Аппарат для выращивания микроорганизмов Советский патент 1988 года по МПК C12M1/02 

Изобретение относится к микробио- погической промьшленкости, к аппаратам для выращивания микроорганизмов

Цель изобретения - увеличение производительности путем повышения удельной скорости сорбции кислорода и равномерного теплосъема во всем объеме аппарата.

На фиг,1 изображен аппарат для выращивания микроорганизмов, продольный разрез; на фиг,2 - разрез А-А на фиг,1; на фиг,3 - узел 1нафиг,1{ на фиг.4 - то же, без трубопроводов для подвода хладагента;.на фиг.5 - перфорация в пластинах.

Аппарат для выращивания микроорганизмов содержит вертикальную емкость 1 с патрубками для подвода питательной среды 2, отвода готового продукта 3 и отвода газа 4, имеющую расширенную верхнюю часть 5 внешний циркуляционный контур 6, размещенное в емкости 1 по высоте устройство 7 для диспергирования восходящего газожяд- костного потока и аэрирующее устройство 8. Устройство 7 для диспергирования восходящего газожидкостного потока состоит из параллельных верти кальных пластин 9 волнообразной фор- мы, снабженных теплообменными рубашками 10, образующих по высоте сужающиеся 11 и расширяющиеся 12 каналы, при этом в сужающихся 11 участках каналов пластины 9 имеют перфорацию 13 в виде чешуек для перетока в эти ка налы жидкости из расширяющихся 12 участков соседних каналов, причем аэрирующее устройство 8 состоит из параллельных перфорированных труб 14 расположенных под каналами 11 и 12. Аппарат содержит также коллектор 15 для подвода к трубкам 14 хладагента. Аппарат работает следующим образом.

Емкость 1 заполняют питательной средой, вносят в нее культуру микроорганизмов, например, для производства гаприна из природного газа. В аэрирующее устройство 8 через трубы 14 подают раздельно воздух и природный газ и в аппарате устанавливается циркуляция жидкости, которая опускается через внешний циркуляционный контур 6, вновь попадает в емкость/f и поднимается через устройство 7 для диспергировавдя газожидкостного потока по каналам 11 и 12. При подь- еме среды через каналы 11 и 12 про

20

25

Q 5

JQ 55

35

40

45

50

исходит турбулиза ция потока за счет циклического изменения скорости подъема по всему объему емкости 1 в результате Прохождения попеременно сужающихся 11 и расширяющихся 12 каналов. Так при прохождении по каналам 11 среда движется с большей скоростью (вследствие чего возникает разность давлений между каналами 11 и 12), через перфорацию 13 из канала 12 происходит переток среды в канал 11, которая смешивается и гомогенизируется в вышерасположенном канале 12 (расширяющимся), из которого среда в свою очередь подсасывается через перфорагщю 13 в следующий канал 11, Гомогенизированная и аэрированная по всему объеме емкости 1 i среда поднимается в расширенную часть 5 емкости 1, в которой из жидкости вьщеляется отработанный газ и отводится через патрубок 4, а жидкая фаза вновь опускается по внешнему циркуляционному контуру 6 и поступает в нижнюю часть емкости 1.

Отвод тепла от биомассы (термоста- тирование) происходит непрерывно в процессе биосинтеза в результате ее подъема и омывания теплообменных рубашек 10, расположенных по всему объему емкости 1 и встроенных в пластины 9 на их наклонных участках, через которые пропускают охлаждающую воду, подводимую к коллектору 15.

При подъеме аэрированной среды и ее прохождении между волнообразными пластинами 9 обеспечивается равномерная гомогенизация и ее термоста- тирование по всему объему емкости 1 в процессе протекания биосинтеза.

Пластины 9 волнообразной формы могут быть выполнены различного профиля - прямоугольного, трапецеидального, синусоидального и т.п., что позволяет выбирать наиболее эффективное сечение каналов 11 и 12, исходя из особенностей среды выращивания микроорганизмов, например ее . вязкости. При высокой вязкости среды целесообразно применять синусоидальное сечение для снижения сопротивления, для средней вязкости - трапецеидальное, при вязкости воды целесообразно применять прямоугольное сечение, так как в этом случае внезапное изменение сечения каналов дает локальное вихревое движение и обновление контакта фаз.

±А.

1$

/2

//

10

Фиг.З

П

Изобретение относи тся к микробиологической промышленности, к аппаратам для выращивания микроорга низмов. Цель изобретения - увеличение, производительности путем повышения удельной скорости сорбции кислорода и равномерного теплосъема во всем объеме аппарата. Аппарат содержит емкость 1 с технологическими патрубками, имеющую расширенную верхнюю часть 5, внешний циркуляционный кожух 6, устройство 7 для диспергирования восходящего газожидкостного потока, содержащее параллельные вертикальные пластины 9, снабженные теплообменными рубашками и образующие каналы 11 и 12, с перфорацией в виде чешуек, аэрирующее устройство 8, состоящее из параллельных перфорированных труб 14, и коллектор 1 5 для подвода воды к теплооб- менным рубашкам. Предложенный аппа рат в процессе биосинтеза обеспечивает гомогенизацию и термостатирова- ние среды во всем объеме емкости. 5 ил. . I, S (Л а сд

Составитель Н Осипов Редактор Н.Гуньке Техред Л.Олийнык

Заказ 6706/30

Тираж 520

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

.5

Корректор С.Шекмар

Подписное