Ферментер Советский патент 1988 года по МПК C12M1/02 

Изобретение от.осктся к оборудова/- кию микробйолоп гческо й промышленности., Цель изобретения заключается в повышении выхода биомассы,На фиг Л дана схема, ферментера продольный разрезI на фиг.2 - разрез на фиг.1 на фиг,3 трубопровод для подачи питательной среды с уст- р.ойством для стерилизации жидкоCTK,J на фиг „4- то же,со средством цля фильтрационной стерилизации;, фиг . 5 - устройство для распределения питательной среды; на фиг,6 трубопровод длк отвода культуральной жидкости с устрой- ством для ускорения потока последней на фиг о 7 то же, варианте

Ферментер содержит цилиндрический корпус 1 с расширенной верхней часты 2, установленную в нем циркуляционн-ую обечайку 3, образующую подъемную 4 и onycKHjno 5 зоны для культуральной жидкости размещенное в обечайке устройство 6 для распределения питательной среды установл€нньп4 в нижней ее части аэратор 7, отраи агащие пластины 8s укрепленные внутри циркуляционной обечайки на расстоянии друг от друга устройство для удаления газа из корпуса, размещенное в его верхней части и вьшолненное з виде циклона 9s и трубопроводы 10 и 11 для подвода питательной среды и отвода культургаль- ной жидкости. Поверхность каждой пластины 8 составляет 30-80% от пло- щади поперечного сечения обечайки йреимущестзенко 50-60%

Каждая пластина 8 может представлять собой решетку, состоящую из пе ресекаюЕщх ся под прямьш углом перфорированных стержней о

Устройство 6 для распределения питательной среды (фигоЗ) содержит большое количество трубчатых решеток, имеющих по крайней мере одно выходное отверстие 12 на рсубический метр объема корпуса..

Трубопроводы 10 для подвода питательной среды снабжены устройствами для стерилизации жидкости. такое устройство содерта-гг стерилаза

тор 13э который может нагреваться паром или горячей водой,, 14, клапаны 15 и 16 трубопровода 10, входное отверстие 17 для пара и отверстие 18 для конденсата и клапаны 19 и 20 для пара и конденсата Питательные вещества такие, как метанол, и кисло1 1од, подают в ферментер через;

г-гг;;;5;

о ; 25, .

40352 трубопроводы 21 и 22 (фиг.4), пред- варительньге фильтры 23 с подающим трубопроводом 24 и стерильные фильтры 25,

Трубопровод 11 для отвода культуральной жидкости снабжен устройством 26 для ускорения потока последней которое может представлять собой цилиндрическую вставку 27 с централь- ньпч отверстием (фиг 6) или же сужение 28 (фиг,7).

Фермен -ер работает следующим образом

Сначала стерилизуют паром часть трубопровода 10, прилегающую к ферментеру. Для этого клапаны 15 и 16 закрываютJ в то время как клапаны входного отверстия 17 для пара и вы- кодного отверстия 18 для конденсата открьшаюТэ обеспечивая стерилизацию части трубопровода 10 расположенной келшу клапанами 15 и 165 Клапаны 19 и 20 откры вают для стерилиза ции части трубопровода и кшхгеры 145 которые расположены между ними. Затем раствор питательных веществ подают через пат- 28 в стерилизатор 13 и клапаны 19 и 20 закрывают. Через некоторое время, в течение которого в системе создается соответствующее давление, клапаны входного отверстия 17 для пара и выходного отверстия 18 для конденсата закрывают а клапаны 15 и ,.. 15 трубопровода 10 открывают, в ре- з;ультате чего стерилизованное пита- тельное вещество попадает в фермен™ тер через конец 29 трубопровода 10, Клапаны в этой системе снабжены па- sfj ровыми сальниковыми затворами для предотвращения попадания нежелатель . кьк микроорганизмов на участки, разделенные клапанами

30

Другие питательные вещества, такие как метанолэ аммиак к кислород которые можно подвергнуть фьтьтрацион- ной стерилизации5 подают через трубопроводы 22, Питательные вещества по трубопроводу 22 попада.ют в фер- ментер; проходя сначала через пред- варктельные фильтрь 23 и стерильные фильтры 25с Предварительные фильтры 23 обычно отбрильтровывают частицы с размерами 1--2 мкк и их включают в с:-;.стему для увеличения срока . стерильных фильтров 255 Стерапьные фильтры 25 оборудованы средством длк стер -шизадаш паром (не показано)

10

Компоненты питательной среды рас- пределяются внутри циркуляздионной обечайки 3 через отверстия 12 трубчатых решеток устройства 6, Газ подают в ферментер через аэратор 7 При аэробной ферментации этим газом является воздух. Газ вдувалот в таких количествах и под таким давлением, которые достаточны для того, чтобы вызвать циркуляцию культуры при помощи перепада давления, Обратньй газ поступает через отверстия 30 в циклон 9 и затем удаляется через патрубок 31

Культурная жидкость поднимается 15 в подъемной зоне 4 снизу вверх и эффективно перемешивается отражающими п-ластинами 85 после чего поступает в ощ скную зону 5с Такш образом, создается циркуляционный контур газо- о жидкостной смеси,

Культуральную жидкость отводят из ферментера по трубопроводу 11 в устройство 26 для ускорения потока последней. Это приводит к увеличению . 25 скорости потока в трубопроводе 11 на длине, достаточной для предотвращения загрязнения микроорганизмов, проходящих за устройство 26, а также загрязнения культуры, находящейся в фер- зо объема корпуса ментере, что обеспечивает необходимую стерильность процесса и уменьшает по терн биомассы

Предлагаемая конструкция ферментера позволяет повысить выход биомассы д в сравнении

ленную в не;-, циркуляционную обечайкз образующую подъемную и опускную зоны для культуральной жидкости5 трубопро воды для подвода питательной среды и отвода культуральной жидкости, устройство для распределения питательно среды, размещенное в обечайке, уста- новленньй в ее нижней части аэратор и устройство для удаления газа из корпуса, размещенное в его верхней части, отличающийся тем, что, с целью повьшения выхода биомас сы, трубопровод для подвода питатель ной среды снабжен устройством для

стерилизации жидкости, а трубопровод для отвода культуральной жидкости - устройством для ускорения потока последней, при этом устройство для удаления газа из корпуса вьшолнено в виде циклона и внутри циркуляционной обечайки укреплены по высоте на расстоянии друг от друга отражающие плас тины, причем поверхность каждой пластины составляет 30-80% от площади поперечного сечения обечайки, а устройство для распределения питательной среды имеет по крайней мере одно выходное отверстие на кубический метр

2, Ферментер по n.l, о т л и чающийся тем, что поверхност±

с известной.

каждой пластины составляет 50-60% от площади поперечного сечения циркуляционной обечайки

3, Ферментер , отличающийся тем, что каждая дластина представляет собой решет- ку, состоящую из пересекающихся под 1, Ферментерэ включающий вертикалы д прямым углом перфорированных стержФормула изобретения

10

15 о

440352

ленную в не;-, циркуляционную обечайкз- , образующую подъемную и опускную зоны для культуральной жидкости5 трубопро- воды для подвода питательной среды и отвода культуральной жидкости, устройство для распределения питательной среды, размещенное в обечайке, уста- новленньй в ее нижней части аэратор и устройство для удаления газа из корпуса, размещенное в его верхней части, отличающийся тем, что, с целью повьшения выхода биомассы, трубопровод для подвода питательной среды снабжен устройством для

объема корпуса

стерилизации жидкости, а трубопровод для отвода культуральной жидкости - устройством для ускорения потока последней, при этом устройство для уда ления газа из корпуса вьшолнено в виде циклона и внутри циркуляционной обечайки укреплены по высоте на расстоянии друг от друга отражающие пластины, причем поверхность каждой пластины составляет 30-80% от площади поперечного сечения обечайки, а устройство для распределения питательной среды имеет по крайней мере одно выходное отверстие на кубический метр

объема корпуса

2, Ферментер по n.l, о т л и чающийся тем, что поверхност±

Изобретение относится к оборудованию микробиологической промьш - ленно сти. Цель изобретения заключается в повьшении выхода биомассы. Ферментер содержит цилиндрический корпус 1 с расширенной верхней частью 2,, установленную в нем циркуляционную обечайку 3, образующую подъемную 4 и опускную 5 зоны для культуральной жидкости, размещенное в обечайке 3 устройство 6 для распределения питательной среды, установленньй в нижней ее части аэратор 7j отражающие пластины 8, укрепленные внутри этой обечайки на расстоянии друг от друга, устройство для удаления газа из корпуса, размещенное в его верхней части и выполненное в виде циклона 9, и трубопроводы для подвода питательной среды и отвода культуральной жидкости. Поверхность каждой пластины 8 составляет 30-80% от площади поперечного сечения обечайки. Трубопровод 11 для отвода культурапьной жидкости снабжен устройством 26 для ускорения потока последней и может представлять собой хщлиндрическую вставку с центральным отверстием или же сужение. Конструкция аппарата обеспечивает проведение процесса в стерильных условиях и повьшает выход биомассыс 2 ЗоП. ф-лы, 7 ил.

ный цилиндрический корпус, установней.

y7 ZZy 7 Z Z7 ZZZ7 77 У / 7Z

-у -уу -/ -/-- г ;Г7 уг у--7 -ЛТУ ТУ ///XXX ХУ УХУ

...Г.

%х / /jT

X

Фиг.

7

ХХХ/Х Х X

2

,/t/,,f,,t,fLZ«