Аппарат для выращивания микроорганизмов Советский патент 1977 года по МПК C12K1/10 C12B1/10 

Изобретение относится к области биохимической промышленности, точнее касается аппаратов для выращивания микроорганизмов.

Ближайшим техническим решением по своей сущности и достигаемому положительному эффекту является аппарат для выращивания микроорганизмов, представляющий собой емкость, внутри которой вертикально установлены циркуляционные трубы с рубашками, воздуховод с аэрирующими устройствами, расположенными под трубами 1.

В известном аппарате интенсивность массообмена между пузырьками воздуха и жидкостью очень быстро падает по мере подъема пузырьков в циркуляционных трубах. Объясняется это тем, что концентрация кислорода в илеике жидкости, окружающей пузырьки, очеиь быстро достигает равновесной величины, и дальнейшее растворение кислорода прекращается.

Кроме того, по мере подъема пузырьков имеется тенденция к их коалесценции, вследствии чего резко уменьшается поверхность контакта. Нередко в аппаратах для выращивания микроорганизмов наблюдается интенсивное иенение. Последнее также нежелательно, так как ио причине, указанной выше, приводит к резкому снижению интенсивности массообмена.

Цель изобретения заключается в повышении эффективности работы аппарата путем разрушения газовых иузырьков по всей высоте аппарата п многократного обновления поверхности контакта фаз.

Эта цель достигается тем, что внутри каждой трубы расиоложено устройство для диспергироваиия, состоящее из штанги, устаиовленной с возможностью ее перемещения по вертикали, и поярусно укрепленных на ней насадок, прп этом одна из насадок расположена в верхней части емкости.

Калчдая насадка состоит из концентрично расноложеииых плоской и гофрированной

перфорированных лент, размещенных вокруг штанги с образованием вертикальных сквозных отверстий.

На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на

фиг. 1; на фиг. 3 - устройство для диспергирования, вид сверху; на фиг. 4 - то же, вид сбоку.

Предлолсенный аппарат представляет собой вертикальиую щглиндрическ ю емкость 1,

внутри которой установлены циркуляционные трубы 2 с рубашками (иа чертежах не иоказаиы), воздуховод 3 с аэрирующими устройства.ми 4, расположенными иод . Внутри каждой трубы расиоложеио устройство

для дисиергирования. Это устройство представляет собой штангу 5, установленную с возможностью перемещения по вертикали, и поярусно укрепленных на ней насадок 6. Одна из насадок закреплена выше уровня жидкости в емкости, т. е. в зоне пены и является пеногасителем. Каждая насадка 6 образована двумя лентами 7 и 8 - плоской и гофрированной, которые навиты вокруг штанги с образованием сквозных отверстий 9. Отверстия 9 образованы гофрами ленты 8 и оказывают минимальное сопротивление движению в жидкости в вертикальном направлении. Для того чтобы навитая из лент насадка не распадалась, она зажата между траверсами 10и 11 болтами 12. Для развития торцовых поверхностей насадки, воздействуюш,их на пузырьки, ленты 7 и 8 имеют перфорацию 13. Штанга 5 соединена с приводом 14, установленным в верхней части емкости 1 и обеспечивающим вертикальное возвратно-поступательное движение насадок. Место прохода штанги через крышку емкости уплотнено мембраной или сильфоном 15.

Работает аппарат следующим образом.

После заполнения аппарата питательной средой и засева микроорганизмов, через воздуховод 3 и аэрирующие устройства 4 под каждую циркуляционную трубу 2 подается воздух и одновременно включается привод 14 устройства для диспергирования, сообщающий возвратно-поступательное движение насадкам 6. В результате возвратно-поступательного движения под насадками образуется зона переменных давлений в жидкости. Пузырьки газа, выходящие из аэрирующих устройств 4, поднимаются по внутреннему пространству труб 2, и, попадая в зону переменных давлений, дробятся на более мелкие, а мелкие пузырьки пульсируют, сл:имаясь и растягиваясь. Благодаря этому происходит эффективное обновление поверхности контакта между газом и жидкостью, способствующее лучшему растворению. Последовательно пузырьки проходят через все насадки, рассредоточенные по высоте циркуляционных труб 3. Верхняя насадка, находящаяся в зоне пёны, разруилает пузырьки пены и способствует ее гашению. Переливаясь через верхнюю кромку циркуляционных труб 2, жидкость в большей степени освобождается от газа (увлекаются только мелкие пузырьки) и за пределами циркуляционных труб 2 опускается в нижнюю часть емкости 1. Таким образом осуществляется циркуляция

жидкости. Благодаря наличию насадок в циркуляционных трубах 2, расположенных на разных уровнях, интенсивный массообмен поддерживается по всей высоте циркуляционных труб 2, что обеспечивает более эффективиую работу аппарата.

Формула изобретения

1.Аппарат для выращивания микроорганизмов, представляющий собой емкость, внутри которой вертикально установлены циркуляционные трубы с рубашками, воздуховод с аэрирующими устройствами, расположенными под трубами, отличающийся тем,

что, с целью разрушения газовых пузырьков по высоте аппарата и многократного обновления поверхности контакта фаз, внутри каждой трубы расположено устройство для диспергирования, состоящее из штанги, установленной с возможностью ее перемещения по вертикали, и поярусно укрепленных на ней насадок, при этом одна из насадок расположена в верхней части емкости.

2.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что каждая насадка состоит из концентрично расположенных плоской и гофрированной перфорированных лент, размещенных вокруг штанги с образованием вертикальных сквозных отверстий и зажатых между траверсами.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. № 265828, кл. С 12В 1/10, опубл. 01.04.70.

14

Ej.-jya

я

ihlillD

-ЕШ

nmn

Ж

--И

ож

3№

J

-ГШ1

ЕШ rrrrr

ПТП

ОН

4

n

13

n