Дезинтегратор микроорганизмов

 

Изобретение относится к микробиологической промышленности, ч дезинтеграторам микроорганизмов. Цель изобретения - повышение производительности Дезинтегратор содержит цилиндрический корпус 1 с патрубками 2 и 3 для подвода суспензии и отвода дезинтегратора Размещенное внутри корпуса 1 устройство для разрушения клеток снабжено приводом 4 с валом 5. Это устройство содержит также диск 6, укрепленный на приводном валу 5 с вертикальными стержнями 7. На стержнях 7 по их высоте рчзмещены горизонтальные пластины 8 с острыми кромками У стенки корпуса 1 образована зона 9 для распеделения суспензии под действием центробежных сил Пластины 8 и слой суспензии располагаются в этой зоне 9, где и происходит разрушение клеток пластинами 8. Дезинтеграция клеток происходит в результате взаимодействия быстро перемещающихся, частично погруженных в слой суспензии тонких пластин 8 с относительно малоподвижной жидкостью Это позволяет получить значительные напряжения сдвига в зоне кромок пластин 8 без значительных затрат энергии 3 ил (/ С

СОК)З ОЕч-"I СКИХ

СОЦИАДИСТЛНЕСКИХ

РЕСПУГ)лик (ч)5 С 12 М 1/33

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТ ГТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTKF Ü1ÒÈßÌ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4672915/13 (22) 24.02.89 (46) 07,05.92, Бюл, N. 17 (71) Институт повышения квалификации руководящих работников и специалистов

Минхимнефтемаша (72) Д.П,Соколов и Д.Д.Г околов (53) 663.14(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 571300, кл. С 12 М 1/00, 1975. (54) ДЕЗИНТЕГPATOP МИКРООРГАКИЗМОВ (57) Изобретение относится к микробиологической промышленности, к дезинтеграторам микроорганизмов. Цель изобретения— повышение производительности. Дезинтегратор содержит цилиндрический корпус 1 с патрубками 2 и 3 для подвода суспензии и отвода деэинтегратпра. Размещенное внут„„ ДЛ „„1731804 А1 ри корпуса 1 устройство для разрушения клеток снабжено приводом 4 с валом 5. Это устройство содержит также диск 6, укрепленный на приводном валу 5 с вертикальными стержнями 7. Ка стержнях 7 по их высоте размещены горизонтальные пластины 8 с острыми кромками, У стенки корпуса 1 образована зона 9 для распеделения суспензии под действием центробежных сил, Пластины 8 и слой суспензии располагаются в этой зоне 9, где и происходит разрушение клеток пластинами 8. Дезинтеграция клеток происходиг в результате взаимодействия быстро перемещающихся, частично погруженных в слой суспензии тонких пластин 8 с относительно малоподвижной жидкостью. Это позволяет получить значительные напряжения сдвига в зоне кромок пластин 8 без значительных затрат энергии.

3 ил.

1731804

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к устройствам для дезинтеграции микроорганизмов, Целью изобретения является повышение производительности.

На фиг, 1 изображен дезинтегратор, продольный разрез; на фиг. 2 — узел на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез А — А на фиг. 1.

Дезинтегратор микроорганизмов содержит цилиндрический корпус 1 с патрубком 2 для подвода суспензии микроорганизмов и патрубком 3 для отвода дезинтеграта и размещенное внутри корпуса 1 устройство для разрушения клеток, снабженное приводом 4 с вертикальным валом

5, Устройство для разрушения клеток содержит горизонтальный диск 6, укрепленный на приводном валу 5 с размещенными на нем равномерно по окружности диска, по периферии корпуса 1, вертикальными стержнями 7, по всей высоте каждого из которых равномерно и горизонтально укреплены пластины 8 с острыми кромками. Пластины

8 на стержне 7 расположены с одной его стороны и направлены к стенке корпуса 1, причем между стержнями 7 и стенкой корпуса 1 образована кольцевая зона 9, служащая для равномерного распределения суспензии под действием центробежных сил и для разрушения в этой зоне 9 клеток микроорганизмов.

Дезинтегратор работает следующим образом.

Включают привод 4 и подают через патрубок 2 суспензию микроорганизмов. Патрубок 3 соединяют со свободным стоком, При подаче дополнительного количества суспензии, превышающего объем слоя жидкости, доходящей до патрубка 3, такое же количество будет отбираться через него. Таким образом, возможны три режима работы дезинтегратора; периодический, при его заполнении суспензией до сливного отверстия патрубка 3 на время обработки, проточный, при непрерывных подаче и отборе суспензии; циркуляционный, при обеспечении циркуляции суспензии через дополнительную внешнюю емкость (не показана).

Суспензия микроорганизмов поступает в патрубок 2 и за счет вращения диска 6 со стержнями 7 и пластинами 8 приобретает вращательное движение и под действием центробежных сил распределяется в кольцевой зоне 9 у стенки корпуса 1 и по его высоте, Далее происходит разрушение клеток микроорганизмов при их взаимодействии с пластинами 8, при этом дезинтегратор выводится через патрубок 3, Для оценки эффективности процесса дезинтеграции посредством взаимодействия тонкой пластинки с малоподвижным слоем суспензии дрожжей был изготовлен

5 аппарат, содержащий 0,1 л жидкости, внутри аппарата помещался ротор с двумя пластинками толщиной 0,05 мм, расположенными на расстоянии 3 см от оси.

При скорости вращения ротора

10 6000 об/мин окружная скорость пластин 8 составляет 18 м/с при погружении в воронкообразный слой жидкости на 4-6 мм. Площадь поперечного сечения пластин 8, направленного навстречу потоку, составля15 ла 0,5 мм . При этом начальная концентрация дрожжевых клеток в суспензии 12 г/л; через 5 мин работы все клетки разрушаются, Затраты энергии, приходящиеся на

20 преодоление сопротивления жидкости погруженными частями пластин 8 при скорости 18 м/с и сопротивления трения ротора о воздух, составляют 2,2 Вт.

Расчетное значение затрат энергии, 25 учитывающее гидравлическое сопротивление пластин 8, составляет 1,64 Вт.

Удельные затраты энергии на дезинтеграцию К в устройстве составляют

К = = 1,83 кВтч/м .

N Т з

Поскольку дезинтеграция клеток происходит при взаимодействии потока с попе35 речным сечением пластин 8 заданной толщины, то производительность дезинтегратора зависит от суммарного поперечного сечения погруженных в слой жидкости пластин 8, и при подобных гидродинамических

40 условиях (w = 18 м/ч) определяется из соотношения

G = 0,0024 Sc м /ч, 45 где Sc — площадь поперечного сечения всех

2 пластин 8, мм .

Таким образом, конструктивные особенности дезинтегратора обеспечивают как

50 повышение производительности, так и снижение энергозатрат, Для обеспечения разрушения более мелких клеток необходимо уменьшение толщины кромок пластин 8, направленных на55 встречу потоку, что может быть достигнуто их заточкой.

Положительный эффект достигается также и тем, что толщина пластин 8 составляет 0,03-1,0 мм, зазоры между пластинами

8 более тройной их толщины, а расстояние

1731804.

25 по окружности между кромками смежных пластин 8 больше их ширины.

Размещение пластин 8 в пределах всей высоты корпуса 1 позволяет создать проточную систему, в которой рабочий объем суспензии будет располагаться в виде тонкого слоя на внутренней поверхности корпуса 1 и удерживаться в результате динамического воздействия воздушного вихря.

Дезинтеграция клеток будет происходить в результате взаимодействия быстро перемещающихся, частично погруженных в слой суспензии, тонких пластин 8 с относительно малоподвижной жидкостью. Относительная скорость перемещения пластин 8 в жидкости может быть более 100 м/с, что позволяет получить значительные напряжения сдвига в зоне кромок пластин 8 без излишних затрат энергии на перемешивание всей жидкости.

Формула изобретения

Дезинтегратор микроорганизмов, содержащий цилиндрический корпус с патрубками для подвода суспензии микроорга низмов и отвода дезинтеграта и размещенное внутри корпуса. устройство для разрушения клеток микроорганизмов, снаб5 женное приводом с вертикальным валом, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, устройство для разрушения клеток содержит горизонтальный диск, укрепленный на

10 приводном валу с размещенными на нем равномерно по окружности по периферии корпуса вертикальными стержнями, по всей высоте каждого из которых равномерно и горизонтально укреплены пластины с ост15 рыми кромками, при этом пластины расположены с одной стороны стержня и направлены к стенке корпуса, а между вертикальными стержнями и стенкой корпуса образована кольцевая зона, служащая для

20 равномерного распределения суспензии под действием центробежной силы и разрушения клеток микроорганизмов, 1731804

50

Составитель Н.Осипов

Техред М.Моргентал Корректор О,Кундрик

Редактор О,Хрипта

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул,Гагарина. 101

Заказ 1556 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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