АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ АЭРОБНЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ Советский патент 1969 года по МПК C12M1/06 

Известны аппараты для выращивания аэробных микроорганизмов, выполненные в виде вертикальной емкости, снабженной воздухо-подводящим и питательным патрубками и приводным вертикальным валом, на нижнем конце которого имеется устройство для аэрации, выполненное в виде турбинного колеса.

Аппарат согласно изобретению обеспечивает по сравнению с известными более равномерное распределение воздуха в емкости, улучшает условия аэрации, особенно придонных слоев жидкости, и интенсифицирует процесс выращивания микроорганизмов.

Это достигается тем, что турбинное колесо заключено между двумя направляющими дисками с лопатками, расположенными между ними; воздухоподводящий патрубок размещен непосредственно над верхним диском, а питательный - на нижнем, причем верхний диск и втулка турбинного колеса имеют отверстия для подвода воздуха на последнее, а на верхнем конце вертикального вала установлен центробежный пеногаситель, выполненный в виде усеченного конуса с вмонтированными внутри него радиальными перегородками (лопатками), обращенный большим основанием вниз и имеющий отверстия для поступления пены, выхода воздуха и отвода жидкости, расположенными соответственно у верхнего и нижнего основания конуса; при этом для исключения проникновения неразрушенной пены в емкость, а также обеспечения рециркуляции пены в последней нижнее основание конуса снабжено гидрозатзором.

На чертеже изображена конструктивная схема аппарата.

Аппарат выполнен в виде вертикальной емкости 1, внутри которой расположен приводной вал 2, на нижнем конце которого имеется устройство для аэрации, а на верхнем установлен центробежный пеногаситель.

Устройство для аэрации выполнено в виде турбинного колеса 3, заключенного между двумя направляющими дисками 4 и 5 с лопатками 6 и 7; над верхним диском 4 размещен воздухоподводящий патрубок 8, кроме того, верхний диск 4 и втулка 9 колеса 3 имеют отверстия 10 и 11 соответственно для подсоса воздуха в устройство для аэрации. Между втулкой 9 и нижним диском 5 имеются отверстия 12 для ввода жидкости в устройство для аэрации.

Центробежный пеногаситель выполнен в виде усеченного конуса 13 с вмонтированными внутри него радиальными перегородками 14. В конусе имеются отверстия 15 для поступления пены, окна 16 и 17 для выхода воздуха, освобожденного от жидкости, отверстия 18 для слива жидкости в емкость и гидрозатвор 19.

Аппарат имеет также электродвигатель 20, опорный стакан 21 вала, сифон 22 для опорожнения аппарата, запорное устройство 23, штуцер 24 для отвода воздуха из пеногасителя, а также переливную трубу 25 с гидрозатвором 26 для использования аппарата при непрерывной ферментации.

Аппарат работает следующим образом.

Пена, получающаяся при работе устройства для аэрации, постепенно поднимается и заполняет аппарат до верхнего среза центробежного пеногасителя, после чего под действием разности давлений в коммуникации для отвода воздуха и внутри аппарата пена поступает внутрь пеногасителя через отверстия 15 и попадает на перегородки 14. Под действием центробежной силы пена распадается на жидкость и газ. Жидкость через отверстия 18 и гидрозатвор 19 стекает в емкость, а газ через окна 16 и 17 и штуцер 24 удаляется из аппарата. Благодаря наличию гидрозатвора 19 некоторая часть жидкости все время находится в работающем пеногасителе, так что отверстия 18 для слива закрыты слоем жидкости. Это исключает возможность проникновения неразрушенной пены из пеногасителя в аппарат и рециркуляцию пены внутри аппарата, вследствие чего эффективность действия пеногасителя увеличивается. При остановке пеногасителя жидкость из гидрозатвора стекает в аппарат.

В аппаратах небольшой емкости пеногаситель может быть установлен на одном валу с устройством для аэрации, а в аппаратах большой емкости он может быть снабжен отдельным приводом.

Наличие в аппарате переливной трубы 25 и гидрозатвора 26 позволяет в случае необходимости использовать последний для непрерывной ферментации. Гидрозатвор 26 делают такой высоты, чтобы был исключен выброс газа и пены через него при ведении процесса ферментации под избыточным давлением, а также обратный подсос жидкости и газа из приемного устройства при ведении процесса ферментации под разряжением.

Чтобы привести устройство для аэрации и пеногаситель в действие, используют либо многоскоростной асинхронный короткозамкнутый электродвигатель, что позволяет осуществлять ступенчатое изменение скорости вращения рабочего колеса аэратора и механического пеногасителя, либо электродвигатель с фазовым ротором, что позволяет производить плавное, непрерывное регулирование скорости вращения.

Благодаря сочетанию устройства для аэрации и центробежного пеногасителя в одном аппарате осуществляется бескомпрессорная аэрация в аппарате, возможно применение для этой цели наиболее эффективных устройств для аэрации и вместе с тем предотвращается унос жидкости из аппарата без увеличения расхода химических пеногасителей.

1. Аппарат для выращивания аэробных микроорганизмов, выполненный в виде вертикальной емкости, снабженной воздухоподводящим и питательным патрубками с расположенным внутри нее приводным вертикальным валом и укрепленным на нижнем конце вала устройством для аэрации, выполненным в виде турбинного колеса, отличающийся тем, что, с целью более равномерного распределения воздуха по всей емкости, улучшения условий аэрации, особенно придонных слоев жидкости, и интенсификации таким путем процесса выращивания, турбинное колесо заключено между двумя направляющими дисками с лопатками, расположенными между ними, воздухо-подводящий патрубок размещен непосредственно над верхним диском, а питательный - на нижнем, причем верхний диск и втулка турбинного колеса имеют отверстия для подвода воздуха на последнее, а на верхнем конце вертикального вала установлен центробежный пеногаситель, выполненный в виде усеченного конуса с вмонтированными внутри него радиальными перегородками (лопатками), обращенный большим основанием вниз и имеющий отверстия для поступления пены, выхода воздуха и отвода обеспененной жидкости, расположенными соответственно у верхнего и нижнего оснований конуса.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что, с целью исключения проникновения неразрушенной пены в емкость, а также обеспечения рециркуляции пены в последней, нижнее основание конуса снабжено гидрозатвором.