Аппарат для выращивания микроорганизмов

 

Использование: микробиологическая промышленность. Сущность изобретения: аппарат содержит емкость с технологическими патрубками и снабжен устройством для пеногашения в виде спирали Архимеда, которая расположена в его верхней части с возм ожностью перемещения. При этом внутренний виток спирали закреплен на полом валу, а наружный - на стенке емкости. Внутри емкости размещено устройство для создания пульсаций жидкости, выполненное в виде вибромешалки с коническими пружинами и также укрепленное на полом валу. 2 ил.

Ф

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4826994/13 (22) 17.05.90 (46) 23,01,93. Бюл. ¹ 3 (71) Центр научно-технического творчества молодежи "Внедрение" (72) А,Г,Салькова и С.Р.Хужеев. (56) Авторское свидетельство СССР

N 510504, кл. С 12 М 1/02, 1976.

Авторское свидетельство СССР

N 759586, кл. С 12 M 1/04, 1980, (54) АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к аппаратам для выращивания микроорганизмов, имеющим вибрационную систему перемешивания культуральной среды, и может быть использовано в пищевой, фармацевтической, химической промышленности, а также в системах очистки сточных вод.

Известен аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий емкость, перфорированные перегородки, укрепленные на валу, установленном с возможностью возвратно-поступательного движения, аэратор.

Недостатком известного аппарата является высокая степень пенообразования во время его работы, что характерно для аппаратов с дисковыми вибромешалками, Интенсивность пенообразования создает серьезное препятствие к оптимизации усло„„Я) „„1?89552 А1 (si)s С 12 M 1/04 т (57) Использование: микробиологическая промышленность, Сущность изобретения: аппарат содержит емкость с технологическими патрубками и снабжен устройством для пеногашения в виде спирали Архимеда, которая расположена в его верхней части с возможностью перемещения. При этом внутренний виток спирали закреплен на полом валу, а наружный — на стенке емкости.

Внутри емкости размещено устройство для создания пульсаций жидкости, выполненное в виде вибромешалки с коническими пружинами и также укрепленное на полом валу. 2 ил. вий для выращивания микроорганизмов, снижается эффективность процесса.

Наиболее близок по технической сущности к предлагаемому аппарат для выращивания микроорганизмов, включающий емкость с теплообменной рубашкой, приводной шток возвратно-поступательного движения с укрепленными на нем устройствами для диспергирования среды, аэратор, диффузор, Недостатком известного аппарата является высокая степень пенообразования во время работы виброперемешивающего устройства, необходимость в высоких энергозатратах для пеногашения, а также возбуждаемая интенсивная вибрация конструкции аппарата, что приводит к сокращению срока службы, а также снижает эксплуатационные характеристики. Интенсивное пенообразование ведет к снижению эффективности технологического процесса.

1789552

Целью изобретения является увеличение производительности за счет повышения эффективности пеногашения, Поставленная цель достигается тем. что аппарат для выращивания микроорганизмов, включающий емкость с технологическими патрубками и теплообменной рубашкой," вибромешалку, установленную на приводноМ штоке, устройство для подвода воздуха, согласно изобретению, дополнительно снабжен пеногасящим устройством, установленным в зоне пенообразования и выполненным в виде спирали

Архимеда, внутренний виток которой зафиксирован на штоке, а периферийный виток закреплен на стенке емкости.

Пеногасящее устройство, выполненное в виде спирали и установленное вместе с вибромешалкой на одном приводном штоке. позволяет компенсировать пеногенерирующую способность вибромешалки и полностью гасить пену либо снижать энергоэатраты на ее пеногашение, что способствует повышению эффективности технологического процесса в целом, На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат, вид сбоку, продольный разрез; на

: фиг. 2 — разрез А-А на фиг, 1.

Аппарат содержит вертикальную цилиндрическую емкость 1 с теплообменной рубашкой 2 и теплообменным цилиндромдиффузором 3, На стенках цилиндра 3 за.креплены витки больших оснований конических пружин вибромешалки 4. Витки малых оснований закреплены на полом приводном штоке 5. К штоку 5 через штуцер 6 подсоединен гибкий шланг 7 для подвода аэрирующего воздуха через полый шток 5 в нижнюю часть аппарата. Конические пружины вибромешалки 4 закреплены в полусжатом состоянии, Привод 8 штока 5 смонтирован на крышке 9 аппарата. В качестве уплотнения использован сильфон 10, В верхней части аппарата дополнительно установлено пеногасящее устройство 11, представляющее собой плоскую спираль

Архимеда, выполненную из проволоки меньшего диаметра по сравнению с диаметром пружины вибромешалки 4. Пеногасящее устройство 11 зафиксировано на штоке

5 с помощью хомута 12. Хомут 12 установлен с возможностью перемещения по длине штока 5. Периферийный виток устройства

11 закреплен на стенке емкости 1 аппарата, Пеногасящее устройство расположено над уровнем жидкости в аппарате, в зоне пенообразования. Аппарат может быть подключен по мере необходимости к стационарному пеногасителю (не показан) любого принципа действия.

Позициями 13 — 15 обозначены соответственно штуцера для подачи питательной среды, отвода культуральной жидкости и отработанного воздуха.

5 Аппарат работает следующим образом, По мере заполнения рабочего объема питательной средой через штуцер 13 включается привод 8 мешалки 4, которая начинает вибрировать, Через шланг 7 и полый шток

10 5 в нижнюю часть цилиндра 3 подается аэрирующий воздух, Поступающий воздух попадает в зону действия вибромешалки 4 и диспергируется с образованием мелкодисперсной гаэожидкостной смеси. Вследствие этого организуется вертикальная циркуляция газожидкостной среды в аппарате. Циркуляционный контур показан на фиг, 1 стрелками. При работе вибромешалки

4 происходит образование большого коли20 чества пены, скапливающейся на поверхности жидкости, в зоне расположения пеногасящего устройства 11, которое своей вибрацией разрушает пену. Чем интенсивней возвратно-поступательные движения штока 5, тем интенсивнее вибрации мешалки 4 и больше пенообразование. Однако устройство 11 в этом случае более интенсивно разрушает пену, так как его колебательные движения тоже обусловлены работой при30 водного штока 5 мешалки 4, Таким образом, в предлагаемом аппарате соблюдается зависимость, по которой чем сильнее пенообразование, тем интенсивнее пеноразрушение. Этот процесс осуществля35 ется без каких-либо дополнительных энергозатрат ввиду небольшой плотности пенного слоя.

Устройство 11 благодаря меньшему диаметру своей проволоки (по сравнению с

40 пружиной мешалки 4) имеет меньшую жесткость, чем вибромешалки 4 и, следовательно, меньшую резонансную частоту колебаний, Наблюдается фазовый сдвиг колебаний устройства 11 относительно колебаний пружины мешалки 4, что обусловливает дополнительное амортизирование вибраций. Улучшаются условия эксплуатации аппарата.

Высота закрепления устройства 11 на

50 штоке 5 может регулироваться с помощью хомута 12.

Сильфон 10 обеспечивает надежную герметизацию емкости 1, Отработанный газ отводится через штуцер 15. Биомасса выгружается из аппарата через штуцер 14 вместе с культуральной жидкостью, Предложенный аппарат имеет следующие преимущества по сравнению с известными;

1709552 — наличие дополнительного пеногасящего устройства исключает превращение в пену большого количества культуральной жидкости во время процесса выращивания микроорганизмов; это повышает эффективность технологического процесса, так как увеличивается тем самым полезный обьем

Формула изобретения

Аппарат для выращивания микроорганизмов. содержащий цилиндрическую емкость с технологическими патрубками,, теплообменную рубашку. устройство для подвода воздуха, центрально установленный цилиндр с размещенным в нем устройством для создания пульсаций, которое включает полый вал с приводом и переме шивающее устройство, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности за счет повышения эффективности пеногашения, аппарат снабжен устройством для пеногашения в виде плосреды. повышается выход го ово о продукта; — снижаются удельные энергоэатраты. идущие на пеногашение;

5 — уменьшается вибрация корпуса, что увеличивает долговечность и надежность аппарата. ской спирали Архимеда. которая расположена в его верхней части с воэможностью перемещения, при этом ее внутренний виток закреплен на полом валу, а наружный— на стенке емкости, устройство для создания пульсаций жидкости выполнено в виде вибрамешалки с коническими пружинами и укреплено на полом валу, при этом большие витки конических пружин закреплены на стенках цилиндра, а меньшие — на полом валу, причем нижняя часть sana для подвода воздуха совмещена с пружинами вибромешалки, а диаметр сечения витка спирали выполнен меньше диаметра сечения витка вибромешалки для наложения колебаний.

1789552

Редактор Г.Бельская

Заказ 328 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

11

Составитель А.Салькова

Техред М,Моргентал Корректор С.Патрушева