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

(54) АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ

На фиг. 1 представлен предлагаемый аппарат для выращивания микроорганизмов, вертикальный разрез; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1.

Аппарат представляет собой емкость 1 с расширенными верхней и нижней частями и центральной обечайкой с теплообменной рубашкой 2. Внутри емкости 1 концентрично ее вертикальной оси установлены направляюш,ие циркуляционные стаканы 3 и 4, выполненные в виде змеевиков с витками, навитыми без зазора, и снабженные отбойными вертикальными пластина1ми 5. В верхней части стаканов имеются лопатки б, а внутри циркуляционного стакана 3 по его высоте установлены перфорированные перегородки 7 для диспергирования газа в жидкости.

В верхней части емкости 1 расположен пеногаситель, выполненный, например, в виде коллектора 8, и канлеотделитель У. Над пеногасителем укреплено устройство для десорбции углекислого газа в виде камеры 1U с перфорированным днищем 11, заполненной ионообменной смолой. Ионообменную смолу подают через штуцер 12, а удаляют на регенерацию через штуцер 13. Очищенный и осушенный газ отводят через штуцер 14.

Аппарат имеет аэраторы 1о-18 в виде барботеров, которые расположены соответственно в нижней части емкости и под верхней расширенной ее частью. Питательную среду в аппарат подают через распределитель 1У, также выполненный в виде барботера. Суспензию с микроорганизмами отбирают из аппарата через штуцер 20. Для гашения пены используют технологическую воду, распыляемую через форсунки коллектора 8.

Аппарат работает следующим образом.

В нижнюю часть емкости 1 через аэраторы 15, 16 и 17 подают воздух или обогащенный кислородом воздух, или кислород, при этом за счет разности удельных весов жидкости в аппарате устанавливается вертикальная циркуляция жидкости. Восходящий поток поднимается в кольцевом пространстве между стенкой емкости 1 и стаканом 4, нисходящий поток жидкости опускается в пространство между стаканами Ь и 4, а восходящий - ноднимается внутри стакана 3. При движении потока газовые пузыри диспергируются через перфорацию перегородок 7. Температуру среды поддерживают, подавая охлаждающую воду в рубашку 2 и стаканы 3 и 4. Пластины 5, укрепленные на стаканах, обеспечивают упорядоченное смазывание последних жидкостью, что улучшает теплообмен.

Восходящие потоки жидкости закручиваются вихреобразно в верхней расширенной части емкости благодаря лопаткам 6. Расщиренное сечение емкости 1 и вихреобразное движение жидкости способствуют оолее полной дегазации жидкости от отработанного воздуха. Образующаяся в процессе выращивания микроорганизмов пена гасится струями технологической воды, подаваемой в коллектор 8.

Отработанный газ с частицами жидкости огибает каплеотделитель 9, и осушается. Затем он проходит через перфорированное днище 11 в камеру 10 и приводит ионообменную смолу в псевдоожиженное состояние. За счет влаги, уносимой газовым потоком, происходит набухание частиц ионообменной смолы и одновременное улавливание углекислого газа

из газового потока в резз-льтате замещения иона СОз. Газ, значительно очищенный от культуральной жидкости и СОг, может быть возвращен в аппарат после предварительного насыщения кислородом или выброшен в атмосфбру без ущерба для окружающей среды. Ионообменная смола после регенерации и отмывки возвращается в технологический цикл. Поскольку нижняя часть емкости 1 выполнена расщиренной, то больщой объем жидкости

находится в зоне с повышенным гидростатическим давлением, а следовательно и с повышенным парциальным давлением кислорода, способствующим интенсификации роста аэробных микроорганизмов.

Центробежные силы, возникающие при вихревом движении жидкости, и расширение верхней части зоны нисходящего потока злучшают частичную флотацию микроорганизмов, вследствие чего из аппарата через штуцер 20

выводится более концентрированная культуральная среда.

Формула изобретения

1. Аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий вертикально установленную цилиндрическую емкость, снабженную крышкой, теплообменной рубашкой, пеногасителем и аэратором, и концентрично установленные

внутри емкости направляющие циркуляционные стаканы, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процессов массо- и теплообмена, аппарат снабжен устройством для десорбции углекислого газа, укрепленным

в крыщке над пеногасителем и выполненным в виде камеры, заполненной ионообменной смолой и имеющей перфорированное дно, под которым расположен патрубок для подвода газа в камеру, при этом направляющие циркуляционные стаканы выполнены в виде змеевиков, служащих для охлаждения культуральной жидкости.

2.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что во внутреннем циркуляционном стакане

по высоте установлены перфорированные перегородки для диспергирования газа в жидкости.

3.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что диаметр верхней и нижней частей емкости

превышает диаметр ее средней части, а наружный циркуляционный стакан выполнен в форме воронки.

4.Аппарат по п. 1, отл и ч а ю щи и ся тем, что циркуляционные стаканы снабжены лопатками, укрепленными в их верхней части.

Источники информации, принятые во вннмание нри экспертизе

1. Патент Великобритаиии № 1353008, кл. С 6F, 1974.

2. Патент СССР Д 290540, кл. С 12В 1/10, 1970.

/7

/Г