Аппарат для выращивания микроорганизмов Советский патент 1990 года по МПК C12M1/02 

стенками стаканов 11 и диффузоров 10 также образованы каналы 17 - 19 для циркуляции среды, при этом последняя (XII) секция в этой зоне снабжена перегородками 20 и .21, обеспе- чения перетока среды в указанных каналах аппарат также снабжен патрубками 22 и 23- для подвода питательной

среды и отвода целевого продукта соответственно. Предлагаемый аппарат позволяет увеличить среднюю скорость протока среды и кратность циркуляции и тем самым повысить содержание в среде кислорода и более полно утилизировать компоненты питательной среды. 4 ил.

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к аппаратам для выращивания микроорганизмов. Целью изобретения является повышение производительности аппарата за счет увеличения кратности циркуляции среды. Аппарат содержит емкость 1 с крышкой, установленный по ее центру цилиндр 3 с образованием кольцевого пространства, разделенного двумя перегородками 4 и 5 на зону 6 выращивания и зону 7 дозревания, каждая из которых состоит из секций 8 и размещенных в них турбин 9, диффузоров 10 и стаканов 11. Стенки диффузоров 10 в зоне 6 выращивания, кроме стенок последней (IX) секции по ходу процесса, и стенки стакана 11 в этой секции прикреплены к крышке емкости 1 с образованием каналов 13 - 15, при этом последняя (IX) секция содержит дополнительные перегородки 16 для обеспечения перетока среды из каналов 13 и 15 в канал 14. В зоне 7 дозревания стенками стаканов 11 и диффузоров 10 также образованы каналы 17 - 19 для циркуляции среды, при этом последняя (XII) секция в этой зоне снабжена перегородками 20 и 21, для обеспечения перетока среды в указанных каналах аппарат также снабжен патрубками 22 и 23 для подвода питательной среды и отвода целевого продукта соответственно. Предлагаемый аппарат позволяет увеличить среднюю скорость протока среды и кратность циркуляции и тем самым повысить содержание в среде кислорода и более полно утилизировать компоненты питательной среды. 4 ил.

35

Изобретение относится к микробиоогической промышленности, к anna- f5 атам для выращивания микроорганизов .

Целью изобретения является повыение производительности за счет величения кратности циркуляции ере- 20 ы.

На фиг. 1 изображен аппарат, вид сверху в разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг, 1; на фиг. 4 - 25 разрез В-В на фиг. 1 (цифрами I - XIII обозначена последовательность секций по ходу процесса),

Аппарат для выращивания микроорганизмов содержит цилиндрическую jQ емкость 1 с крышкой 2, установленный по центру емкости 1 цилиндр 3 с образованием кольцевого пространства между стенками цилиндра 3 и емкости 1, разделенного двумя радиальными перегородками 4 и 5 на зону 6 выращивания и зону 7 дозревания микроорганизмов, каждая из которых состоит из сообщающихся между собой секций 8 и размещенных .,. в них самовсасывающих турбин 9, диффузоров 10 и циркуляционных стаканов 11, между которыми установлены теплообменники 12. Стенки диффузоров 10 в секциях 8,размещенных в зоне 6 ,, выращивания микроорганизмов, кроме стенок диффузора 10 последней секции (IX) по ходу технологического процесса и стенки стакана 11 в этой секции, прикреплены к крышке 2 ем- 5Q кости 1 с образованием каналов 13- 15 для циркуляции среды в горизонтальной плоскости между стенками емкости 1, диффузоров 10 и цилинд- ра 3, при этом Последняя секция (1Х) по ходу процесса в зоче 6 выращива- ния содержит дополнительные радиальные перегородки 16, прикрепленные к крышке 2 емкости 1 ч размещенные

5

0

Q ,. ,, Q

между стенками стакана 1 1 и диффузора 10 для обеспечения перетока среды из каналов 13 и 15 в канал 14. В зоне 7 дозревания (в секциях X, XI и XII) стенки стаканов 11 секций 8, размещенных в этой зоне, кроме стенок стакана 11 последней секций 8 по ходу технологического процесса и стенки диффузора 10 в этой последней секции, прикреплены к крышке 2.емкости 1 с образованием каналов 17 - 19 для циркуляции среды в горизонтальной плоскости, как в зоне 6 выращивания, между стенками емкости 1, стаканов 11 и цилиндра 3, при этом последняя секция (XI) по ходу процесса в зоне 7 дозревания содержит радиальные перегородки 20 и 21, прикрепленные к крышке 2 емкости 1 и размеренные между стенками диффузора 10 и стенками стакана 11 для обеспечения перетока среды из канала 18 в каналы 17 и 19.

Аппарат также снабжен патрубком 22 для подвода питательной среды и патрубком 23 для отвода целе- вог.о продукта

Аппарат работает следующим образом.

Согласно технологическому регламенту в аппарате при включенных турбинах 9 проводят разбраживание, выращивание микроорганизмов, дозревание в соответствующих секциях 8 и зонах 6 и 7 емкости 1 с получением дрожжевой суспензии. Для создания оптимальных условий указанных процессов культуральную среду аэрируют и перемешивают в каждой секции 8 с помощью самовсасывающих турбин 9. Вращаясь от электродвигателей (не показаны), каждая турбина 9 подсасывает воздух из атмосферы, засасывает через верхнюю и нижнюю горловины культуральную жидкость, смешивает ее с воздухом и

S

выбрасывает газожидкостную смесь в циркуляционные каналы под теплообменники 12. Пройдя через теплообменники 12, культуральная жидкость поднимается до верхней кромки ста- капа 11 или диффузоров 10, переливается через них и опускается снаружи одной из их стенок, часть ее вновь поступает в одну из всасываю- щих горловин этой же турбины 9, а другая часть направляется в следующую секцию 8 и частично смешивается с культуральной жидкостью, выброшенной из кольцевого сопла сосед- ней турбины 9, и направляется далее вдоль стенки емкости 1, а частично всасывается одной из горловин соседней турбины 9. Свежая питательная смесь, содержащая субстрат, питательные соли и микроэлементы в растворе воды, подается непрерывно через патрубок 22 в центральную секцию (XIII); в первую секцию 8 зоны 6 выращивания, где всасывается нижней горловиной турбины 9. Так как в зоне 6 выращивания в восьми секциях стенки диффузоров 10, а в девятой последней секции стенки стаканов 11 подняты значительно выше рабочего уровня культуральной жидкости в аппарате, то верхние горловины турбин 9 во всех секциях отделены по жидкости от их нижних горловин Производительность каждой турбины 9 по жидкости составляет 3000 м3/ч, следовательно, одна из ее горловин может обеспечить подсос жидкости в количестве 1500 м /ч. Остальные 1500 м /ч жидкости, выбрасываемой из каждой турбины 9 в каналы 13 и 15, заключенные между стенкой емкости 1 и стенками стаканов 11, а также между стенкой цилиндра 3 и стенками стаканов 11, устремляются по указанным кольцевым каналам емкости к последней девятой (IX) секции 8 зоны 6 выращивания, где этот избыток жидкости засасывается нижней горловиной турбины 9 и выбрасывается вместе с объемом жидкости, поступающей через верхнюю ее горловину, во внутреннее пространство девятой (IX) секции в количестве около 3000 м5/ч. Вследствие того, что объе в девятой секции соо бщен по уровню жидкости с кольцевым каналом 14, заключенным между стенками диффузоров 10, около половины объема жид-

816

кости, производимой турбиной 9, ич девятой секции непрерывно подается в указанный кольцевой канал 14, час ее засасывается верхними горловинами турбин 9, находящимися в этом кольцевом пространстве. Остальная часть культуральной жидкости вследствие образовавшегося перепада высот уровня жидкости между первой (I) и девятой (IX) секциями зоны выращивания с большой скоростью перетекает по каналу 14 в направлении первой (I секции и вновь вовлекается в циркуляцию. При этом в каждой секции 8 избыток культуральной жидкости разбирается верхними горловинами турбины 9 в количестве около 1500 м3/ч с тем, чтобы в первой секции устанавливалось превышение уровня жидкости зоны 6 выращивания над уровнем жидкости в зоне 7 дозревания. Благодаря этому происходит непрерывный переток культуральной жидкости из зоны 6 выращивания в зону 7 дозревания в количестве, соответствующем величине протока жидкости через аппарат. В зоне 7 дозревания циркуляция культуральной жидкости происходит так же, как и в зоне 6 выращивания, с той лишь разницей, что вначале она направляется в центральный канал 18 контура циркуляции, образованного стенками стаканов 11 и стенками диффузоров 10 в последней секции 8 зоны 6 выращивания. Из последней секции (IX) жидкость выбрасывается турбиной 9 в периферийный канал 17 циркуляции и направляется от радиальных перегородок 20 и 21 к перегородке 4, перемещаясь в каналах 17 и 19 между стенками емкости 1 и стаканов 11, а также между стенкой цилиндра 3 и стенками стаканов 11. Часть готовой продукции в виде дрожжевой суспензии непрерывно отбирается из зоны дозревания через патрубок 23.

Благодаря созданию в зонах выращивания 6 и дозревания 7 каналов 13-15 и 17 - 19 циркуляции культуральной жидкости (центральных 14 и 18 периферийных 13, 15 и 18, 19) общая длина пути циркуляционных потоков Б аппарате увеличивается вдвое. При этом вследствие того, что весь объем жидкости, находящейся в емкости 1, прокачивается турбинами 9 по контурам, имеющим поперечное сечение

меньше, чем поперечное сечение всего кольцевого пространства емкости 1, средняя скорость движения газожидкостного потока в кольцевом про- странстве аппарата значительно увеличивается.

Благодаря значительному увеличению средней скорости движения га- зожидкостных потоков,по аппарату снижается вредное влияние застойных зон и устраняются байпасные потоки жидкости. В результате содержание растворенного кислорода и субстрата в культуральной жидкости в любой точке зоны выращивания становится одинаковым, т.е. условия выращивания микроорганизмов во всех секциях аппарата уравниваются и становятся оптимальными,что обеспечивает повы- шение производительности аппарата в целом и улучшение качества готового продукта в отношении допустимого содержания в ном углеводородов

Формула изобретени

Аппарат для выращивания микрооргнизмов, содержащий цилиндрическую емкость с крышкой, установленный по

центру емкости цилиндр с образованием кольцевого пространства между стенками цилиндра и емкости, разделенного двумя радиальными перегородками на зону выращивания и зону дозревания микроорганизмов, каждая из которых состоит из сообщающихся между собой секций и размещенных в них самовсасывающих турбин, диффузоров и циркуляционных стаканов, между которыми установлены теплообменники, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет увеличения кратности циркуляции среды, стенки диффузоров в секциях,.размещенных в зоне выращивания, кроме стенок диффузора с последней секции по ходу технологического процесса и стенки стакана в этой секции, прикреплены к крышке емкости с образованием каналов для циркуляции среды в горизонтальной плоскости между стенками емкости, диффузора и цилиндра, при этом последняя секция содержит дополнительные радиальные перегородки, прикрепленные к крышке емкости, размещенные между стенками стакана и диффузора для перетока среды из канала в канал.

Рае. 2

11

Риг. Ч

Составитель Н.Осипов Редактор О.Юрковецкая Техред М.Ходанич

Уробень mud- кости.

Корректор Т.Палий