Устройство для аэрации и перемешивания жидкости в ферментерах Советский патент 1982 года по МПК C12M1/06 

Изофетение отиосится к микробиологической прсииьшшеииости, а именно к устройствам для аэрации и перемешиваиня жидкости в ферментерах. . Извест Н устройство для аэрации и пере мешиваття жидкости в ферментерах, состоящее из тур&ошой мешалки, закреплеииш на валу, воздухоподводящего патрубка, обечайки, устаиовленной с возможностью поворота и охватыBaxHUdi часть диффузора, имеющего щели, расволожениые иа уровае перемешивающего устройства 1). Недостатком такся о устройства является низ кая ж фективность процесса массопередачи кислорода из газовой фазы в культуральную жидкость вследствие иерав1юмеряого распределения воздуха по се 1ешао жидкостного потока и сни жеиия степеии его диспергированил. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для азрации и перемеигавания живости в ферментерах, содержащее установленную иа П|Я1водном валу турбину для жидкос ти и установленный вокруг иее аэратор. Турбин для жидкости имеет ряд отверстий для выброса последней. Аэратор состоит из кольцевых воздушных коллекторов, многоярусио установ- ленных с образованием проточных каналов для Щ1ркуляции газояоздкостнсж смеси 2. Недостатком известного устройства является . неравномерность распределения воздуха в жидкостных струях. Нижерасположенные струи подсасывают меньшее количество воздуха по сравнению с верхними из-за большего противодавления столба жидкости в нижних врздушиых камерах. Это ухудшает условия диспергирования .воздуха в культуральной жидкости и снижает скорость сорбции кислорода. Цель изофетения - увеличение скорости сорбцни кислорода в культуральной жидкости и повышение удельной производительности ферментера. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для азрацю и перемешивания жидкости в ферментерах, содержащем турбину для жидкости и установленш11Й вокруг иее аэратор жидкости, последний состоит из подключенных к воздушному коллектору Ьтдельных герметичных камер, боковые стенки которых обра39зуют сопла для разделения жидкости, выбрасы ваемой турбиной на отдельные струи, и имеют щели для подвода воздуха в последние, при этом устройство снабжено теплообменнымя . элементами, установленными радиально иепосредствеино за герметичными камерами. На фиг. I схематично изображено устройст вертикальный разрез; на фиг. 2 - то же, вид в плане. Устройство для азрации и перемешивания жидкости в ферментерах состоит из турбины для жидкости, закрепленной на приводном, валу 2, кольцевого воздушного коллектора 3, подключенного к отдельным герметичным камерам 4, боковые стенки которых образуют сопла 5 для разделения жидкости, выбрасываемой турбиной, на отдельные струи и име ют щели 6 для подвода воздуха в последние, кольцевого коллектора 7 для подачи хладагента в теплообменные злементы 8, установленные радиально непосредственно за герметич ными камерами 4. Кроме того, устройство снабжено коллектором 9 отвода хладагента из теплообменных камер. Устройство работает следующим образом. Культуральная жидкость турбиной 1, закре ленной на валу 2, подается в аэратор, состоящий из отдельных герметичных камер 4, боковые стенки которых образуют сопла 5. Жидкостнсж поток делится на отдельные струи н попадает в сопла 5. При зтом скорость жидкости увеличивается и по щелевым отверстиям 6 в струи подается воздух. Под влиянием сдвиговых деформаций в жидкости, истекающей из сопел, происходит диспергирование воздуха и растворение кислорода в жид кости. Далее газожидкостная смесь псшадает в пространство, образованное теплообменными элементами 8, и отводится тепло, выделяемо в процессе биосинтеза. В предлагаемом устройстве по сравнению с известным увеличивается скорость сорбции кислорода, повышается удельная производительность ферментера на 20-25% и снижаются удельные энергозатраты на 15%. Это обеспечивается делением жидкостного потока на отдельные струи, расположенные в вертикальных плоскостях, равномерным распределением воздуха по сечению струй и его диспергированием .под влиянием сдвиговых деформаций в жидкости, истекающей из сопел. Кроме того, отвод тепла из газожидкостной смеси пластинчатыми элементами непосредственно за соплами позволяет увеличить растворимость кислорода культуральной жидкости. Формула изобретения Устройство для азрации и перемешивания жидкости в ферментерах, содержащее тУрбину для жидкости и установленный вокруг нее азратор жидкости, отличающееся тем, что,с целью увеличения скорости сорбции кислорода в культуральной жидкости и повы щения удельной производительности ферментера, азратор состоит из подключенных, к воздуишому коллектору отдельных герметичных камер, боковые стенки которых образуют сопла для разделения жидкости, выбрасываемой турбиной на отдельные струн, и имеют щели для подвода воздуха в последние, при зтом устройство снабжено теплообменными злементами, установленными радиально непосредственно за герметичными камерами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 472975, кл. С J2 В 1/10, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР N 282244, кл. С 12 В 1/10, 1969 (прототип).