Установка для культивирования микроорганизмов

 

Изобретение относится к оборудованию для культивирования микроорганизмов в микробиологической промышленности и производства лекарственных препаратов. Цель изобретения - уменьшение расхода газа и повьшение надежности работы ферментера. При непрерывной подаче стерильного газа эжектор отсасывает пену из верхней ферментера 1 и гасит ее в пульсирующем режиме. Наружное и внутреннее сопла 3 и 2 эжектора расположены соосно, отношение их диаметров сое- .тавляет 5-10. Отношение расстояния Q € 6 (Л 00 о 00 CD to

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 21 А1 (51) 4 С 12 М 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3805041/31-13 (22) 27.08.84 (46) 07.05.87. Бюл. Р 17 (71) Ярославский политехнический институт и Химико-фармацевтический завод 1Акрихин! (72) В.М. Готовцев, А.И. Зайцев, Л.M. Данович, В.Н. Сидоров, В.А.Северцев, И.И. Тюляев, Е.М. Вайсман, А.А. Рябков, В,П. Захаров и А.Е. Вилькен (53) 663.14.032(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 531497, кл. С 12 М 1/04, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Ф 623863, кл, С 12 M 1/14, 1976. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ

МИКРООРГАНИЗМОВ (57) Изобретение относится к оборудованию для культивирования микроорганизмов в микробиологической промышленности и производства лекарственных препаратов. Цель изобретения— уменьшение расхода газа и повышение надежности работы ферментера. При непрерывной подаче стерильного газа эжектор отсасывает пену из верхней части ферментера 1 и гасит ее в пульсирующем режиме. Наружное и внутреннее сопла 3 и 2 эжектора расположены соосно, отношение их диаметров сос,тавляет 5-10, Отношение расстояния между выходными сочетаниями сопел к диаметру наружного сопла 3-6. В зазоре между соплами 2 и 3 создается разрежение. На выходы из сопла 3 газожидкостная струя разбивается, Часть газовой фазы уходит через патрубок 6

08621 приемной цилиндрической камеры 5, Остальная часть струи через сливной трубопровод 7 и диффузор 8 под избыточным давлением поступает в ферментер 1, 1 ил.

Изобретение относится к оборудованию для культивирования микроорганизмов в питательной среде, склонной к образованию пены, и может быть использовано в микробиологической промышленности, производстве лекарственных препаратов и других отраслях промьппленности.

Цель изобретения — уменьшение расхода газа и повышение надежности работы ферментера.

На чертеже представлена схема установки для культивирования микроорганизмов.

Установка состоит из ферментера 1 и устройства для пеногашения, состоящего из эжектора для отсасывания пены из ферментера 1 и ее гашения с дву мя соосными соплами 2 и 3, Наружное сопло 3"эжектора соединено трубопрово дом 4 с верхней частью ферментера 1„ а внутреннее сопло 2 подключено к источнику (не показан) стерильного сжатого газа.

К верхней части цилиндроконической приемной камеры 5 эжектора подключен патрубок 6 отвода газа. Нижняя часть приемной камеры 5 снабжена сливным трубопроводом 7 для жидкости, заканчивающейся диффузором 8; подключенным посредством трубопровода 9 к нижней части корпуса ферментера 1.

Наружное 3 и внутреннее 2 сопла расположены по оси приемной камеры 5.

Отношение их диаметров Рн к Рg составляет 5-10, а отношение расстояния, L между выходными сечениями сопел 3 и 2 к диаметру D> наружного соп сопла 3 составляет 3-6. Эти соотношения определены экспериментально.

Установка работает следующим образом.

Сжатый стерильный гаэ подают во внутреннее сопла 2 эжектора. В зазоре между соплами 2 и 3 создается разрежение, в результате которого пена засасывается из ферментера по трубопроводу 4 и разбивается струей газа в выходном сечении сопла 3. Выходящая

5 из сопла 3 газожидкостная струя разделяется с отводом части газовой фазы через патрубок 6. Остальная часть струи, проходя через сливной трубопровод 7 и диффузор 8, создает избыточное давление, необходимое для преодоления гидростатического давления столба жидкости в ферментере и выталкивания потока в объем субстрата, При непрерывной подаче рабочего газа во внутренее сопло 2 установка работает в пульсирующем режиме, что способствует интенсификации массообменных процессов. Пульсации возникают в результате того, что при попадании пены в струю рабочего газа кинетическая энергия струи уменьшается, в результате чего перепада, создаваемого эжектором, становится недостаточно

2- для преодоления сопротивления жидкостного столба, Установка работает в режиме высасывания пены из ферментера. По мере убывания пены в верхней части ферментера 1 в ней создается разрежение и наступает момент, когда перепад давлений, создаваемый эжектором, превьш ает сопротивление столба жидкости. При этом происходит ввод новой порции газа в объем субстрата и образование пены на поверхности

35 жидкости. Далее процесс повторяется.

Интенсификация массообменных процессов, связанная с пульсирующим режимом работы установки, приводит к сокра40 щению расхода стерильного газа, Надежность работы установки обусловлена исключением возможности захлебывания пеногасителя пеной за счет того, что подача новой порции газа на аэрацию

45 прОисхОдит тОлькО после ТОГО как

1308621

Составитель А. Горбачева

Техред Л.Сердюкова Корректор М. Шароши

Редактор А. Коэориз

Заказ 1774/21 Тираж 500

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 необходимое количество пены удалено из ферментера и разрушено.

Благодаря тому, что в установке сопла расположены по оси приемной камеры и на сливном трубопроводе установлен диффузор, появляется воэможность саморегулирования установки.

При указанных соотношениях диаметров сопел, а также соотношениях расстояния между их выходными сечениями 10 к диаметру наружного сопла инжектор создает максимальный перепад давления а следовательно, требует минимального расхода газа. Достаточно широкий предел изменения параметров обусловлен 15 конкретными свойствами пен, подлежащих разрушению.

Изобретение позволяет существенно снизить энергетические затраты на пеногашение и аэрацию раствора путем более полного использования энергии сжатого газа, что позволяет снизить расход газа. Кроме того, пульсирующий режим работы при неизменных параметрах рабочего газа и саморегулировании установки предотвращает захлебывание пеногасителя. В результате повышается надежность ферментера в работе.

Формула и з о б р е т е н и я

Установка для культивирования микроорганизмов, включающая ферментер и устройство для пеногашения, состоящее из эжектора для отсасывания пены из ферментера и ее гашение, содержащего соосно расположенные два сопла, наружное из которых подключено к верхней части корпуса ферментера, а внутреннее — к источнику стерильного сжатого rasa и приемной цилиндроконической камеры, снабженной патрубком отвода газа и сливным трубопроводом для жидкости, подключенным к нижней части корпуса ферментера, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения расхода газа и повышения надежности работы ферментера, сопла эжектора расположены по оси приемной камеры, а на сливном трубопроводе приемной камеры установлен диффузор, при этом соотношение диаметра наружного сопла к диаметру внутреннего составляет 5-10, а отношение расстояния между выходными сечениями сопел к диаметру наружного сопла 3-6.