Аппарат для выращивания микроорганизмов Советский патент 1987 года по МПК C12M1/04 

Массообменные устройства состоят из трех коаксиальных патрубков, при этом внутри внутреннего и на наружной поверхности промежуточного укреплены винтовые направляющие с уменьшающимся шагом в направлении движения пото1

Изобретение относится к микробиологической и медицинской промышленности и может быть использовано для производства аэробных или потребляющих газовый субстрат микроорганиз- мов.

Цель изобретения - повышение производительности аппарата.

На фиг. 1 схематически изображен аппарат, общий вид, продольный раз- рез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1 на фиг. 3 - узел I на фиг. 1.

Аппарат содержит цилиндрическую емкость 1, разделенную по высоте перегородками 2 на ряд отдельных сек- ций 3 и снабженную массообменными устройствами 4, установленными в каждой секции 3 на перегородках 2, патрубки 5 и 6 для подвода и отвода газа и систему 7 рециркуляции культу- ральной жидкости из нижней секции ап парата в верхнюю. Каждое массообмен- ное устройство 4 состоит из трех .коаксиально установленных патрубков 8 - 10 с образованием между внутрен- ним 8 и промежуточным 9 патрубком кольцевой полости 11 для подвода газа, при этом во внутреннем 8 патрубке и на наружной поверхности промежуточного патрубка 9 укреплены вин товые направляющие 12 и 13 соответственно для закручивания потоков культуральной жидкости. Шаг между витками направляющих 12 и 13 уменьша

ется в направлении движения потока.

Полость 11 связана с газовым коллектором 14, который соединен газозаборными трубами 15 с газовым пространством вышележащей секции, а газозаборными трубами 16 - с газовым про странством нижележащей секции. Нижний конец внутреннего патрубка 8 выступает на 8-10% своей длины за край промежуточного патрубка 9 с образовака и со встроенным направлением винтов. Полость между двумя вращающимися -навстречу друг другу жидкостными потоками соединена с газовым коллектором и газозаборными трубами 15 и 16 с газовой фазой аппарата. 3 ил.

нием между ними и внешним патрубком 10 камеры 17 смешения.

Аппарат снабжен теплообменниками 18, в нижней части емкости 1 установлен гидрозатвор 19, из внутренней области которого культуральная жидкость отбирается на циркуляцию. Для ввода культуральной жидкости после системы 7 рециркуляции в верхней части аппарата установлен рассекатель 20.

Аппарат работает следующим образом.

Цилиндрическая емкость 1 на 70 - 75% своего объема заполняется соле- вьм питательным раствором с культурой микроорганизмов. После включения побудителя расхода системы рециркуляции 7 через рассекатель 20 солевой питательный раствор с культурой микроорганизмов поступает в верхнюю секцию 3. Из верхней секции культуральная жидкость попадает в винтовые направляющие 12 и 13 массообменных устройств 4,- со встречным направлением винтов и переменным шагом. Далее противоположно закрученные потоки культуральной жидкости попадают в камеру 17 смешения, где они эффективно перемешиваются при. взаимодействии противоположно закрученных потокйв. В неустойчивых сдвиговых пограничных слоях образуются вторичные вихри, которые в свою очередь генерируют вихри следующего порядка и т.д. Происходит быстрый и эффективный распад микровихревых потоков, в поле микровихрей, т.е. поток сильно турбулизи- руется, что вызывает перемешивание среды. Внешний закрученный поток образует в конце промежуточного пат- рубка 9 вакуумную полость, в которую через кольцевую полость 11, газовый Коллектор 14. и газозаборные трубы

15 и 16 эжектируется газовая фаза, причем газ попадает непосредственно в зону смешения двух вихрей. После

выхода из камеры 17 смешения культу-

ральная жидкость попадает в следующую секцию, причем за счет эффекта падающей струи происходит дополнительное газонасыщение и перемешивани культуральной жидкости. Далее культу ральная жидкость попадает в массооб- менные устройства этой секции и т.д Подача свежего газового субстрата происходит через патрубки 5, забор отработанного газа - через патрубок 6. Рециркуляция газовой фазы, позволяющая поддерживать требуемую движущую силу массопередачи и степень использования газового .компонента пита ния микроорганизмов, осуществляется через газозаборные трубы 15 и 16.

Таким образом, за счет применения массообменных устройств 4, обеспечи- вающих повьппенные коэффициенты массопередачи, а также за счет рециркуля- ции газовой фазы, позволяющей поддерживать требуемую движущую силу процесса массообмена, производительность предлагаемого аппарата увеличивается по сравнению с прототипом.

„

о

5

5

0

Формула изобретения

Аппарат для выращивания микроорганизмов, преимущественно бактерий, потребляющих газовый субстрат, содержащий цилиндрическую емкость, разделенную по высоте перегородками на ряд отдельных секций и снабженную массо- обменными устройствами, установленными в каждой секции на перегородках, патрубки для подвода и отвода газа и систему рециркуляции культуральной жидкости из нижней секции аппарата в верхнюю, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности аппарата, каждое массо- обменное устройство состоит из трех коаксиально установленных патрубков с образованием между внутренним и промежуточным патрубками кольцевой полости для подвода газа, при этом во внутреннем патрубке и на наружной поверхности промежуточного патрубка укреплены винтовые направляющие для закручивания потоков культуральной жидкости, шаг между витками которых уменьшается в направлении движения последней.

JjlA

/8

иг.2

/

;

Фи9,3

Редактор Н. Киштулинец

Составитель И. Щеблыкин

Техред Л.Сердюкова Корректоре. Шекмар

Заказ 4400/30Тираж 499Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий- 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г, Ужгород, ул.Проектная, А

Изобретение относится к микробиологической промышленности и может быть использовано для культивирования аэробных микроорганизмов. Цель изобретения - повышение производительности аппарата. Аппарат содержит цилиндрическую емкость 1, разделенную по высоте перегородками 2 на секции 3 и снабженную массообменными устройствами 4, патрубками 5 и 6 для подвода и отвода газа, и систему 7 рециркуляции культуральной жидкости. «,/- ОхлМы И Ла# J ш.гЩд 4l2f fS W 20 KMtmupam- тя/н-п о 9 (Л 16 . ЙНХ.ОХЯ. Мы .ИГЛ ВыкмяKyfitmioia/ib- пая K-mt