Аппарат для выращивания микроорганизмов Советский патент 1990 года по МПК C12M1/04 

Изобретение относится к микробио- ло,гической промышленности, к аппаратам для выращивания микроорганизмов, Преимущественно на газообразном су б- йтрате.

Целью изобретения является повышение производительности з-а счет увеличения степени газонасыщения жидкости.

На фиг. 1 изображена схема аппа- ратаЈ на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Аппарат для выращивания микроорганизмов, преимущественно на газообразном субстрате, содержит замкнутые циркуляционные контуры, включающие рециркуляционные трубопроводы.для Жидкости 1-4 и для газа 5 и 6, устройства 7 для диспергирования культуральной жидкости, содержащие сопло 8 и камеру 9 смешения, гидроциклоны 10 с трубопроводами 11-13 для отвода отделенной от газа жидкости и трубопроводами 14-16 для отвода газа, Подключенными к устройствам 7 для диспергирования. Устройство 7 для диспергирования жидкости в каждом Контуре состоит из трубы 17 для смешивания жидкости и газа и размещенной вокруг нее камеры 18 для подвода жидкости, имеющей в стенке трубы 17 отверстия 19 для прохода жидкости, при этом каждый гидроциклон 10 имеет патрубок, выполненный в виде диффузора 20 для сжатия газа. Патрубок установлен на входном участке каждого из трубопроводов 14-16, причем указанные трубопроводы снабжены теплообменниками 21 для охлаждения газа, соединенными с трубами 17.устройств 7 для диспергирования посредством сопл 8. Кроме того, каждый гидроциклон 10 снабжен рубашкой 22 охлаждения, подключенной к общему трубопроводу 23 для подвода хладагента и к теплообменнику 21, каждого из контуров. Последние подключены к трубопроводу 24 для отвода хладагента. Аппарат также содержит побуди

тель 25 расхода жидкости, патрубок 26 для подвода питательной среды, установленный на трубопроводе 1 перед

побудителем 25 расхода и патрубок 27 для отвода целевого продукта, установленный на трубопроводе 4 перед трубопроводом 2.

Аппарат работает следующим образом.

Вначале через патрубок 26 подают жидкую питательную среду и включают побудитель 25 расхода. Жидкая среда начинает циркулировать во всех контурах аппар.ата. Затем в сопло 8 первого по ходу технологического процесса устройства 7 подают сжатый газ, который расширяется в сопле 8 и преббретает большую кинет ичеекую энергию. То же самое в дальнейшем происходит в соплах 8 всех устройств 7 каждого из контуров. Циркулирующая жидкость поступает в камеры 18 и,

проходя через отверстия 19, поступает в трубы 17, где смешивается с газом за счет диспергирования, а дальнейшее насыщение жидкости газом происходит в камерах 9 смешения. В результате газодинамического взаимодействия между высокоскоростным потоком газа и струйками жидкости происходит раздробление жидкости на капли, диаметр которых составляет

5-60 мк. Газожидкостная смесь из

камеры 9 смешения поступает в гидроциклоны 10, где происходит отделение капель жидкости от газа. Газ поступает в диффузор 20, где его кинетическая энергия трансформируется в потенциальную и давление газа повышается. В результате энергообмена с каплями жидкости и при трансформации энергии потока газа его температура повышается. Пройдя теплообменник 21,

газ понижает свою температуру, поступая после этого вновь в сопло 8. Жидкость, отделенная в гидроциклонах 10, поступает в рециркуляционные трубопро. 18 уст

воды 1-4 и подается в камеры ройств 7 каждого из контуров. Целевой продукт по мере роста микроорганизмов отводится через патрубо 27, а через патрубок 26 в аппарат пе риодически добавляется жидкая питательная среда. Газ, пройдя последовательно все контуры аппарата, выводится из последнего гидроциклона 10 по ходу процесса и может быть выброшен или возвратен в рециркуляцию до полной его утилизации.

Предлагаемый аппарат обеспечивает процесс гаэонасыщения жидкости в оптимальных условиях, а именно высокой степени диспергирования жидкости и смешивания с ней охлажденного газа и в одинаковых газодинамических и температурных условиях во всех контурах, а также позволяет более полно утилизировать газообразные субстраты

Формула изобретения

Аппарат для выращивания микроорганизмов, преимущественно на газообразном субстрате,, содержащий замкнутые циркуляционные контуры, включэю56

щие рециркуляционные трубопроводы для жидкости и газа, устройства для диспергирования культуральной жидкости, каждое из которых содержит сопло и камеру смешения, гидроциклоны с трубопроводами для отвода разделенных жидкост и и газа, подключенными к устройствам для диспергирования, от- личающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет увеличения степени газонасыщения жидкости, устройство для диспергирования жидкости в каждом контуре состоит из трубы для смешивания жидкости и газа, имеющей в своей стенке отверстия для прохода жидкости, и размещенной вокруг нее камеры для подвода жидкости, при этом каждый

гидроциклон имеет патрубок, выполненный в виде диффузора для сжатия газа, установленный на входном участке трубопровода для отвода отделенного газа, причем указанный трубопровод

снабжен теплообменником для охлаждения газа и соединен с трубой для смешивания,газа с жидкостью устройства для диспергирования посредством сопла.

Изобретение относится к микробиологической промышленности, к аппаратам для выращивания микроорганизмов. Цель изобретения - повышение производительности за счет увеличения степени газонасыщения жидкости. Аппарат содержит циркуляционные контуры, включающие рециркуляционные трубопроводы 1, 2, 3 и 4 для жидкости и 5, 6 для газа, устройства 7 для диспергирования жидкости, содержащие сопла 8, камеры смешения 9, трубы 17 и камеры 18 для подвода в трубы 17 жидкости через отверстия 19. Каждый контур имеет гидроциклон 10 с трубопроводами 11, 12 и 13 для отвода отделенной жидкости и трубопроводами 14, 15 и 16 для отвода газа. Гидроциклоны снабжены диффузорами 20 для сжатия газа и рубашками охлаждения 22, а трубопроводы 14-16 для отвода газа снабжены теплообменниками 21. Имеются также трубопроводы для подвода хладагента 23 и для его отвода 24, побудитель расхода 25, патрубок 26 для подвода питательной среды и патрубок 27 для отвода целевого продукта. Жидкость циркулирует в контурах аппарата, насыщаясь газом в устройствах 7. Данный аппарат обеспечивает полную утилизацию газообразного субстрата и высокое газонасыщение культуральной среды. 2 ил.