Аппарат для выращивания микроорганизмов Советский патент 1980 года по МПК C12B1/10 

(54) АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ

1

Изобретение относится к микробиологической и пищевой промышленности, а именно к аппаратам для выргицивания микроорганизмов.

Известен аппарат для.выращивания микроорганизмов, содержащий емкость, аэратор, пеиогаситель, центральную веруикгшьную трубу для отвода обеспеиенной жидкости и многоярусно расположенные тарелки, нечетные из которых по направлеиию движения воздуха укреплены на центральной вертикальной трубе с образованием каналов между ними и стенкой ем кости, а четные укреплены на стенке емкости с образованием каналов между ними и центральной вертикальной тру.«50Й 11.

Известный аттарат является наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату при его использовании.

Такой аппарат не обеспечивает достаточно хорошего перемешивания культургшьной жидкости, что понижает массообмен между газом и жидкостью и ухудшает условия роста микроорганизмов, а также значительные энергозатратй на проведение процесса из-за

повышенного гидравлического сопротивления установленных тарелок.

Целью изобретения является интенсификация массообмена между газом и жидкостью путем увеличения турбулизации среды по высоте емкости.

Для достижения этой цели тарелки состоят из ряда радиальных наклонных пластин, укрепленных с зазорами между

10 ними для прохода культуральной жидкости, при этом тарелки ограничены со стороны каналов цилиндрическими обечайками, высота которых превышает высоту тарелки в периферийной

15 зоне, а в центральной трубе выполнены отверстия,.расположенные над тарелками.

На 4«г. 1 изображен аппарат для выращивания микроорганизмов; на фиг. 2 - разрез А-А фиг.1; на фиг.3 20узел размещения двух соседних тарелок в аппарате.

Аппарат содержит емкость 1, в верхней части которой установлен пе25 ногаситель, состоящий из конуса 2 .с завихрительными лопатками 3. Вдоль оси аппарата установлена центральная вертикальная труба 4, верхний конец которой соединен с конусом 2. Эта 30 труба предназначена для отвода обеспененной жидкости из пеногасителя. По высоте аппарата многоярусно расположены тарелки, которые состоят из ряда радиальных наклонных пластин

5,укрепленных с образованием между ними зазоров для прохода культурапьной жидкости. Эти пластины могут быт выполнены в виде треугольников, прямоугольников, секторов. Для лучшей турбулизации культуральной жидкости по высоте емкости 1 пластины 5 соседних тарелок установлены под разными углами относительно горизонтально плоскости. Угол наклона пластин 5 тарелок, четных по направлению движения воздуха, составляет 10-80, нечетных - 100-170®. Пластины 5 тарелок, нечетных по направлению движения воздуха, укреплены непосредственно на трубе 4 и ограничены по периферии цилиндрическими обечайками

6,диаметры которых меньше диаметра емкости 1, так что между стенкой емкости 1 и обечайками 6 образованы кольцевые каналы, обеспечивающие прохождение культуральной жидкости и

ее циркуляцию. С целью,увеличения зоны циркуляции высота обечаек 6 превышает высоту тарелки в периферийной зоне, так что верхняя и нижняя кромки этих обечаек выступают за края пластин 5.

Пластины 5 тарелок, четных по направлению движения воздуха, укреплены на стенке емкости 1 и обечайках

7,установленных с образованием каналов между ними и трубой 4, Над Каждо тарелкой в трубе 4 выполнены отверстия 8 для выхода обеспенеиной кульТурлльной жидкости, находящейся в объеме, заключенном между внешней поверхностью конуса 2 и емкостью 1

Для равномерного распределения жидкости диаметр отверстий под каждой нижележащей тарелкой больше, чем над вышележащей.

Для поддержания постоянного температурного режима между тарелками установлены теплообменные устройства 9. Аппарат снабжен патрубками 10 и 11 для подачи воздуха и питательной среды, а также штуцерами 12 и 13 для отвода готового продукта и воздуха.

Аппарат работает следующим об разом,

В емкость 1 по патрубку 11 подается питательная среда, а по патрубку 10 - воздух лля аэрации. Образовавшаяся газожидкостная смесь движется вверх, при прохождении межщ пластинами 5 тарелки турбулизуется и вследствие наклона этих пластин изменяет направление движения. Н;1Д тарелкой происходит интенсивное поперечное перемешивание. При прохождении газожидкосткой смеси через последующую тарелку направление ее движения изменяется на противоположное« Это способствует дополнительной турбулизации культуральной жидкости. Благодаря наличию каналов между стенкой емкости 1 и обечайками б и между трубой 4 и обечайками 7 происходит продольная циркуляция культуральной J Ыдкости в центре и по периферии аппар ат л.

Образовавшаяся при выращивании М (юорганизмов пена попадает в конус 2 пеногасителя и за счет центрод бежных сил разрушается.. Жидкость отделяется от газа на выходе из завихрительных лопаток 3. Отработанный газ удс1ляется из аппарата через штуцер 13, а жидкость с максимальной концентрацией микроорганизмов собирается над конусом 2. Часть обогащенной микроорганизмами культуральной жидкости поступает в трубу 4 и через отверстия 8 в ней попадает на тарелки. Остальная часть выводится из емкости 1 в виде готовой продукции через штуцер 12. Тепло отводится с помощью устройств 9.

Процесс массообмена между газом и жидкостью интенсифицируется, а

5 следовательно, повышается и производительность аппарата за счет хорошего перемешивания и циркуляции культуральной жидкости во всем объеме. Так как гидравлическое сопротивлеQ ние тарелок, образованных рядом радиальных наклонных пластин, которые укреплены с образованием между ними зазоров для прохода культуральной жидкости, невелико, то снижаются

5 соответственно и энергозатраты на гфоведение процесса выращивания микроорганизмов. Повышение произврдительности и снижение энергозатрат обеспечивают снижение себёстоиьадсти единицы продукции.

Формула изобретения

Аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий емкость, аэратор, пеногаситель, центральную вертикальную трубу для отвода обеспеченной жидкости и многоярусно расположенные тарелки, нечетные из которых по направлению движения воздуха укреплены на центральной вертикальной .трубе с образованием каналов между ними к стенкой емкости, а четные укреплены на стенке емкости с образованием каналов между ними и центральной вертикальной трубой, о тличающийся тем, что, с целью интенсификации массоое ена между газом и жидкостью путем увеличения турбулизации среды по высоте

емкости, тарелки состоят из ряда

радиальных наклонных пластин, укрепленных с эазор€ши между ними для прохода культуральной жидкостиJ при этом тарелки ограничены со стороиы

каналов цилиндзическими обечайками

высота которых превышает высоту гарелки в периферийной зоне, а в центральной трубе выполнены отверстия, расположенные над тарелкеши.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР 523929, С 12 В 1/10, 1974.