Установка для выращивания микроорганизмов Советский патент 1983 года по МПК C12M1/04 

Изобретение относится к области аппаратуры для бродильного производства и может быть использовано в пищевой, медицинской и микробиологической отрослях промышленности.

Известна, установка для выращивания микроорганизмов, содержащая ферментатор, ресивер, побудитель расхода газа и совмещенные в единый.узел теплообменник, газообменник и конденсатор .ij.

Недостаток установки, заключается в том, что она громоздка, а ферментатор занимает по объему, незначительное место ( 20 %). Кроме того, отсутствует возможность регулирования содержания 0 и С Oi.

Наиболее близкой по технической сущности и -достигаемому результату .является установка для выращивания микроорганизмов, состоящая из ферментатора, десорбера углекислого газа, ресивера газа с устройством для подпитки кислородом, трубопроводов и побудителя расхода газа, образующих замкнутый циркуляционный контур по газу .2}.

Недостаток известной установки заключается в том, что выходящий из ферментатора газ, содержащий большое количество паров, в процессе рециркуляции не осушается, что приводит к скапливанию влаги в барботере и нарушению его работы. Это ведет к снижению надёжности работы установки в целом. Кроме того, удельная производительность известной установки невелика, так как объем ферментатора в несколько раз меньше , чем объем аппарата с контуром рециркуляции.

10

Цель изобретения - повышение надежности работы и удельной производительности.

Цель достигается тем, что установ ка для выращивания микроорганизмов,

15 состоящая из ферментатораj; десорбера. углекислого газа, ресивера газа .с: устройством для подписки кислорода, трубопроводов и побудителя расхода газа, образующих замкнутый циркуляци20онный контур по газу, снабжена устройством для обезвоживания рециркулируемого газа, содержащим сообщенную с ресивером емкость с тангенциально подключенным к -ней впускным патруб25 ком газа, отведенного из ферментатора и разделенную перегородками по высоте н,а- три камеры, нижняя из которых служит для рбор;1 ocyuieH.Horo газа, а верхние - для обезвоживания,и разме30 ценными внутри емкости концентрично

трубками для циркуляции газа, наружная из которых имеет в нижней части перфорацию, при этом нижняя часть внутренней трубки и патрубок для подвода газа в десербер размещены в камере для сбора осущенного газа.

На чертиже схематично изображена предлагаемая установка для выращивания Микроорганизмов.

Она, содержит ферментатор 1, десорбер 2 углекислого газа,ресивер 3 с устройством для подпитки кислорода, представля5ацим собой баллон 4 с дросселем 5 побудителя Ь расхода газа, образующих замкнутый циркуляционный контур по газу. Установка снабжена ус тройством 7 для обезвоживания рециркулируемого газа.

Ферментатор 1 содержит размещенный в нижней части барботер 8, выходные отверстия 9 которого направлены вниз, и побудитель б расхода газа, установ ленный в верхнем патрубке 10 ферментатора 1 и представляющий собой спи-, 11, снабженную приводом 12,

В верхней части ферментатора 1 совместно со спиралью 11 укреплены тарелки 13 и. 14,верхняя из которых 13 имеет отверстия 15. К верхней части патрубка 10 подсоединен трубопро-. вод 16, соединяющий ферментатор 1с устройством 7 для обезвоживания рециркулируемого газа.

Десербер 2 заполнен жидким поглотителем. Ресивер 3 и устройство 7 для обезвоживания рециркулируемого газа смонтированы совместно и отделяются друг от друга перегородкой 17, имеющей отверстие 18, с помощью которого поддерживается перепад давления между ними.

Устройство 7 для обезвоживания ре циркулируемого газа содержит сообщен.ную с ресивером 3 емкость 19, снабженную тангенциально подключенным к ней впускным патрубком 20, подсоединенным к трубопроводу 16. Емкость 19 разделена .по высоте верхней 21 и нижней 22 перегородками на три камеры 23,,, 24 .и 25, нижняя из которых 25 служит для сбора .ocjmieHHoro .газа, а верхние 23 и 24 -г для обезвоживания. Емкость 19 снабжена размещёнными внутри нее концентрично трубками 26 и 27 для циркуляции газа, наружная из которых :26 имеет в нижней части перфорацию .28 ;а йижняя часть внутренней трубки 27 и патрубок 29 для подвода в десорбер 2 углекислого газа размещены в .камере 25 для свора осушенного газа.

Верхние открытые концы трубок 26 ,и 27 установлены в камере 23, а нижний торец трубы 26 прикреплен к перегородке 22. TpyCSica 26 снабжена спиралевидной направляющей 30. Трубка 31 служит для слива конденсата из верх,ней камеры 23. Трубопровод 32, соединяющий десорбер 2 с ресивером 3

снабжен регулировочным вентилем 33, Нижняя часть ресивера 3 соединена трубопроводом 34 с барботером 8. В ферментаторе 1 установлены датчики кислорода 35 и углекислого газа-36, и установка снабжена пультом 37 управления, подсоединенным к регулировочному вентилю 33 и дросселю 5. Выделившаяся в камере 24 влага сливается с помощью патрубка 38, закрытого клапаном 39.

Установка для выращивания микроорганизмов работает следующим образом.

Ферментатор 1 заполняется культуральной жидкостью, а газовая системаподготовленным для аэрации газом. С помощью пульта 37 управления задается первоначальная концентрация 0 и С О,, в газовой среде.

Включается привод 12, и побудитель 6 расхода газа начинает вра- щаться и создает перепад.давления, вызывающий перемещение газа по всей установке. В верхней части ферментатора, 1 давление ниже, чем в ресивере 3 газа, поэтому газ, находящийся в ресивере 3, через отверстия 9 барботера 8 попадает в культуральную жид кость, насыщает ее и поднимается в верхнюю часть ферментатора 1.

Тарелки 13 и 14 вращаются от привода 12 и гасят образовавшуюся пену. Влажный газ поднимается по спирали 11 и по трубопроводу 16, тенгенциально попадает .в камеру 24, по спиралевид;ной направляющей 30 опускается, осушаясь, и через перфорацию 28 трубки 26 поступает в межтрубное пространство и выходит в камеру 23, где расширяется и также частично осушается. После этого газ по вну ренней трубке 27, попадает, в камеру 25, где снова расширяется и через отверстие 18 поступает в ресивер 3. Часть газа отсасывается через патрубок 29 для подвода газа в десорбер 2. Это количество регулируется вентилем 33. Газ, пройдя через поглощающую жидкость, очищается от С 0.. Для сохранени.я газового баланса к ресиверу 3 подключен баллон 4 с кислородом. Вновь обогащенный газ снова пр трубопроводу 34 поступает в барботер 8. При достиже нии определенного Уровня через клапан 39 жидкость сливается в ферментатор 1

Если в процессе ферментации требуется изменить процентный состав аэрирующего газа, то эта операция производится с помощью .пульта 37 управления. Пульт управления, связанный с регулировочным вентилем 33 и дроссе7 лем 5, по заданной программе регуля-. рует поступление кислорода и удаление СО из,потока газа.

Изобретение позволяет использовать для ферментации многократно один и тот же объем воздуха, поддерживая его состав в заданном соотношении. Введение в установку устройства для обезвоживания рециркулируемого газа повышает надежность ее в работе, ак как в барботер поступает осушенный газ, что исключает скапливание влаги, пре пятствующий выходу газа. Улучшение системы газообмена в свою очередь привод к уменьшению энергозатрат на емпппмл e- -i-ij -, -, - . . ЛЬНО единицу продукции и, следон К повышению удельной производительности установки. Формула изобретения Установка для выращивания микроорганизмов, состоящая из ферментатор десЪрбёра углекислого газа, ресивера газа с устройством для подпитки.кислорода, трубопроводов и побудителя расхода газа, рбраэующих замкнутый циркуляционный Контур по газу,о т л и чаю щ с я тем, что, с целью повышения надежности работы и удельной произво

Л дительности, она снабжена устройством для обезвоживания рециркулируемого газа, содержащим сообщенную с ресивером емкость, снабженную тангенциально подключенным к ней впускным патрубком газа, отведенного из ферментатора, и разделенную перегородками по высоте на три камеры, нижняя на которых служит для сбора осушенного газа, а верхние - для обезвоживания и размещенными внутри емкости концентрично трубками для циркуляции газа, наружная из которых имеет в нижней части перфорацию, при этом нижняя часть внутренней трубки и патрубок для подвода газа в десорбер размещены в камере для сбора осушенного газа. Источники информации, принятые во внимание при экЬпертизе 1. Авторское свидетельство СССР 612953, кл. С 12 М 1/02, 1978. : 2. Авторское свидетельство СССР 363432, кл. С 12 М 1/04, 1975 (прототип) .. .