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

Изобретение относится к оборудованию микробиологической промышленности и предназначено для использования при получении микробного белка на парафинах нефти.

Известен аппарат для выращивания микроорганизмов, представляющий собой горизонтальную цилиндрическую емкость, внутри которой установлено устройство для создания направленной циркуляции газожидкостной смеси, состоящее из направляющих пластин и вертикальных перегородок, разделяющих емкость на секции. В каждой секции размещено аэрирующее и перемешивающее устройство и теплообменник. Га- зоподводящие конфузоры аэрирующих и перемешивающих устройств изолированы

от атмосферы и имеют в верхней части окна для сообщения с газовым пространством секций.

К недостаткам конструкции необходимо отнести наличие в циркуляционном контуре направляющих пластин, которые создают существенное гидравлическое сопротивление и тем самым уменьшают скорость циркуляции газожидкостной смеси и соответственно приводит к ухудшению перемешивания и уменьшению скорости процессов массопередачи. Кроме того, засасывание газа в конфузоры происходит через окна, находящиеся внутри аппарата, что приводит к необходимости поддерживать низкий уровень жидкости в аппарате и

VJ

4 СП J

О Сл

тем самым уменьшать рабочий объем аппарата.

Наиболее близким к изобретению является аппарат для выращивания микроорганизмов, включающий емкость с крышкой, цилиндр, установленный в ней центрально с образованием кольцевого пространства между ним и стенкой емкости. Это пространство разделено на ряд сообщающихся секций вертикальными перегородками. Последние секции по ходу технологического процесса служат для дображивания. В каждой секции установлено аэрирующе-пере- мешивающее устройство с патрубком для забора воздуха из атмосферы, диффузор и циркуляционный стакан, размещенный кон- центрично диффузору. Над емкостью размещен сепаратор, сообщенный с секциями посредством патрубков для отработанного паза.

Недостатком известного аппарата являются большие выбросы отработанного газа в атмосферу и, тем самым, загрязнение ее микроорганизмами.

Целью изобретения является снижение выбросов отработанных газов и микроорганизмов.

Поставленная цель достигается тем, что в аппарате, содержащем емкость с крышкой, цилиндр, установленный в ней центрально с образованием кольцевого пространства между ним и стенкой емкости, разделенного вертикальными перегородками на ряд сообщающихся секций, последние из которых по ходу технологического процесса служат для дображивания, установленные в каждой секции аэрирующе-пе- ремешивающее устройство с патрубком для подвода газа, диффузор и циркуляционный стакан, и размещенный над емкостью сепаратор, сообщенный с секциями посредством патрубков для отработанного газа, секции дображивания выполнены герметичными по газовой фазе и их аэрирующе-пе- ремешивающие устройства сообщены с сепаратором посредством входных патрубков.

Предлагаемые конструктивные изменения позволяют использовать для аэрации культуральной жидкости в секциях дображивания не чистый воздух, забираемый из атмосферы, а уже пробарботированный в предыдущих секциях. Таким образом, общее количество воздуха, засасываемого в ферментер, а соответственно, и выбрасы- ваемого уменьшится, и, как следствие, уменьшится выброс в атмосферу микроорганизмов.

На фиг. 1 изображен аппарат, продольный разрез: на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Аппарат для выращивания микроорганизмов представляет собой емкость 1 с крышкой 2, в которой центрально установлен цилиндр 3 с образованием кольцевого

пространства между ним и стенкой емкости 1. Кольцевое пространство разделено вертикальными перегородками 4 на ряд сообщающихся секций 5, последние из которых по ходу технологического процесса служат

0 для дображивания. Секции 6 дображивания выполнены герметичными по газовой фазе за счет того, что перегородки 4 в этих секциях доходят до крышки 2. Каждая секция снабжена аэрирующе-перемешивающим

5 устройством 7, диффузором 8, установленным над устройством 7 и стаканом 9, расположенным концентрично диффузору 8 с зазором относительно стенок и днища секции для образования дополнительного цир0 куляционного канала 10. Для удаления отработанного газа каждая секция снабжена патрубком 11 отработанного газа, сообщенным с сепаратором 12, размещенным над емкостью 1. Каждое аэрирующе-пере5 мешивающее устройство 7 имеет воздушный канал 13, сообщенный с патрубком для подвода газа, причем патрубки 14 для подвода газа сообщающихся секций сообщены с атмосферой, а патрубки 15 для подвода

0 газа секций дображивания сообщены с сепаратором 12. Кроме того, аппарат содержит теплообменники 16 в каждой секции, размещенные между диффузором 8 и стаканом 9. В канале между днищами диффузора

5 8 и стакана 9 неподвижно установлены лопатки 17 с зазором вокруг аэрирующе-пере- мешивающих устройств 7. Для удаления отработанного газа предусмотрены пено- гасители 18, которые могут быть разме0 щены на крышке 2 перед входными участками патрубков 11 отработанного газа. Привод аэрирующе-перемешиваю- щих устройств 7 осуществляется от электродвигателей 19.

5 Аппарат работает следующим образом.

В одну из секций 5 набирают питательную среду и проводят разбраживание, далее полученный засевной материал

0 поступает в последующие секции 5, в которых осуществляют процесс выращивания микроорганизмов. Далее суспензию микроорганизмов направляют в секции 6 дображивания с целью получения готового

5 продукта, который отбирают из последней по ходу технологического процесса секции дображивания и подают на дальнейшую обработку. При вращении устройств 7 воздух для аэрации среды в секциях 5 засасывается из атмосферы через патрубки 14 и по воздушным каналам 13 поступает в устройства 7. в которых среда смешивается с воздухом. Выбрасываемый из аэрирующе-перемеши- вающих устройств 7 поток газожидкостной смеси проходит через лопатки 17. где про- исходит повторное интенсивное смешение и распыление пузырьков воздуха и компонентов питательной среды. Далее газожидкостной поток поступает в циркуляционные каналы 10, где происходит термостатирова- ние среды в результате обмывания жидкостью теплообменников 16 и разделяется на два: один опускается по центральному пространству диффузоров 8 и вновь сверху поступает в устройства 7, другой опускается по циркуляционным каналам 10 и снизу поступает в устройства 7. Отработанный газ осушается в пеногасителях 18 и по патрубкам 11 отработанного газа поступает в сепаратор 12, из которого частично выбрасывается в атмосферу, а частично засасывается устройствами 7 секций 6 дозревания, при этом отработанный газ из сепаратора 12 по патрубкам 15 для подвода газа поступает в воздушные каналы 13 и далее в устройства 7, где смешивается с питательной средой. Смешение отработанного газа из сепаратора 12 со средой и движение газовоздушной смеси в секциях 6 дозревания происходит точно так же, как в сообщающихся секциях 5. Отработанный газ осушается в пеногасителях 18 и по патрубкам 11 поступает в сепаратор 12.

Использование предлагаемого аппарата для выращивания микроорганизмов по-

зволяет за счет повторного использования воздуха в секциях дозревания в 1,2-2 раза изменить выбросы отработанных газов в атмосферу при той же производительности и, тем самым, уменьшить ее загрязнение микроорганизмами. Кроме того, экономятся средства на очистку отработанных газов.

Формула изобретения Аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий емкость, цилиндр, установленный в ней центрально с образованием кольцевого пространства между ним и стенкой емкости, разделенного вертикальными перегородками на ряд сообщающихся секций, последние из которых по ходу технологического процесса служат для дображивания, установленные в каждой секции аэрирующе-перемешивающее устройство с патрубком для подвода газа, диффузор и циркуляционный стакан и размещенный над емкостью сепаратор для отделения отработанного газа от капель жидкости, сообщенный посредством патрубков для отработанного газа с каждой из секций, входные участки которых снабжены пеногасителями, отличающийся тем. что, с целью снижения выбросов отработанных газов и микроорганизмов, сепаратор соединен трубопроводами для отвода газа с патрубками для подвода газа, при этом секции дображивания выполнены герметичными по газовой фазе и их аэри- рующе-перемешивающие устройства также сообщены с сепаратором.

Использование: получение микробного белка на парафинах нефти путем микробиологического синтеза. Сущность изобретения: аппарат содержит емкость с крышкой, цилиндр, установленный в ней центрально с образованием кольцевого пространства между ним и стенкой емкости, разделенного вертикальными перегородками на ряд сообщающихся секций, последние из которых по ходу технологического процесса служат для дображивания, установленные в каждой секции аэрирующе-перемешивающие устройства с патрубками для подвода газа, диффузор и циркуляционный стакан, и размещенный над емкостью сепаратор, сообщенный с секциями посредством патрубков для отработанного газа. Секции дображивания выполнены герметичными по газовой фазе и их аэрирующе-перемешивающие устройства сообщены с сепаратором посредством патрубков для подвода газа. 2 ил. ю

1.9

ft

Я

Возду,

П

s/S /77 /7//W /7/

5 18 Ч

/У/ ////7/ /// //У /7/ /// /7/ /// /У/

Pl/Z.f

Фиг, г

&