Аппарат для получения биохимического уксуса Советский патент 1984 года по МПК C12J1/10 

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именнок устройст вам для получения биохимического ук суса циркуляционным способом. Известен аппарат для получения биохимического уксуса циркуляционны способом, состоящий из вертикальног цилиндрического корпуса нижняя часть которого.является сборником рециркулиругощей жидкости, где разме щается змеевиковая поверхность теплопередачи. Над сборником на решетке размещен по высоте слой наполнителя из буковой стружки. Аппарат оборудован насосоМ для циркуляции ясидкости через наполнитель, теплообменником типа труба в трубе для охлаждения циркулирующей жидкости и разбрызгивающим устройством типа сегнерово колесо для.орошения наполнителя циркулирующей жидкостьюС1 Наиболее близким к предлагаемому является аппарат для получения биохимического уксуса, содержащий вер тикально установленный цилиндрический корпус с крышкой, днищем и патрубками подвода сусла, воздуха и отвода готового уксуса, отработанно го воздуха, укрепленную в корпусе р шетку с расположенным на ней наполнителем, устройство для орошения Наполнителя, рециркуляционную трубу с теплообменником и смонтированные в нижней-части корпуса теплообменник и устройство для аэрации сусла ,, В данном аппарате не обеспечивается возможность повьшения производительности, так как конструкция аппарата не позволяет интенсифицировать процесс перемешивания и аэрации культуральной жидкости, а это снижает интенсивность процесса биохимического окисления этилового спи та в уксусную кислоту при глубинном культивировании уксусных бактерий в сборнике,Кроме того, недостаточная циркуляция уксусных бактерий приводит к снижению скорости биохимического окисления этилового спирта в уксусную кислоту как при глубинном, так и при Поверхностном.культивировании уксусных бактерий, что снижает производительность аппарата. Цель изобретения - Повышение про изводительности аппарата путем интенсификации биохимического окисления этилового спирта в уксусную кис лоту. Поставленная цель достигается тем что аппарат для получения биохимического уксуса, содержащий вертикаль но установленный цилиндрический корпус с крышкой, днищем и патрубками подвода сусла, -.воздуха и отвода г тового уксуса, отработанногочвоздуха, укрепленную в корпусе решетку с расположенным на ней наполнителем, устройство для орошения наполнителя, рециркуляционную трубку с теплообменником и смонтированные, в нижней части корпуса теплообменник и устройство для аэрации сусла, снабжен горизонтальной перегородкой с переточной трубой-гидрозатвором, расположенной в корпусе аппарата так, что она образует глубинную и поверхностную (ЗОНЫ культивирования, а между решеткой и перегородкой - камеру деаэрации, при этом рециркуляционная труба с теплообменником установлена по оси корпуса аппарата так, что сообщает верхнюю часть зони глубинного Культивирования, и имеет регулирующий конический клапан, смонтированный с возможностью вертикального перемещения в нижней ее части У входного отверстия, а устройство для аэрации выполнено в виде укрепленной в стенке и днище корпуса аппарата Г-образной трубы с патрубками, расположенными в два ряда по ее высоте, причем в Каждом ряду патрубки установлены крестообразно, а по рядам смещены относительно друг друга и на их концах имеются форсунки, направленные по рядам навстречу одна другой. На фиг,1 схематично изображен аппарат для получения биохимического уксуса, продольный разрезу на фиг. 2 - разрез А-А на Фиг.1, на фиг,3 разрез Н-Б на фиг.1. Аппарат для получения биохимического уксуса содержит вертикально установленный цилиндрический корпус 1 с крышкой и днищем, снабженный горизонтальной перегородкой 2, расположенной в корпусе 1 аппарата так, что образует глубинную 3 и поверхностную 4 зоны культивирования, а между решеткой 5 и перегородкой 2 камеру 6 деаэрации. По оси корпуса 1 аппарата установлена рециркуляционная труба 7 с теплообменником 8, которая сообщает верхнюю часть зоны 3 глубинного культивирования с верхней частью зоны 4 поверхностного культивирования И имеет регулирующий клапан 9, смонтированный с возможностью вертикального перемещения на штоке 10 в нижней.части рециркуляционной трубы 7 у входного отверстия, В верхней части трубы 7 размещается разбрызгиватель 11 типа сегнерово колесо. В перегородке 2 размещается переточная труба-гидрозатвор 12, предназначенная для возвращения циркулирующей жидкости из зоны 4 поверхностного культивирования в зону 3 глубинного культивирования в режиме непрерывной циркуляции. Устройство для аэрации выполнено в виде укрепленной в стенке и днище корпуса 1 аппарата Г-образной .трубы 13 с патрубками 14 и 15, распол жен ньтми в два ряда по ее высоте, причем в каждом ряду патрубки 14 и 15 установлены крестообразно, а по рядам смещены относительно друг дру га с целью равномерной аэрации, куль туральной жидкости в зоне 3 глубинного культивирования. На концах патрубков 14 и 15 имеются форсунки 16 направленные по рядам навстречу одна другой, обеспечивающие интенсивную аэрааиго и перемещение культу ральной жидкости. : Аппарат имеет верхний 17 и нижний 18 люки, патрубок 19 для вывода отработавшего воздуха, патрубок 20 для перетока при непрерывном способе получения биохимического уксуса, патрубок 21 для вывода готового уксуса, патрубки 22 и 23 для естественной аэрации в период внезапных остановок воздуходувных машин, патрубок 24 для подвода сусла, наполнитель. 25, расположенный на решетке 5 в зоне поверхностного культивирования, змеевиковый теплообменник 26 с патрубками 27 и 28 для подвода и отвода воды, патрубок 29, соединякяций патрубок 28 с патрубком 30 подвода воды, теплообменник 8 рециркуляционной трубы 7, патрубок 31 для отвода воды из теплообменника 8 и опоры 32 цилиндрического корпуса 1. Аппарат работает следующим образом. В нижнюю часть корпуса 1 аппарата, в зону 3 глубинного культивирования заливается приготовленное сусло до переточного патрубка 20, а через устройство для аэрации в сборник подается сжатый воздух, который выходя через Лорсунки 16, направленные по рядам навстречу одна другой, крестообразных патрубков 14 и 15, диспергируется в жидкой фазе, интенсивно перемешивая ее и насыщая кисло родом. При этом в нижней части аппарата осуществляется глубинное биохимическое окисление этилового спирта в уксусную кислоту. Диспергируемый воздух при прохождении через культуральную жидкость частично Ьлотирует уксусные бактерии и в виде пены выносит их на поверхность. Далее воздух поступает в кольцевой зазор, образуемый регулирующим коническим клапаном 9 и рециркуляционной трубой 7, которая погружена в культуральную жидкость, Воздух, поступающий в вертикальную трубу со скоростью 25-40 м/с, что регулируется коническим клапаном 9, создает дополнительную зону перемеиш вания культуральной жидкости глубинного культивирования. Через кольцевой зазор в рециркуляционную трубу 7 поступает вместе с воздухом культуральная жидкость, образуя воздушножидкостную эмульсию, в которой содержатся флотируемые.уксусные бактерии. Штоком 10 регулируется живое сечение кольцевого зазора. В прямоточном восходящем режиме движения двухфазного потока.со скоростью 3050 м/с воздушно-водяная эмульсия поступает в разбрызгиватель 11 типа сегнерово колесо, который приводится во вращение реактивной силой, выходящей через отверстия воздушножидкостной эмульсией, и орошает верхнюю часть наполнителя 25. Однрвременно с циркулирующей жидкостью на наполнитель 25 переносятся уксусные бактерии со вспененной жидкостью. Далее циркулирующая культуральная жидкость совместно с воздухом с малой скоростью проходит наполнитель 25 в прямоточнбм нисходящем режиме движения двухфазного потока. При прохождении культуральной жидкости через наполнитель 25 осуществляется поверхностное биохимическое окисление этилового спирта в уксусную кислоту бактериями, закрепленными на наполнителе 25., Отработанный воздух, насыщенный водно-спиртово-уксусньами парами выводится из корпуса 1 аппарата через патрубок 19 в рекуперационную установку, а циркулирующая культуральная жидкость, содержащая вымываемые с наполнителя уксусные бактерии через переточную трубу гидрозатвор 12, возвращается в нижнюю часть аппарата, , где осуществляется процесс глубинного окисления этилового спирта в ксусную кислоту. Через патрубок 21 з аппарата выводится готовый биоимический уксус. При режиме непрерывной работы в батарее окислителей через патрубок 24 подается сусло, а через патрубок 20 .отводится культуральная жидкость в следующий по потоку окислительый аппарат. В случае аварийной остановки воздуходувки открывается патрубок 22 и через патрубок 23 осуществляется естественная аэрация наполнителя 25 для поддержания жизнеспособности уксусных бактерий. Через патрубок 27 в теплообменник 26, расположенный в нижней части корпуса 1 аппарата, подается вода для охлаждения, которая выводится из теплообменника 26 через патрубок 28, а затем через патрубок 29 поступает в патрубок 30, откуда вода проходит теплообменник 8 рециркуляционной трубы 7. Через патрубок 31 вода выводится из теплообменника 8.

Аппарат монтируется помещении окислительного отделения на опорах 32. ,

Преимущество предлагаемого аппарата перед известным заключается в повышении его производительности путем интенсификации процесса биохимического окисления этилового спирта в уксусную кислоту. Конструкция аппарата позволяет повысить.производительность его на 30-40%, т.е. съем уксуса в.известном аппарате составляет .10,1 дал, а в предлагаемом 14,14 дал с 1 м наполнителя буковой стружки, и сократить продолжительность цикла биохимического окисления на 20-30% по времени, т.е продолжительность цикла в известном аппарате 3 сут, и в описываемом 2,5 сут.

АППАРАТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БИОХИМИЧЕСКОГО УКСУСА, содержащий вертикально установленный цилиндрический корпус с крышкой, днищем и патрубками подвода сусла, воздуха и отвода готового уксуса, отработанного воздуха, укрепленную в корпусе решетку с расположенным на ней йаполнителем, устройство для орошения наполнителя, рециркуляционную трубу с теплообменником и смонтированные в нижней части корпуса теплообменник и устройство для аэрации сусла, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности аппарата путем интенсификации биохимического окисления этилового спирта в уксусную кислоту, он снабжен горизонтальной перегородкой с переточной трубой-гидрозатвором, расположенной в корпусе аппарата так, что она образует глубинную и поверхностную зонь культивирования, а между решеткой и перегородкой - камеру деаэрации, при этом рециркуляционная труба с теплообменником установлена по оси корпуса аппарата так, что сообщает верхнюю часть зоны глубинного культивирования с верхней частью поверхностного культивирования, и имеет регулирующий конический клапан, смонтированный с возможностью вертикального перемещения в нижней ее части у входного отверстия, а устрой ство для аэрации выполнено в виде укрепленной в ctaHKe и днище аппарата Г-образной трубы с патрубками, расположенными в два ряда по ее высоте, причем в каждом ряду патруб и установлены крестообразно, а по рядам смещены относительно друг друга и на их концах имеются форсунки, направленные по рядам навстречу одна О 00 другой.

фуг-./

1

Saffa