Аппарат для выращивания микроорганизмов Советский патент 1989 года по МПК C12M1/04 

5О

сд

цесса. Аппарат длл пыращийания микроорганизмов содержит цилиндрический корпус 1 с технологическими патрубками 9, 10, 12 - 14, разделенный горизонтальными перфорированными перегородками 2 на камеры 3, каждая из которых имеет переливной стакан 4 с кольцевой щелью 5 в нижней части. Кроме того, каждая камера 3 разделена вертикальной перегородкой 7 на две изолированные секции, образующие по высоте корпуса 1 отдельные зоны для насыщения культуральной жидкости газообразными субстратом и воздухом. Нижняя часть каждой перегородки 7 расположена на некотором расстоянии от днища переливного стакана 4, а в нижней камере 3 - от днища корпуса 1, но ниже предполагаемого уровня жидкости с образованием зоны смещения потоков культуральной жидкости. 1 ил.

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к аппаратам для культивирования микроорганизмов в небольших количествах, преимущественно посевного материала с использованием газового субстрата, и может быть использовано при проведении различных технологических процессов, связанных с опасностью образования взрывоопасных газовых смесей. Цель изобретения - обеспечение безопасного ведения процесса. Аппарат для выращивания микроорганизмов содержит цилиндрический корпус 1 с технологическими патрубками 9,10,12-14, разделенный горизонтальными перфорированными перегородками 2 на камеры 3, каждая из которых имеет переливной стакан 4 с кольцевой щелью 5 в нижней части. Кроме того, каждая камера 3 разделена вертикальной перегородкой 7 на две изолированные секции, образующие по высоте корпуса 1 отдельные зоны для насыщения культуральной жидкости газообразным субстратом и воздухом. Нижняя часть каждой перегородки 7 расположена на некотором расстоянии от днища переливного стакана 4, а в нижней камере 3 - от днища корпуса 1, но ниже предполагаемого уровня жидкости с образованием зоны смешения потоков культуральной жидкости. 1 ил.

1

Изобретение относится к микробиоогической промышленности, а именно аппаратам для культивирования микоорганизмов в небольших количествах, реимущественно посевного материала использованием газового субстрата, может быть использовано при роведении различных технологических

процессов, связанных с опасностью образования взрывоопасных газовых смесей.

Цель изобретения - обеспечение безопасного ведения процесса.

На чертеже схематично представлен аппарат для выращивания микроорганизмов, вертикальный разрез.

Аппарат для выращивания микроорганизмов содержит цилиндрический корпус 1, внутри которого установлены горизонтальные перфорированные перегородки 2, разделяющие реакционный объем на камеры 3. На каждой перфорированной перегородке 2 расположен по оси корпуса переливной стакан 4, в нижней части которого имеется кольцевая щель 5. Каждая камера 3 имеет вертикальную перегородку 6, примыкающую к стенкам корпуса 1,верхней и нижней горизонтальным перфорированным перегородкам 2,к обечайке и днищу переливного стакана 4. Нижняя часть перегородки 6 размещена внутри переливного стакана 4 и заглуб лена ниже предполагаемого уровня находящейся в нем жидкости. Верхняя камера аппарата имеет вертикальную перегородку 7, которая своей верхней кромкой примыкает к крышке корпуса 1, а в нижис-й камере вертикальная

перегородка 8 нижней кромкой погружена в предполагаемый слой жидкости. Таким образом, каждая Камера разделена вертикальной перегородкой на две

изолированные секции, образующие по высоте корпуса отдельные зоны для насыщения культуральной жидкости газообразным субстратом и воздухом. В нижней камере с противоположных

сторон вертикальной перегородки 8 имеются патрубки для подачи воздуха и природного газа соответственно 9 и 10.

В нижней части корпуса 1 располо5 Жен патрубок 11 для отвода культуральной жидкости. В верхней камере корпуса 1 с противоположных сторон глухой вертикальной перегородки 7 размещены патрубок 12 для отвода

0 воздуха и патрубок 13 для отвода природного газа, а также патрубки 14 для подачи рециркулирующей жидкости. Аппарат снабжен трубопроводом 15 рециркуляции жидкости и трубопрово5 дом 16 рециркуляции природного газа. Аппарат работает следующим образом.

Культуральная жидкость через патрубки 14 подается в врехнюю камеру

0 3 аппарата, где на горизонтальной перфорированной перегородке 2 происходит ее контакт с барботируемым кислородом воздуха, который подается через патрубок 9,с одной стороны

5 вертикальной перегородки 7 и природным газом, подводимым через патрубок 10, с другой стороны вертикальной перегородки 7. Переток культуральной жидкости из камеры в камеру

осуществляется через переливные стаканы 4 и зазор 5 между нижней кромкой обечайки стакана и его днищем. При этом жидкость в виде тонкой пленки падает на нижележащую перфорированную перегородку 2, взаимодействуя во время своего движения с восходящими потоками воздуха пб одну сторону глухой вертикальной перегородки 6 и природного газа - по другую сторону той же перегородки.

Культуральная жидкость постоянно отбирается через патрубок 11, расположенный в днище корпуса 1,и частич- но подается в трубопровод 15 рециркуляции жидкой фазы и на сепарацию.

Воздух и природный газ, подаваемые снизу аппарата через патрубки 9 и 10 соответственно, на смешиваясь между собой, барботируют через слои жидкости на горизонтальных перфорированных перегородках 2, проходят по всей высоте корпуса 1 аппарата и отводятся через патрубок 12 для подачи воздуха, патрубок 13 для природного газа, при этом часть неутилизированного газа возращается обратно в аппарат по линии рециркуляции природного газа 16, а часть его поступает в топку на сжигание.

Процесс выращивания микроорганизмов в аппарате ведется в различных зонах - в зоне насыщения культураль- ной жидкости кислородом воздуха и природным газом (по разные стороны вертикальной перегородки), на перфорированных перегородках 2, а также

в зоне смешения - в переливных стака4

, куда поступает культуральная

жидкость, насыщенная кислородом воздуха,, и культуральная жидкость, насыщенная природным газом. Таким образом

в аппарате осуществляется периодичес

0

с

о

0

0

5

5

ки создание аэробных и условно анаэробных условий культивирования.

Размещение вертикальных перегородок в камерах биореактора позволяет изолировать объемы, в которых происходит насыщение культуральной жидкости кислородом воздуха и природным газом, а вследствие этого повысить парциальные давления указанных газов, т. е. увеличить движущую силу процесса массообмена и, соответствен- ;но, удельную продуктивность аппарата, которая составит 2,5-3,2 кгАСВ/мэ«ч против известного 2,2-2,3 кгАСВ/мэ-ч, а также исключить возможность образования взрывоопасной смеси газов под любой из горизонтальных перфорированных перегородок, размещенных по высоте биореактора. Формула изобретения

Аппарат для выращивания микроорганизмов, преимущественно посевного материала, включающий корпус с технологическими патрубками, разделенный горизонтальными перфорированными пе- регородками на камеры, каждая из которых снабжена расположенным по оси корпуса переливным стаканом, з нижней части которого имеется кольцевая щель, отличающийся тем, что, с целью обеспечения безопасного ведения процесса, каждая камера разделена вертикальной перегородкой на две изолированные секции, образующие по высоте корпуса отдельные зоны для насыщения культуральной жидкости газообразным субстратом и воздухом, при этом нижняя часть каждой перегородки расположена над днищем переливного стакана и корпуса ниже предполагаемого уровня жидкости с образованием зоны смешения потоков культуральной жидкости.