Аппарат для выращивания микроорганизмов

 

Изобретение относится к микробиологической промьшшенности и предназначено для вьфащивания микроорганизмов , преимущественно дрожжей. Цель изобретения - повышение удельной производительности аппарата. Аппарат содержит вертикальную емкость 1 с вытяжной трубой 2 и охлаждающей рубашкой 3, трубопровод 4 для подачи воздуха , трубопроводы 5, 6, 7, 8 для подачи питательной среды, отвода накопленной биомассы и промывной воды, ввода промывной воды. Аэрирующее устройство, размещенное в нижней

союз схеетсних социАлистичесних

РЕСПУ БЛИН (19) (11) А1 (511 4 С 12 М 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

vc. госудж ственный комитет сссР пО;делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 4209330/30-13 (22) 13.03.87 (46) 30.10.88. Бюл. У 40 (7t) Всесоюзный научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии (72) С.А. Дмитриев (53) 663. 14.032(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1108103, кл. С 12 М 1/04, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1323565, кл. С 12 M 1/04, 1987. (54) АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МНКРООРГАНИЗМОВ (57) Изобретение относится к микробиологической промьппленности и предназначено для выращивания МНКроорганизмов, преимущественно дрожжей. Цель изобретения — повышение удельной производительности аппарата. Аппарат содержит вертикальную емкость 1 с вытяжной трубой 2 и охлаждающей рубашкой 3, трубопровод 4 для подачи воздуха, трубопроводы 5, 6, 7, 8 для подачи питательной .среды, отвода накопленной биомассы и промывной воды, ввода промывной воды. Аэрирующее устройство, размещенное в нижней

1433973 части аппарата, состоит из коллекто,:ра 9 воздуха, выполненного в виде вертикально установленного усеченного конуса, обращенного меньшим основанием вверх, с отношением диаметров большего основания к меньшему 1,31,5, и диспергирующих элементов 10, подключенных тангенциально к поверхности конуса в несколько рядов, нижний из которых является основным, а другие †.дополнительными. Каждый диспергирующий элемент 10 выполнен в виде полого сетчатого усеченного конуса, снабженного внутренними гофрами, расположенными спирально по

;всей длине конуса для закручивания

Изобретение относится к микробио логической промышленности и предназначено для выращивания микроорганиз;,мов, преимущественно дрожжей.

Цель изобретения — повышение про изводительности аппарата путем увеличения коэффициента использования и скорости сорбции кислорода воздуха.

На фиг. 1 схематично изображен аппарат, вертикальный разрез; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1 (ос,новной ряд диспергирующих элементов); ,на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1

1 (дополнительный ряд диспергирующих элементов); на фиг. 4 — сечение В-В на фиг, 1 (второй дополнительный ряд элементов); на фиг.. 5 - разрез Г-Г на фиг. 2 (диспергирующий элемент); на фиг. 6 — сечение Д-Д на фиг. 5.

Аппарат содержит вертикальную емкость 1 с вытяжной трубой 2 и охлаждающей рубашкой 3, трубопровод 4 для подвода воздуха, трубопроводы 5, 6, 7 и 8 для подачи питательной среды, отвода накопленной биомассы и промывной воды, ввода промывной воды. Аэрирующее устройство, размещенное в нижней части аппарата, состоит из коллектора 9 воздуха, выполненного в виде вертикально установленного усеченного конуса, обращенного меньшим основанием вверх, с отношением диаметров большего основания к меньшему 1,3

1,5, и диспергирующих элементов 10, воздушного потока. Лопасти 19, уста. новленные на трубопроводе для подвода воздуха перед коллектором 9, служат для закручивания воздушного потока. Смещение диспергирующих элементов 10 каждого последующего ряда относительно элемента 10 предыдущего ряда позволяет исключить застойные, неаэрируемые эоны. Конструкция аппарата обеспечивает равномерный выпуск воздуха в культуральную жидкость в виде мельчайших пузырьков, соизмеримых с размерами отверстий в гофрах, благодаря чему происходит интенсивный процесс абсорбции кислорода воздуха. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. подключенных тангенциально к поверхности конуса в несколько рядов, нижний из которых является основным, а другие — дополнительными, Каждый диспергирующий элемент 10 выполнен в виде полого сетчатого усеченного конуса, изготовленного из нержавеющей сетки 11 с ячейками 4-5 мм, снабженного внутренними гофрами 12, расположенными спирально по всей длине конуса для закручивания воздушного потока и собранными из нержавеющей сетки с ячейками 100 мкм.

Торцовая крышка 13 диспергирующего элемента 10 выполнена с проточкой, в которую вставляется сетчатая поверхность 11 и заливаются под давлением полипропилен или другой застывающий материал. Со стороны входного отверстия диспергирующий элемент сетки 11 также заливается полипропиленом, образуя при этом кольцо

14, которое закрепляют на вводном патрубке 15 хомутом 16. В горизонтальном положении диспергирующий элемент закрепляют с помощью винта

17 и опорной планки 18, приваренной на стенке аппарата 1.

Отношение суммарной площади рабочих поверхностей диспергирующих элементов 10 нижнего ряда к такой же площади вышерасположенного ряда равно отношению площадей поперечных сечений коллектора 9 воздуха на уроl433973 вне расположения этих рядов и составляет 1,2-1,4.

Лопасти 19, установленные в трубопроводе 4 для подвода воздуха перед

5 коллектором 9, служат для закручивания воздушного потока. Такое конструктивное решение позволяет сосредоточить основную массу воздушного потока у стенок коллектора 9, вдвое сократить потери напора. Смещение диспергирующих элементов 10 каждого последующего ряда относительно элементов 10 предыдущего ряда позволяет исключить застойные, неаэрируемые зоны. Угол, на который производится смещение, выбирается конструктивно в зависимости от числа диспергирующих элементов на каждом ряду. При. этом угол 4 между диспергирующими элементами нижнего ряда делится на равные углы при смещении верхних рядов (1/3 ; 2/Зс ., фиг. 1).

В коллекторе 9 воздуха выход за нижний предел отношения диаметров нижнего основания к верхнему за предлагаемые пределы приводит к сосредоточению основной массы воздушного потока в верхней части коллектора, а при выходе предлагаемого отношения за верхний предел основная масса воздушного потока сосредоточивается в нижней части коллектора, что ведет к неравномерному распределению воздуха между рядами диспергирующих элементов. 35

Предлагаемое отношение суммарной площади рабочих поверхностей диспергирующих элементов нижнего ряда к такой же площади вышерасположенного ряда, равное отношению. площадей по- 4 перечных сечений коллектора, является непременным условием, гарантирующим одинаковый расход воздуха во всех диспергирующих элементах.

Аппарат для выращивания микроорганизмов, преимущественно дрожжей, работает следующим образом.

По патрубку 5 для подвода питательной среды в емкость аппарата 1 подают культуральную жидкость с за- 5ц севным материалом, По центральному трубопроводу 4 подают воздух к коллектору 9 для аэрации культуральной жидкости. Поток воздуха, проходя лопасти 19, закручивается и, попадая 55 в коллектор 9, разделяется на равные потоки между всеми диспергирующими элементами 10 каждого ряда. В диспергирующем элементе воздушный поток закручивается внутренними гофрами 12, расположенными спирально.

Закручивание воздушного потока позволяет создать неоднородное поле скоростей, максимум которого расположен у внутренней поверхности диспергирующего элемента, поэтому даже при самых минимальных расходах воздуха диспергирующий элемент работает всей поверхностью. Проходя через диспергирующие элементы, воздух распыляется на мельчайшие пузырьки, соизмеримые с размерами отверстий гофрированной сетки, благодаря чему происходйт интенсивное насыщение культуральной жидкости кислородом воздуха.

Отработанный воздух удаляется из емкости по вытяжной трубе 2. Слив отработанной питательной смеси с накопленной биомассой осуществляется по трубопроводу 6, а промывной воды— по трубопроводу 7.

Ввод воды для промывки аэрирующего устройства производится по трубопроводу 8. Для охлаждения культуральной жидкости в охлаждающую рубашку 3 подается вода.

Простота конструкции аэрирующего устройства, состоящего в соответствующем ряду из одинаковых взаимозаменяемых диспергирующих элементов, отсутствие горизонтальных воздухораспределительных лежаков позволяет уменьшить гидравлические сопротивления, сократить металлоемкость конструкции, улучшить условия промывки аэрирующего устройства.

Предлагаемое аэрирующее устройство обеспечивает повышение удельной производительности аппарата за счет увеличения коэффициента использования и скорости сорбции кислорода воздуха.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Аппарат для выращивания микроорганизмов, преимущественно дрожжей, содержащий вертикальную емкость, снабженную теплообменной рубашкой, патрубками для подвода питательной среды, отвода биомассы и отработанного воздуха, расположенное в емкости аэрирующее устройство, состоящее из расположенных в одной плоскости диспергирующих элементов, каждый из которых выполнен в виде полого сетчатого усеченного конуса, и под973 6 коллектора а плоа и отношение суммарн ои остен дисщ д рабочих поверхно пергирующих эпементов ниж к такси же пло а ижнего ряда щ ди вышерасположенн

ro ряда ав р но отношению площадей пооперечных сечений коллектора воздуха на уровне расположени ия этих рядов и составляет 1,2-1,4.

2. Аппарат по п. 1 о ю отличаиися тем что то в трубопроводе для подвода воздуха пе е уста новлены лопа перед коллектором опасти, закручивающие воздушныи поток °

3 Аппарат по пп 1 2, и, о тл и ч а ю шийся я тем, что диспергирующие элементы кажд ждого последующего ря а с д мещены относительно

20 ментов п е ь р дыдущего ряда для и льна эления об а я исключеразования застойных зон.

5 ключенного к ис

1433 к диспергирующим элементам коллектора воздух размещенным .а с цент рально возд а трубоп ово р дом для подвода уха, отличающи тем, что щ и то, с целью повышения ел

5 производительнос я удельной тельности аппара та, коллектор воздуха выполнен в виде верти, кально установленного се у еченного о ращенного меньшим ос, нием вве х основар, при этом отношение иа,метра большего ние диао основания к диамет ,меньшего составляет 1 3-1 5 рующие элементы подключ перги яет, -1,5, а дисключены тан,генциально к поверхности конуса и

:,снабжены вн т у ренними го@рами, распо ложенными спирально для зак ного потока, причем аэ и

,ряд о сна жено дополнительными ядами аналоги чных диспергирующих элементов установленных по вы высоте

1433973

Ц 15

Составитель С.Дмитриев

Редактор М. Петрова Техред М. Ходанич Корректор О.Кравцова

Заказ 5517/28 Тираж 520 Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4