Аппарат для выделения и концентрирования микроорганизмов Советский патент 1979 года по МПК C12C11/24 

1

Изобретение Относится к флотационным аппаратам для выделения и концентрирования микроорганизмов, например дрожжей, выращенных на углеводных и углеводородных средах, и может быть использовано в микробиологической, спиртовой, хлебопекарной и других отраслях промышленности.

Известен аппарат для выделения и концентрирования микроорганизмов из культуральной жидкости, содержащий емкость с патрубками для подвода культуральной жидкости, аэратор, расположенный в нижней части емкости, устройство для осущиваиия пены в виде вертикального шнека, установленного в емкости, и пеногаситель 1.

Такой аппарат наиболее близок к аппарату, выполненному согласно изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком известного аппарата является образование застойных зон на периферии вертикального шнека вследствие того, что скорости движения пены но межвитковому пространству осушителя неодинаковы: наибольшие - в центральной части устройства для осушивания пены, наименьшие - у периферии.

Разница скоростей движения пены при водит к тому, что пена движется только по центральной части устройства для осушивания пены. При этом объем осушающей части аппарата и поверхность осушки используются неполностью.

Это приводит к тому, что производительность единицы объема аппарата (удельная) снижается и степень концентрирования биомассы в пене падает.

Цель изобретения - повышение концентрации микроорганизмов в сгущенной суспензии и увеличение удельной производительности.

Это достигается тем, что в емкости, концентрично с ней, установлена обечайка, при этом ветки шнека закреплены на наружной поверхности обечайки, а внутри нее установлены в шахматном порядке лотки для дополнительного осушивания пены, причем пеногаситель размещен в верхней части обечайки над лотками.

На фиг. 1 схематично изображен аппарат для выделения и концентрирования микроорганизмов из культуральной жидкости, выполненный согласно изобретению; на фиг. 2, 3 - лотки для дополнительного осушивания пены; на фиг. 4 - разрез А-А фиг. 2.

Описываемый аппарат содержит емкость 1 с патрубками 2 для подвода культуральной жидкости.

В нижней части емкости 1, тангенциально по окружности, расположены эжекционные аэраторы 3 и генераторы 4 и 5 для вывода циркулирующей осветленной жидкости.

В емкости 1, концентрично с ней, установлена обечайка 6 и устройство для осушивания пены.

Последнее выполнено в виде вертикального шнека 7, витки которого закреплены на наружной поверхности обечайки 6.

Внутри обечайки 6 установлены лотки 8 для дополнительного осушивания пены. Лотки 8 имеют форму желоба с наклоном от середины к краям.

Для обеспечения перекрестного движения пены лотки расположены в шахматном порядке таким образом, чтобы вышестоящий лоток был расположен над зазором между лотками нижнего ряда.

Над лотками 8 в верхней части обечайки размещен пеногаситель 9. Для сообщения последнему вращательного движения имеется электродвигатель 10. Для подачи циркулирующей осветленной жидкости аппарат снабжен насосом И.

Кроме того, аппарат снабжен штуцерами 12 и 13, служащими соответственно для вывода отработанного воздуха и концентрированной биомассы.

Аппарат работает следующим образом.

Исходная культуральная жидкость через патрубки 2 поступает в нижнюю часть емкости 1.

В нижней части происходит флотирование микроорганизмов, например, дрожжей мелкодисперсными пузырьками воздуха, получаемыми с помощью эжекционных аэраторов 3. Эжекционные аэраторы засасывают воздух из атмосферы за счет энергии циркулирующей через них под давлением осветленной культуральной жидкости. Циркулирующая осветленная культуральная жидкость отбирается из нижней части аппарата через штуцер 4 и насосом И подается в аэраторы 3. Засысываемый воздух в эжекционном аэраторе смешивается с осветленной жидкостью, дробится на мелкодисперсные пузырьки и газожидкостная смесь поступает в нижнюю часть емкости 1.

Протекая сверху вниз через нижнюю часть аппарата 1, исходная культуральная жидкость осветляется от клеток микроорганизмов за счет адгезии к всплывающим пузырькам воздуха.

Образующаяся в верхней части е мкости 1 пена разделяется на два потока, при этом наружный поток пены поднимается вверх по вертикальному шнеку 7 и обезвоживае5ся а сч,ет вытекания ж идкости из межпузырькового пространства пены под действием силы тяжести.

Наличие обечайки 6 обеспечивает равномерное движение пены по межвитковому пространству шнека за счет выравнивания скоростей движения пены у наружных и внутренних участков его витков, что препятствует возможности образования застойных зон у наружного участка шнека.

Внутренний поток пены получает перекрестное движение: вертикальное - в зазорах между лотками и горизонтальное - в пространстве между рядами лотков. При таком движении пены из нее интенсивно вь1текает дефлегмирующая жидкость, попадает в лотки 8 и, благодаря их наклону от середины к краям, стекает к стенкам обечайки и, не соприкасаясь с поднимающейся пеной, возвращается в нижнюю

часть аппарата.

Сконцентрированная пена поступает в пеногаситель 8, гасится и выводится из аппарата через щтуцер 13. Осветленная культуральная жидкость выводится из аппарата через штуцер 5.

Использование изобретения позволит повысить концентрацию микроорганизмов в сгущенной фазе, что позволит снизить капитальцые и эксплуатационные затраты на

ее дополнительную переработку и повысить удельную производительность аппарата.

Кроме того, вывод сгущенной фазы непосредственно из корпуса пеногасителя повышает качество готового продукта, так как устраняется длительное пребывание сгущенной фазы в аппарате.

Формула изобретения

Аппарат для выделения и концентрирования микроорганизмов из культуральной жидкости, содержащий е мкость с патрубр;ами для подвода культуральной жидкости, аэратор, расположенный в нижней части

емкости, устройство для рсущивани пены в виде вертикального шнека, установленного в емкости, и пеногаситель, отличающийся тем, что, с цельк) повышения концентрации микроорганизмов в сгущенной

фазе и увеличения удельной производительности, в емкости концентрично с ней установлена обечайка, при этом витки шнека закреплены на наружной поверхности обечайки, а внутри нее установлены в шахматпом порядке лотки для дополнительного осущивания пены, причем пеногаситель размещен в верхней части обечайки над лотками.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка № 1975631/28-13; кл. С 12С 11/24, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.