Устройство для производства кормовых дрожжей Советский патент 1980 года по МПК C12B1/10 

1

Изобретение относится к микробиологической промышленности.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и постигаемому результату является установка для производства кормовых дрожжей, включающая дрожжерасткльный аппарат с поверхностным теплообменником, теплообменник для нагрева биомассы перед плазмолизом, плазмолизатор, выпарной аппарат, сушилку с калорифером и компрессор, всасывающий патрубок которого связан с теплообменником дрожжерастильного аппарата, а нагнетательный патрубок - с трубопроводами для подвода теплоносителя в выпарной аппарат и калорифером сушилки, которые со стороны выхода теплоносителя трубопроводами через дросселирующий вентиль связаны с ;теплообменником дрожжерастильного аппарата 111 ,

Известная установка работает следующим образом.

В дрожжерастильный аппарат вводят чистую культуру дрожжей, питательную среду и аэрирующий воздух. Выращивание биомассы осуществляют при температуре 34 С, оптимальной для роста биомассы. Эту температуру поддерживают неизменной путем отвода выделяемого при выращгэании биомассы тепла, воспринимаемого холодильным агентом, циркулирующим по трубкам встроенного в

10 дрожжерастильный аппарат поверхностного теплообменника, В теплообменнике происходит кипение хладоагента при температуре меньшей 34 С. Образовавшийся пар хладагента поступает в компрессор, в

15 котором при адиабатическом сжатии происходит также повышение его температуры до 1ОО С,

В 1рашенная биомасса по трубопроводу направляется в подогреватели где ее

20 температура поднимается до 90 С, и далее в плазмолизатор, в котором дрожжевая суспензия выдерживается в течение 1 ч. Из плазмолиза тора биомасса направляется в выпарной аппарат, в котором за счет выпаривания части влаги повышается концентрация дрожжевой суспензии. Сконпентрированная дрожжевая суспензия поступает в сушилку, где из нее также удаляется часть влаги. Из сушилки выходят товарные кормовые дрожж Тепло, необходимое для обогрева подогревателя, плазмолизатора, выпарного аппарата и сушилки поступает с парообразным хладагентом из компрессора. В указанных теплоообменниках хладагент концентрируется и поступает в дросселирую-ший вентиль, в котором при уменьшении давления часть хладагента испаряется и охлаждает основную массу жидкого хладагента. Парожидкостная смес хладагента поступает из дросселирующего вентиля в поверхностный теплообменник дрожжерастильного аппарата и цикл повторяется. Основным недостатком описанной установки для производстваКормовых арож жей является то, что при вырашивании 1 кг абсолютно сухих дрожжей из Н- пар финов выделяется 7000 ккал тепла, а из природного газа - 13000 ккал, что примерно в 2-3 раза превышает потребность в тепле на нужды технологии. Кроме того, в установке не утилизируется тепло вторичного водяного пара Таким образом, известная установка для производства кормовых дрожжей может работать только в том случае, если большую часть всего выделяемого тепла отводить от неа, что влечет за собой до полнительные затраты. Цель изобретения заключается в поа.1шении степени утилизации биологического тепла. Это достигается тем, что предлож енная установка снабжена дополнительным дрожжерастильным аппаратом аналогичной конструкции и абсорбционной холодильной машиной с образованием .замк нутого KOHiypa теплоноситель - вопа.. А сорбционная холодильная машина, теплоо менник для нагрева биомассы перед пла молизом и плазмолизатор связаны трубо проводами с патрубком для отвода втори ного пара выпарного аппарата. На чертеже приведена принципиальная схема установки для производства корме дрожжей. Она включает дрожжерастильные аппараты 1 и 2 с поверхностными теплооб ме1шикйми 3 и 4, теплообменн 5 опя нагрева биомассы перед плазмолизом, плазмолизатор 6, выпарной аппарат 7 с теплообменником в, калорифер 9, сушилу Ю и компрессор 11, всасывающий патрубок 12 которого связан с теплообменншсом 3 дрожжерастильного аппарата I,а нагнетательный патрубок 13 соединен трубопроводами 14 и 15 для подвода теплоносителя с теплообменником 8 и калорифером 9, и абсорбционную холодильную маатину 16. Теплообменник 8 выпарного аппарата 7 и калорифер 9 трубопроводами 17 и 18 через дросселирующий вентиль 19 связаны с теплообменником 3 дрожжерастильного аппарата 1. Контур, образованный компрессором II,трубопроводами 14, 15, 17 и 18 и дросселирующим вентилем 19, заполнен фреоном. Теплообменник 5 для нагрева-биомассы перед плазмолизом и плазмолизатор 6 связаны трубопроводами 20 и 21 вторичного пара с патрубком 22 для отвода вторичного пара выпарного аппарата 7. Поверхностный теплообменник 22 абсорбционной холодильной машины 16 связан трубопроводами23 и 24 и насосом 25 с поверхностным теплообменником 4 црожжерастильного аппарата 2. Этот контур заполнен водой. Установка снабжена стерилизатором 26 питательной среды, подключенньш по теплоносителю к патрубку 22 для отвода вторичного пара выпарного аппарата 7. Испаритель 27 абсорбционной хоггодильпой машины подключен трубопроводами 28 и 29 к трубопроводу 20 вторичного пара и трубопроводу 30 отвода конденсата. Установка для производства кормовых дрожжей работает следующим образом, В дрожжерастильные аппараты 1 и 2 вводят чистую культуру дрожжей, стерилизованную питательн5то среду и аэрирующий воздух. В этих аппаратах происходит наращивание биомассы путем размножения дрожжевых клеток при оптимальной температуре 34 С. При этом происходит вьщеление значительного количества биологического тепла. Выращенная биомасса из дрожжерастильных аппаратов 1 и 2 по трубопроводам поступает в теплообменник для нагрева биомассы перед плазмолизом. Здесь дрожжевая суспензия подогревается от 34 до 90 С и поступает в плазмолизатор 6, в котором она выдерживается при 90 С в течение 1 ч. При этом происходит умертвление дрожжеи гх клеток. Теппо, необходимое для стерилизаци питательной; среды, подогрева дрожжев суспензии и для ее плазмолиза поступа в стерилизатор 26, теплообменник 5 и плазмолизатор 6 со вторичным водяным паром из выпарного аппарата 7, После плазмолизаДрожжевая суспензия поступает в выпарной аппарат 7, в котором из нее удаляется часть влаги путем испарения. Концентрированная дрожжевая суспензия поступает далее в распылительную сушилку 10, где ее влажность уменьшается до 1СУ{,, Дрожж влажностью 10% являются товарным пр дуктом установки. Сушильным агентом в распылительной сушилке является воздух, подогретый в калорифере 9 до 95 С. Тепло,необходимое для испарения влаги в выпарном аппарате 7 и для подогрева воздуха в калорифере 9, поступает с парообразным фреоновым теплоносителем. Дрожжерастильный аппарат 1 охлаждается фреоновым теплоносителем, циркулирующим по трубкам поверхностного теплообменника 2. Здесь фреон испаряется, забирая биологическое тепло, и поступает во всасывающий патрубок 12 компрессора 11, в котором при сжатии пара происходит также и повышение ее температуры до 110 С. Сжатый и нагре тый пар фреона поступает по трубопроводам 14 и 15 в выпарной аппарат 7 и калорифер 9. Здесь пар, конденсируясь в межтрубном пространстве теплообменника 8 и калорифера 9, отдает свое тепло на выпаривание влаги и подогрев воздуха. Жидкий фреоновый теплоноситель из указанных аппаратов по трубопроводам 17 и 18 поступает через дросселируюший вентиль 19, в котором снижается давление теплоносителя в поверхностный теплообменник 3 дрожжерастильного аппарата 1. Далее цикл пов торяется. Дрожжерастильный аппарат 2 охлажд ется водой, циркулирующей в трубках по верхностного теплообменника 4. Подогретая в поверхностном теплообменнике 4 вода, сняв биологическое тепло дрожжерастильного аппарата 2, насосом 25 подается по трубопроводу 23 в поверхностный теплообменник 22 абсорбционной холодильной машины 16. Здесь вода отдает тепло и, охладившись, по трубопроводу 24 возвращается в поверхностный теплообменник 4 дрожжерастильного аппарата 2. Далее цикл повторяется. Тепло- необходимое для обогрева испарителя 27 абсорбциот ой холодильной машины 16, поступает по трубопроводу 28 из испарительной части выпарного аппарата 7 с вторичным водяным паром, Горячий конденсат вторичного водяного пара из теплообменника 5, плазмолизатора 6, стерилизатора 26 и испарителя 27 абсорбционной холодильной машины 16 по трубопроводам попадает в охлаждающее устройство, где охлаждается до 34 С, и по трубопроводам поступает в стерилизатор 26 и далее в дрожжерастильньге аппараты 1 и 2 для разбавления питательной среды. Нагретый влажный воздух с температурой 90 С из распылительной сушилки 10 вьтбрасывается в атмосферу, В предлагаемой установке для производства кормовь:х дрожжей используется в основном технологическое оборудование то же, что и в известной установке. Абсорбционная холодильная машина (аммиачная или бромистолитиевая) как и компрессор серийно выпускаются промышленностью. Предлагаемая установка позволяет более полно утилизировать биологическое тепло. Экономия от внедрения установки для производства кормовых дрожжей мощностью 100 тыс. т. дрожжей составит по единовременным затратам не менее 2 млн. руб. и не менее 1,0 млн, руб. в год на энергии. Формула изобретения Установка для производства кормовых дрожжей, включающая. Дрожжерастильный аппарат с поверхностным теплообменником, геплообменник для нагрева биомассы перед плазмолизом, плазмолизатор, выпарной аппарат, сушилку с калоифером и компрессор, всасывающий патрубок., которого связан с поверхностным теплообменником дрожжерастильного аппарата, а нагнетательный патрубок - с трубопроводами для подвода теплоносителя в выпарной аппарат и калорифером сушилки, которые со стороны выода теплоносителя трубопроводами чеез дросселируюший вентиль связаны с оверхностным теплообменником дрожжеастильного аппарата, отличаюаяся тем, что, с целью повышения тепени утилизации биологического тепла.