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

10 IsD

Изобрете1ше отноаггся к оборудованию для микробиологической промыи « летпюсти в частности к аппаратам для выращивания МЕкрооргшшзмов чистой культуры.

Известен ашгарат для выращивс1ння микрооргс шзмов, выполненный в IVM де Konojfflb, образованный из одно-тишгых элементов - емкостей, разме щешЕых одна над другой и соелине таъ х между собой трубопроводами

Недостатками этого штаарата являют ся слохшость растянутость коммутатай, трудность выполнения услов1гй стериль ности.

Наиболее б шзким к предлагаемому является аппарат для выращивания .vffiKроорганизмов, содержащий вертикаль ный щипоздрический ступенчатый корпус диаметр 1саждой вышерасполоясенной ступеки которого превышает диаметр ни- жерасположенной, и установлешп 1Й в части аэратор, а также yisTaновленные по перифер1Ш в вышерасположб1шых ступенях у стенок корпуса дополнительные аэраторы в виде по л кольцевьис коробов прямоугольног-о сечения с перфорированными 1фышка- ми 2 „

Недостатком аппарата является От сутствие организованной вергикальной шфкуляшш, что приводит к неравномерHojvry раслределетпо питательных веществ по объему кулътуральной жидкости, ее расалоешпо по высоте ко-™ лонны и ш-1зкому коэффициенту исподь-. зования 1сислорода аэртфующего воз--, .

Цель изобретения - повышение коэс фициента использования .татслорода и сниже1ше, Tajocvf образом, расхода воздуХа,

Указанная цель достигается тем, что в аппарате для вырашз ваяия микроорга. низмов, содержащем вертшшльный шг- .линдричесщгй ступенчатый корпус, диа- метр каждой вышерасноложешюй .стрте- ни которого превышает диамегр ршже расположеннойS и установлеашый в ни:ж-. ней ступеш корпуса аэратор, в ступеH5IX корпуса установлены соосно послед- нему одна над другой цилиндрические обечайки с зазором между шпуп:, при этом диаметр обечаек, установленньи; в стуленк корпуса, расположеашой над нижней ст 71енью, превышает диаметр по ладней.

Целесообразно обечайдш снабдить прикрепле1пплми к ;их нижней части Щ1- линдро-конически ж направляющими.

На фиг. 1 показан аппарат, вертикальный разрез 5 на фиг. 2 - нижняя часть аппарата с аэратором.

Аппарат для выращивания микроорга- 1ШзмоБ содеряо-гт вертикальный цилиндрический ступенчатый корпус 1, диамет каждой вышерасположенной ступени которого превышает диаметр нижераоположенноЙ5 установле1шую по оси воэдухоподводяшую трубу 2, закан шва ц ую аэратором 3 с кольцевой щелью 4 для выхода воздуха. Над аэратором 3 по периметру кольцевой шели 4 с зазорами относительно корпуса 1 и аэратора 3 закрегглена тарелка 5 с отогнутыми кверху бортами 6, образующая со CTGHKELMH корпуса 1 камеру смешения 7. В 1шжней части аппарата над тарелкой 5 соосно корпусу установлены одна над другой цили1щрические обечайки 8 с зазором 9 мелдцу собой. Нару) диаметр обечаек 8 меньше наружного диаметра тарелки 5. К нижней части обечаек 8 прикреплены дилиндро-.кош1ческие направляющие 1%, входящие с зазором внутрь обечайки 8, расположенной 1Шже.

В сл-упени корпуса, расположенной над шгжней ступенью, соосно корпусу установлены друг над другом с зазором 13 цилиндрические обечайки 11, имеющие диаметр больше диаметра нижней стЗТгени. К 1«1жней части обечаек прикреплены цилиндpoкoIiичecIшe направлщие 12, нависающие над зазором 13. Параллельно воздухоподводяшей трубе 2 установлена труба 14 для подачи питания.

Аппарат работает а-/едую цим образом.

Пос;: е гфомывки и стерилизации: в ainiapaT заливают питательную среду и засевают ч.истой 1о пьтурой микроорганизмов, выращенной в лабораторном 1шо куп5ггоре, Посколысу объем чистой культуры, выращенной в ино1суляторе, очень MaiTj то, во избежание слишком больхио- го разбавления и длительного разбра- живания, питательной средой зшшваьот только нижнюю часть корщ- са, затем через охгределенные промежутки време ни в соответствии с технологическим регламентом делают доливки. После посева чистой культуры включают подач} Воздуха на аэрацию. Воздух по трубе 2 поступает в аэратор 3 и че. рез щель 4 выходит в камеру смешеШ1Я 7, образованную тарелкой 5 и скруг31пенным дном корпуса. Сюда же по трубе 14 подводится питательная среда II через центральное отверстие тарелки 5 поступает культуральная жидкость Вследствие высокой турбулентности, {зазвивающейся в месте выхода газовых струй из щели 4 аэратора 3 в камере смешения 7 прсмсходит эффективное перемешивание культуральной жидкости с питательной средой и воздухом. Потоки газа, выходяшие из щели 4 в горизонтальном направлении, благодаря скругленной форме дна корпуса изме-. няют далее направление на вертгаальное и в виде смеси с культуральной жи костью и питательной средой через кольцевой зазор, образуемый бортом 6 тарелки 5 и стенкой корпуса 2 выбрасываются веерх, а через центральное отверстие тарелки 5 в камеру смещени всасываются сверху из обечайки 8 новые объемы культуральной жидкости И питательной среды. Газожидкостная смесь выходя из камеры смешения 7 поднимается вверх по кольцевому про;странству, образованному обечайками 8 и стенками корпуса 1. При этом направляюшие 10 не .позволяют крупным пузырям воздуха проскакивать из аэрируемой зоны в леаэрируемую, через зазор 9. Достигнув верхнего уровня жидкости, пузырьки газа выделяются в газовое пространство , а жидкость с заключенными в ней мелкими пузырь ками сливается через зазор 9 к оси корпуса и опускается по внутренней полости обечаек 8 вниз, образуя нисхо дяший поток. После доливки, когда уро вень жидкости превышает высоту нижней части корпуса, восходящий поток газожидкостной смеси оказывается вну ри обечаек 11, так как их дна /1етр бо ше диаметра обечаек 8. При этом основной поток газа вьщеляется вверх в 24 газовое пространство, а жидкость с кими пузырьками через зазор 13 и через верх кольцевых обечаек 11 сливается к периферии корпуса и вниз вдоль его стенок, образуя в верхней части контуры шфкуляшш с восходящим потоком в центре обечаек 11. По доси жении рабочего объема культуральной жидкости и регламентированной концентрации биомассы переводят аппарат на нетферывный режим работы (непрерывная подача питания и непрерывный от бор 1сультуральной жидкости с мшфоорганизмами чистой культуры и передача ее в промышленные аппараты), Таким образом, благодаря наличию обечаек 8 и 11, установленных с зазорами 9 и 13, при любом уровне заполнения в корпусе имеют место чет- ко выраженные восходящие и нисходяюие потоки. При этом значительная часть газовых пузырьков и микроорганизмов увлекается нисходящим потоком. При наличии камеры смешения 7 в нижней части корпуса, обеспечивающей эффективное перемешивание культуральной среды с питанием и пузырьками воодуха, организованная вертикальная циркуляция позволяет избежать расслоения культуральной жидкости и обеспечивает согласно опытным данным увеличение коэффициента использования кислорода до 11-12%. В известном аппарате коэффшшент использования кислорода не превышает 7%. Вследствие этого сокращается в сравнении с прототипом и необходимый расход аэрирующего воздуха. Для технологической плшш мощностью 4О тыс. т дрожжей в год годовой экономический эффект в результате со1фащения расхода электроэнергии на подачу аэрирующего воздуха составит 24 тыс. руб.

анные

Воздух ffumoHt/e

Отбор

1. АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ, содержащий вертикальный цнлиндричеокий ступенчатый корпус, диаметр дои вышерасположенной ступени которого превышает диаметр нижераспопо. женной, и установленный в нижней ступени корпуса аэратор, отличающийся тем, что, с целью повыше- . ния коэффипиента использования кисло рода и снижения таким образом, расхск да воздуха, в cryneHsix корпуса установлены соосно последнему одна над другой цилиндрические обечайки с зазором между ними, при этом диаметр обечаек, установленных в ступени корпу- са, расположенной над нижней ступенью, превышает диаметр последней. 2. Аппарат по п. 1, о т л и ч а и и с я тем, что обечайки снабжены I прикрепленными к их нижней часгги Ц№г § линдро-коническими направляющими. (Л