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

Изобретение относится к микробиологической промышленности и Может быть использовано для производства био.массы дрожжей и других микроорганизмов.

В основном aiBT. св. Л 424877 оп.исан аппарат для выращивания м.И|Кро.орга;низмов, содержащий ем;кость, центральный и периферийный эжекторы, насаД|КИ с отбортовками, диски, циркуляционные цилиндры, тарелки, кольцевой коллектор с радиальными патрубками, циркуляционную систему 1.

Недостатком этого устрой:ства является подача жидкостно-воздущной смеси через насадок со сплощной щелью, что обеспечивает поступление требуемого объема воздуха для аэрации. Недостаточное перемешивание массы приводит к расслоению культуральной среды, что отрицательно влияет на рост и размножение микроор.га.низмов, снижая производительность аппарата.

С целью интенсификации процесса выращивания микроорганизмов предлагаемый аппарат снабжен полыми .профилированными вставками, расположенными в кольцевых зазорах между .насадком с отбортовкой и диском, а также нижним раструбом диффузора и таредкой.

ПрофилирОза.нные встазки образуют сопловые отверстия между -их боковыми поверхностями. Нри этом сопловые отверстия расположены соосно в радиальном }1анразлеии. На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат для выращивания микроорганизмов, общий вид; на фиг. 2 - эжектор с насадком; на фиг. 3 - профилированная вставка между «асадком и диском; на фиг. 4 - профилированная встаВ|ка между гнижнИМ раструбом диффузора и тарелкой; на фиг. 5 - то же, перспективное изображение.

0

Предлагаемый а-ппарат содерл ит корпус 1, внутри которого установлен центрально расположенный эжектор, состоящ:1Й .из входного коллектора 2, камеры 3 смешения, диффузора 4 и веерного .выпускного насадка, со5стоящего из конического элемента 5, конусной вставки 6 и полых профилированных вставок 7, а также из расчетного числа периферийно размепд,енных эжекторов 8, состоящих из тех же элементов, что и центрально расположенный эжектор. По отношению к каждому из эжекторов первой ступени концентрически в емкости аппарата установлены направляющие внутре.нние цилиндры, состоящие из входных кол.;1екторов 9, шлиндрлче5ской части 10, растр)бов с отбортовкой //. которые совместно с располо.жекными под ними тарелками 12 при помощи закрепленных между ними полых профил11рованных вставок J3 образуют профил.ирова ННые ка.меры смещения веерных эжекторов второй

ступени. Вставки 7 и /5 между боковыми поверхностями образуют сопловые отвер.стия, раюположенные соосно в радиальном направлении. Аппарат .имеет внешний циркуляционный контур, . состоящий из Всасывающего трубопровода 14, соединяющего емкость аппарата с циркуляционным насосом 15, нагнетательного трубопровода 16, оовднненногэ при помощи .патрубков 17 С распределительным коллектором 18, предназначенным для подачи культуральной среды ;из циркуляционного контура к периферийным эж1актораМ. К ко.ллектору 18 прикреплены патрубки 19, на которых устаиа.вливаются сопла 20 для подачи культуральной среды В камеры смешения эжедчторов первой ступени. Подача культуральной среды «з 1нагнетательного трубопровода в (Камеру смешения центрально устано.вленного эжектора первой ступени произ.водится через патрубок 21, на котором установлено сопло 20. Конусный элемент 5 при помощи подводящих латрубков 22 и кольцевого коллектора 23 соединен с трубой 24 для -подачи питательной среды в емкость аппарата. На внешней поверхности цилиндрической части 10 Направляющего внутреннего цилиндра, ра.змещенного концентрично отиосвтельно центрально установленного эжектора первой ступени, предусмотрено плООкое теплообменное устр.ойство 25 с подводящей и отводящей трубами 26 и 27. На верхней .кры.шке ап.парата имеется люк 28, трубы 29 и 30, а s днище - труба 31. Для /выхода готовой дрожжевой суспензии из емкости а-ппарата используется труба 32. В верхней части емкости аппарата установлены трубы 33 для подачи пенога:оительной эмульсии. Труба 34 на верхней крышке аппарата предназначена Для выхода .из аппарата отработанного воздуха и продуктов жизнедеятельности микроорганизмов.

Аппарат -работает следующим образом.

В корпус а.ппарата / в определенных количествах подаются .по трубе 29 требуе/мой температуры питательная среда, по трубе 30 - посевная культура дрожжей, по трубе 24 - раствор питательных солей. Включается циркуляционный насос 15. Образовавшаяся культурал-ьная среда из емкости ап.парата по всасывающему трубопроводу 14 поступает в циркуляционный насос и подается км по нагнетательному трубопро.воду 16, .и через присоединенные К (Нему патрубки 17 к распределительному коллекто.ру 18, откуда культуральная среда через патрубки -19 и через устаиовленные на них сопла 20 поступает в камеры смешения периферийно установленных эж екторов первой ступени. В цант1рально расположенный эжектор культуральная среда поступает непосредственно из трубопровода 16 через присоединенный к нему патрубок 21 II сопло 20. В камерах 3 эжекторОВ под воздействием поступающих туда эжектирующих сгруй культуральной среды возникает раз.режение, под действием которого в камеру 5

из ок|ружающего пространства поступает воздух и перемешивается с культуральной средой. Обра.зовавшаяся жидкостно-воздушная смесь из камер смешения поступает в диффузоры 4, где происходит понижение ее скорости и повышение давления. Из ди1ф.фузоров жидкостно-воздушная см-есь под .воздействием гравитационных сил и повышенного давления поступает в веерные выпускные насадки, образова.нщые сочетанием элементов 5, 5 и 7, при этом жидкостно-воздущная смесь в -выnycKJHOM насадке обогащается раствором питательных солей, поступающих туда через подводящие патрубки 22, соединенные с кольцевым коллектором 23, в который раствор питательных солей поступает по трубе 24. Из веериых выпускных насадков эжектирующая жидкостно-воздуш.ная смесь через сопловые отзерСтия веерных выпускных насадков поступает в камеры смешения веерных эжекторов второй ступени. Под воздействием эжектирующей струи жидкостно-воздушной смеси в профилированных камерах смешения веерных эжекторов второй ступени возникает разрежание и туда устремляется культуральная среда из внутренних полостей внутренних направляющих цилиндров и из нижней части емкости аппарата. Перемешанная с жидкостно-воздушной смесью и обогащенная раствором питательных солей культуральная среда, имеющая плотность ниже плотности культуральной среды в емкости аппарата, из веер.ных эжекторов второй ступени поступает в нижнюю часть емкости аПпарата. Под -воздействием разности плотности культуральной с,реды в верхней и нижней частях емкости а-ппарата и наличия разрежения, возникающего в результате работы веерного эжвктирующего устройства, возникает принудительная цнрКуляция культуральной среды в емкости аппарата. Пеногасительная эмульсия для гашения пены, образующейся над культуральной Средой в емкости аппарата во время его работы, подается

через форсунки, установленные на трубах 33, запорные устройства которых срабатывают автоматически при получении сигналов, получаемых от сигнализирующих поплавковых устройств, изменяющих свое положение

по .высоте емкости аппарата в за висимостм от уровня пены в нем. Отработанный аэрационный воздух и продукты жизнедеятельности микроорганизмов из емкости аппарата отводятся через трубу 34. По мере накопления биомассы культуральная среДа от(водится из емкости атпарата то трубе 32 в зависиМОСТ1И от мощности производственной уста1НОВКИ или В аппарат второй ступени для дальнейшего наращивания био.ма.ссы или сепарацию.

Применение предлагаемого аппарата для выращ.ивания биомассы, например кормовых дрожжей, снижает расход энергии -на 15- 20%, сокращает время на выращивание биомассы до 30% и повышает ее выход на единицу расходуемого сырья до 30%, при этом стоимость его изготовления снижается на 12%. Формула изобретения 1. Аппарат для выращивания микроорганизмов по авт. св. № 424877, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса выращивания микроорганизмов, он снабл ен полыми профилированными вставками, расположенными в кольцевых зазорах между насадком с отбортовкой и диском, а также нижним раструбом диффузора и тарелкой, при этом профилированные вставки образуют .сопловые отверстия Между их боКО.ВЫМИ поверхностями, причем сопловые отверстия расположены соосно в радиальном направлении. Источник информации, принятый во внимание пр:и экспертизе: 1. Авторское свидетельство № 4248/7, кл. С 12 В 1/10, 1972.

21 /7

Риг. г

13

/J

аг.

ЯРиг.З

Уиг. 5