Аппарат для выращивания микроорганизмов Советский патент 1992 года по МПК C12M1/14 

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к массообменным аппаратам, применяемым в процессах выращивания кормовых дрожжей.

Известны аппараты для выращивания кормовых дрожжей, где аэрация рабочей среды, кислородом воздуха, являющаяся первейшей необходимостью для обеспечения жизнедеятельности микроорганизмов, осуществляется аэраторами в первоначально восходящем потоке массообменных компонентов.

Известен аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий вертикальную цилиндрическую емкость, патрубки подачи питательной среды, отвода готового продукта и отходящих газов, теплообменники и аэраторы для обеспечения рабочей среды кислородом воздуха.

Недостаток известного аппарата заключается в том, что насыщение рабочей среды кислородом свежего воздуха осуществляется только в первоначальном восходящем на- лравлении массообменного потока, поэтому не обеспечивается более высокая производительность процесса выращивания кормовых дрожжей. Это объясняется тем, что основная часть вводимого в рабочую среду кислорода свежего воздуха имеет ограниченный путь его контактирования с ней. Этот путь начинается с момента выхода воздуха с лопаток аэратора и заканчивается у верхнего уровня рабочей среды, при этом непрореагированная часть кислорода в составе газовой фазы удаляется неиспользованной на очистку микроорганизмов.

Целью изобретения является повышение производительности за счет более полного смешивания жидкости с воздухом.

g

VJ

Os hO

Поставленная цель достигается тем, что в аппарате улучшаются условия аэрации за счет более полного смешивания жидкости со свежим воздухом мешалкой, выполненной в виде вертикального шнека, размещенного в цилиндрическом корпусе, присоединенного к воздуховоду и имеющего в верхней части отверстия для входа рабочей среды, которая затем шнеком транспортируется в нисходящем направле- нии, активно перемешиваясь с воздухом, а преобразование нисходящего потока в восходящий осуществляется посредством кольцевой пластины в виде усеченного конуса, установленного под шнеком.

На чертеже изображен аппарат, продольный разрез.

Аппарат для выращивания микроорганизмов содержит вертикальную цилиндрическую емкость 1, разделенную перегородками 2 на отдельные сообщающиеся секции 3, 4-1 - и установленное в каждой секции 3,4 устройство для перемешивания и аэрации среды, включающие мешалку в виде лопастей 5 шнека, установ- ленных на ёалу 6 с подшипниковыми узлами 7, смонтированными внутри воздуховода 8, выполненного в виде трубы, сообщенной с атмосферой. Лопасти 5 шнека имеют наклон к горизонтальной плоскости 15-75°, размещены в цилиндрическом корпусе 9, прикрепленном к вертикальной трубе воздуховода 8 и имеющем в верхней части отверстия 10 диаметром 20-45 мм, общей проходной площадью сечения 0,2-0,5 м2 для,впуска (всасывания) рабочей среды. Причем под шнеком 5 установлена направляющая кольцевая пластина 11 в виде усеченного конуса, обращенного большим основанием вниз, служащая для направле- ния нисходящего потока среды в восходящий. Для вращения валов 6 на емкости 1 установлены электродвигатели 12.

Кроме того, с наружной стороны отверстия 10 корпуса 9 снабжены шибер-обечай- кой 13 для регулирования проходной площади сечения на всасе рабочей среды с целью оптимального выбора соотношения всасываемых количеств рабочей среды и воздуха. Для подачи питательной среды в аппарат смонтирован патрубок 14, для отвода отходящих газов - патрубки 15. Для снятия тепла, выделяющегося в процессе роста микроорганизмов, в секциях 3 установлены теплообменники 16. Для отвода готовой к дальнейшей технологической обработке дрожжевой суспензии в днище центральной секции 4 смонтирован патрубок 17.

Аппарат работает следующим образом.

Емкость 1 через патрубок 14 заполняется питательной средой. Включаются электродвигатели 12 и приводят во вращение валы 6 с лопастями 5 шнеков, посредством которых среда всасывается через отверстия 10 и смешивается с кислородом воздуха, всасываемого из атмосферы через воздуховоде. Посредством кольцевой пластины 11 направляется нисходящий поток в восходящий и, отдав тепло, образующееся в процессе роста микроорганизмов, теплообменникам 16, рабочая среда вновь всасывается в корпус 9.

При достижении соответствующей концентрации дрожжевая суспензия из центральной секции 4, выполняющей роль секции дозревания, через патрубок 17 откачивается на последующую технологическую операцию.

Использование предлагаемого аппарата для выращивания микроорганизмов, в котором интенсифицируется массообмен процесса выращивания кормовых дрожжей, позволяющий активизировать биохимический процесс, обеспечит повышение производительности без увеличения энергозатрат и, соответственно, снизить выброс вредных веществ в атмосферу на единицу выпускаемой продукции, так как воздух для аэрации рабочей среды используется более эффективно.

Формула изобретения Аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий емкость, разделенную перегородками на отдельные вертикальные сообщающиеся секции, и установленное в каждой секции устройство для перемешивания и аэрации среды, включающее мешалку и воздуховод, выполненный в виде вертикальной трубы, сообщенной с атмосферой, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет более полного смешивания культуральной жидкости с воздухом, мешалка выполнена в виде вертикального шнека, лопасти которого имеют наклон к горизонтальной плоско- сти 15-75°, при этом шнек размещен в цилиндрическом корпусе, прикреплённом к вертикальной трубе воздуховода и имеющем в верхней части отверстия для прохода жидкости, причем под шнеком установлена направляющая кольцевая пластина в виде усеченного конуса, обращенного большим основанием вниз, служащая для направления нисходящего потока среды в восходящий.

CIS

a .

Использование: микробиологическая промышленность, выращивание кормовых дрожжей. Сущность изобретения: аппарат содержит емкость, разделенную перегородками на отдельные сообщающиеся секции. В каждой секции установлена мешалка, состоящая из вертикального шнека, лопасти которого имеют наклон 15-75°, заключенного в цилиндрический корпус, прикрепленный к трубе воздуховода. Под шнеком установлена направляющая кольцевая пластина в виде усеченного конуса, а цилиндрический корпус имеет в верхней части отверстия для прохода жидкости к шнеку. Вращение шнека организует засос воздуха и нисходящий поток газожидкостной смеси, который преобразуется кольцевой пластиной в восходящий поток. 1 ил.