Аппарат для выращивания микроорганизмов Советский патент 1988 года по МПК C12M1/04 

(Л

Jfi

г

00 СдЭ

со

Ф«е./

части аппарата, состоит из коллектора 9 воздуха, выполненного в виде вертикально установленного усеченного конуса, обращенного меньшим основанием вверх, с отношением диаметров большего основания к меньшему 1,3- 1,5, и диспергирующих элементов 10, подключенных тангенциально к поверхности конуса в несколько рядов, нижний из которых является основным, а другие -.дополнительными. Каждый диспергирующий элемент 10 выполнен в виде полого сетчатого усеченного конуса, снабженного внутренними гофрами, расположенными спирально по всей длине конуса для закручивания

воздушного потока. Лопасти 19, установленные на трубопроводе для подвода воздуха перед коллектором 9, служат для закручивания воздушного потока. Смещение диспергирующих элементов 10 каждого последующего ряда относительно элемента 10 предыдущего ряда позволяет исключить застойные, неаэрируемые зоны. Конструкция аппарата обеспечивает равномерный выпуск воздуха в культуральную жидкость в виде мельчайших пузырьков, соизмеримых с размерами отверстий в гофрах, благодаря чему происходит интенсивный процесс абсорбции кислорода воздуха. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к микробиологической промьшшенности и предназначено для вьфащивания микроорганизмов, преимущественно дрожжей. Цель изобретения - повышение удельной производительности аппарата. Аппарат содержит вертикальную емкость 1 с вытяжной трубой 2 и охлаждающей рубашкой 3, трубопровод 4 для подачи воздуха, трубопроводы 5, 6, 7, 8 для подачи питательной среды, отвода накопленной биомассы и промывной воды, ввода промывной воды. Аэрирующее устройство, размещенное в нижней

t

Изобретение относится к микробиологической промышленности и предназначено для выращивания микроорганизмов, преимущественно дрожжей.

Цель изобретения - повышение производительности аппарата путем увеличения коэффициента использования и скорости сорбции кислорода воздуха.

На фиг. 1 схематично изображен аппарат, вертикальный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 (ос- новной ряд диспергирующих элементов) на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1 I (дополнительный ряд диспергирутош тх элементов); на фиг. 4 - сечение В-В ни фиг. 1 (второй дополнительный ряд элементов); на фиг.. 5 - разрез Г-Г на фиг. 2 (диспергирующий элемент); на фиг. 6 - сечение Д-Д на фиг. 5.

Аппарат содержит вертикальную емкость 1 с вытяжной трубой 2 и охлаждающей рубашкой 3, трубодровод 4 для подвода воздуха, трубопроводы 5, 6, 7 и 8 для подачи питательной среды, отвода накопленной биомассы и промывной воды, ввода промьпзной воды. Аэрирующее устройство, размещенное в нижней части аппарата, состоит из коллектора 9 воздуха, вьтол ненного в виде вертикально установленного усеченного конуса, обращенного меньшим основанием вверх, с отношением диаметров большего основания к меньшему 1, 1,5, и диспергируюш 1х элементов 10,

подключенных тангенциально к поверхности конуса в несколько рядов, нижний из которых является основным, а другие - дополнительными. Каждый диспергирующий элемент 10 выполнен в виде полого сетчатого усеченного конуса, изготовленного из нержавеющей сетки 11 с ячейками 4-5 мм, снабженного внутренними гофрами 12, расположенными спирально по всей длине конуса для закручивания воздушного потока и собранными из нержавеющей сетки с ячейками 100 мкм.

Торцовая крьш1ка 13 диспергирующего элемента 10 выполнена с проточкой, в которую вставляется сетчатая поверхность 11 и заливаются под давлением полипропилен или другой застывающий материал. Со стороны входного отверстия диспергирующий элемент сетки 11 также заливается полипропиленом, образуя при этом кольцо 14, которое закрепляют на вводном патрубке 15 хомутом 16. В горизонтальном положении диспергируюа(ий элемент закрепляют с помощью винта 17 и опорной планки 18, приваренной на стенке аппарата 1.

Отношение суммарной площади рабочих поверхностей диспергирующих элементов 10 нижнего ряда к такой же площади вышерасположенногр ряд равно отношению площадей поперечных сечений коллектора 9 воздуха на уро

вне расположения этих рядов и составляет 1,2-1,4.

Лопасти 19, установленные в трубопроводе А для подвода воздуха перед коллектором 9, служат для закручивания воздушного потока. Такое конструктивное решение позволяет сосредоточить основную массу воздушного потока у стенок коллектора 9, вдвое сократить потери напора. Смещение диспергирующих элементов 10 каждого последующего ряда относительно элементов 10 предыдущего ряда позволяет исключить застойные, неаэрируемые зоны. Угол, на который производится смещение, выбирается конструктивно в зависимости от числа диспергирующих элементов на каждом ряду. При. этом угол Z, между диспергирующими элементами нижнего ряда делится на равные углы при смещении верхних рядов (1/3(х1; 2/3oi, фиг. 1) .

В коллекторе 9 воздуха выход за нижний предел отношения диаметров нижнего основания к верхнему за предлагаемые.пределы приводит к сосредоточению основной массы воздушног потока в верхней части коллектора, а при выходе предлагаемого отношения за верхний предел основная масса воздушного потока сосредоточивается в нижней части коллектора, что ведет к неравномерному распределению воздуха между рядами диспергирующих элементов .

Предлагаемое отношение суммарной площади рабочих поверхностей диспергирующих элементов нижнего ряда к такой же площади вьш1ерасположенного ряда, равное отношению площадей поперечных сечений коллектора, является непременным условием, гарантирующим одинаковый расход воздуха во всех диспергирующих элементах.

Аппарат для выращивания микроЬр- ганизмов, преимущественно дрожжей, работает следуюшлм образом.

По патрубку 5 для подвода питательной среды в емкость аппарата 1 подают культуральную жидкость с за- севным материалом. По центральному трубопроводу Д подают воздух к коллектору 9 для аэрации культуральной жидкости. Поток воздуха, проходя лопасти 19, закручивается и, попадая в коллектор 9, разделяется на равные потоки между всеми диспергирующими элементами 10 каждого ряда. В диспергирующем элементе воздушный по-

0

n

5

0 5

5

0

5

ток закручивается внутренними гофрами 12, расположенными спирально.

Закручивание воздушного потока позволяет создать неоднородное поле скоростей, максимум которого расположен у внутренней поверхности диспергирующего элемента, поэтому даже при самых минимальных расходах воздуха диспергируюшз й элемент работает всей поверхностью. Проходя через диспергирующие элементы, воздух распыляется на мельчайшие пузьфьки, соизмеримые с размерами отверстий гофрированной сетки, благодаря чему происходит интенсивное насыщение культуральной жидкости кислородом воздуха.

Отработанный воздух удаляется из емкости по вытяжной трубе 2. Слив отработанной питательной смеси с накопленной биомассой осуществляется по трубопроводу 6, а промывной воды - по трубопроводу .

Ввод воды для промывки аэрирующего устройства производится по трубопроводу 8. Для охлаждения культуральной жидкости в охлаждающую рубашку 3 подается вода.

Простота конструкции аэрирующего устройства, состоящего в соответствующем ряду из одинаковых взаимозаменяемых диспергирующих элементов, отсутствие горизонтальных воздухораспределительных лежаков позволяет уменьшить гидравлические сопротивления, сократить металлоемкость конструкции, улучшить условия промывки аэрирующего устройства.

Предлагаемое аэрирующее устройство обеспечивает повышение удельной производительности аппарата за счет увеличения коэффициента использования и скорости сорбции кислорода воздуха .

Формула изобретения

ff-B

ю

Фиг.З

ФиъЛ

Фие. 5

В-В

о

Г-Г

;«/5

Az

п

Фи.В