляции пены в культуральную жидкость, содержащим камеру для забора пены, образованную усеченными конусами, сопряженными большими основаниями, и имеющую окна для прохода пены, и трубу Вентури, сообщенную с камерой и подключенную к аэратору,при этом каждая труба для подвода воздуха имеет сопло, размещенное в камере для забора пены.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 594167, кл. С 12 И 1/04, 1976

2 . Авторское свидетельство СCCP

9 637424, кл. С 12 М 1/04, 1976.

3. Авторское свидетельство. СССР

Р 644821, кл. С 12 И 1/00, 1975 (прототип1.

956559

Составитель И.Мельников

Редактор Н.Киштулинец Техред E.Õàðèòoí÷èê Корректор Е.Рошко

Заказ 6513/5 Тираж 505 Подписное

BHHHtlH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 3035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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