CH573768A5

CH573768A5 - Gasifying liquids esp. for aerobic microbiological processes - using turbine with axial intake and telescopic vertical intake tube

Info

Publication number: CH573768A5
Application number: CH48475A
Authority: CH
Original assignee: Mueller Hans Maennedorf
Priority date: 1973-07-13
Filing date: 1975-01-14
Publication date: 1976-03-31
Also published as: CH564368A5

Abstract

The parent patent describes a liquids gasification device esp. for the forming of air-liquid dispersions for example in aerobic microbiological processes. In this patent of addn. the vertical pipe consists of two telescopic sections whicha re able to slide one inside the other to give a variable height to the pipe. Esp. used in large tanks where microbiological processes involving aerobic action are to be carried out; to initiate the action, it is frequently necessary to start with a reduced level of liq. in the tank. The new appts. can also be used in processes where different foam behaviour occurs during and at the end of the fermentation process. The variable height of the guide tube makes adjustment, to suit these processes, possible.

Description

       

  
 



   Die Erfindung betrifft eine weitere Ausbildung der Begasungsvorrichtung, wie sie im Hauptpatent angegeben ist.



  Eine solche Vorrichtung wird insbesondere zum Belüften von Flüssigkeiten unter Bildung von Luft-Flüssigkeitsdispersionen, wie sie beispielsweise bei aeroben mikrobiologischen Prozessen Anwendung finden, um Mikroorganismen mit dem Nährmedium und Sauerstoff zu versorgen, verwendet.



   Bei der Vorrichtung gemäss Patentanspruch des Hauptpatentes ist eine axial ansaugende Turbine im Unterteil eines Reaktions- oder Fermentationsbehälters vorgesehen. Über der in der Nähe des Behälterbodens angeordneten Umwälzturbine ist ein zylindrisches Leitrohr angeordnet, welches in der Nähe seines oberen Endes eine Verengung aufweist, in welcher ein das Gas zuführender Körper so angebracht ist, dass die Gaszuführungen an der engsten Stelle des durch das verengte Leitrohr und dem Gaszufuhrkörper gebildeten Ringspaltes angeordnet sind.



   Vorteilhaft ist dabei der das Gas zuführende Körper innerhalb des mit der Verengung versehenen Leitrohres axial beweglich gelagert.



   Bei grossen Behältern ergibt sich oft die Notwendigkeit, mit geringen Animpfmengen zu starten. Dies hat zur Folge, dass eine Umwälzung mit genügender Belüftung in bekannten Fermentern nicht möglich ist, da das Leitrohr nicht mit Flüssigkeit beschickt werden kann.



   Es gibt weiterhin Prozesse, bei denen die Füllhöhe während der Fermetierung variiert. Es gibt Medien, die bei gleicher Füllhöhe zu Beginn einer Fermentation, während und am Ende ein unterschiedliches Schaumverhalten zeigen. Mit den bekannten Apparaten sind viele Aufgaben nicht oder unter grossem Aufwand zu lösen.



   Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einer Begasungsvorrichtung der genannten Art die Anpassung des Leitrohres an die Füllhöhe und an das Schaumverhalten so zu gestalten, dass die Fermentierung unter optimalen Bedingungen erfolgen kann.



   Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Begasen von Flüssigkeiten nach Patentanspruch des Hauptpatentes dadurch erreicht, dass das Leitrohr aus zwei ineinander verschiebbaren Zylindern besteht, die vertikal verschiebbar sind.



   In der beigefügten Zeichnung ist eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Begasungsvorrichtung dargestellt.



   In einem senkrechten, zylindrischen Fermentationsbehälter 1 ist am Boden eine Kreiselpumpe 2 angeordnet, welche den Behälterinhalt axial ansaugt und radial ausschleudert und durch einen Elektromotor 3 über ein Getriebe 4 angetrieben wird. Axial über dieser Kreiselpumpe ist ein Leitrohr 5, 5' angeordnet, welches aus zwei Teilen besteht, dem unteren festen Teil 5 und dem oberen beweglichen Teil 5'. Am unteren Teil des Leitrohres 5 ist ein hohler Konus als Gaszuführungskörper 7 ausgebildet. Die Gaszuführung erfolgt über ein Rohr 8. Das obere Leitrohr 5' ist über eine Zugvorrichtung 9 an einer Welle 10 befestigt, die durch einen Elektromotor 11 oder eine nicht gezeichnete Handkurbel angetrieben werden kann. Die Welle 10 ist auf der Gegenseite im Kesselinnern 12 gelagert und an der Motorseite über eine sterile Dichtung nach aussen abgedichtet.



   Zum Betrieb der Vorrichtung wird die zu behandelnde Flüssigkeit chargenweise oder kontinuierlich in den Behälter eingeleitet und die Luft über die Leitung 8 zugeführt. Während der Rotation der Kreiselpumpe 2 wird die Flüssigkeit durch das Leitrohr 5, 5' axial angesaugt und radial ausgeworfen, so dass sie ausserhalb des Leitrohres nach oben und innerhalb des Leitrohres nach unten gefördert wird. Je nach der axialen Einstellung des Leitrohres 5' kann die Flüssigkeitsmenge, die in das Leitrohr 5' einzudringen vermag, gesteuert werden. Je weniger Flüssigkeit im Behälter vorhanden ist, desto weiter kann das Leitrohr 5' über das Leitrohr 5 nach unten hin verstellt werden. Je mehr Flüssigkeit im Behälter vorhanden ist, desto weiter kann das Leitrohr 5' aus dem unteren Teil des Leitrohres 5 herausgezogen werden.



   Die Ableitung der Gase erfolgt über einen mechanischen Schaumabscheider 13, der mittels eines Elektromotors 14 angetrieben wird. Das Gas verlässt über eine Rohrleitung 15 den Schaumabscheider 13.



   Die erfindungsgemässe Gestaltung der Vorrichtung löst die gestellte Aufgabe durch eine einfache Konstruktion, die auch während des Betriebes den jeweils erforderlichen Bedingungen optimal angepasst werden kann. Diese Verstellbarkeit hat sich auch für den   Sterilbetrieb    während der Fermentierung bewährt. 



  
 



   The invention relates to a further embodiment of the gassing device as indicated in the main patent.



  Such a device is used in particular for aerating liquids with the formation of air-liquid dispersions, such as are used, for example, in aerobic microbiological processes in order to supply microorganisms with the nutrient medium and oxygen.



   In the device according to claim of the main patent, an axially sucking turbine is provided in the lower part of a reaction or fermentation vessel. A cylindrical guide tube is arranged above the circulating turbine, which is arranged in the vicinity of the container bottom and has a constriction in the vicinity of its upper end, in which a body supplying the gas is attached so that the gas supply lines at the narrowest point of the narrowed guide tube and the gas supply body formed annular gap are arranged.



   The body supplying the gas is advantageously mounted in an axially movable manner within the guide tube provided with the constriction.



   With large containers it is often necessary to start with low inoculation quantities. This has the consequence that a circulation with sufficient ventilation in known fermenters is not possible, since the draft tube cannot be charged with liquid.



   There are also processes in which the filling level varies during fermentation. There are media that show different foaming behavior at the beginning of a fermentation, during and at the end, with the same filling level. With the known apparatus many tasks cannot be solved or can be solved with great effort.



   It is the object of the invention to adapt the guide tube to the filling level and to the foaming behavior in a gassing device of the type mentioned so that the fermentation can take place under optimal conditions.



   This object is achieved by a device for gassing liquids according to patent claim of the main patent in that the guide tube consists of two cylinders which can be displaced into one another and which are vertically displaceable.



   The attached drawing shows an embodiment of the gassing device according to the invention.



   In a vertical, cylindrical fermentation vessel 1, a centrifugal pump 2 is arranged at the bottom, which sucks in the vessel contents axially and centrifuges it out radially and is driven by an electric motor 3 via a gear 4. A guide tube 5, 5 'is arranged axially above this centrifugal pump and consists of two parts, the lower fixed part 5 and the upper movable part 5'. On the lower part of the guide tube 5, a hollow cone is formed as a gas supply body 7. The gas is supplied via a pipe 8. The upper guide pipe 5 'is fastened via a pulling device 9 to a shaft 10 which can be driven by an electric motor 11 or a hand crank, not shown. The shaft 10 is mounted on the opposite side in the inside of the boiler 12 and is sealed off from the outside by means of a sterile seal on the motor side.



   To operate the device, the liquid to be treated is introduced into the container in batches or continuously and the air is supplied via line 8. During the rotation of the centrifugal pump 2, the liquid is sucked in axially through the guide tube 5, 5 'and ejected radially so that it is conveyed upwards outside the guide tube and downwards inside the guide tube. Depending on the axial setting of the guide tube 5 ', the amount of liquid that can penetrate into the guide tube 5' can be controlled. The less liquid there is in the container, the further the guide tube 5 'can be adjusted downwards via the guide tube 5. The more liquid there is in the container, the further the guide tube 5 ′ can be pulled out of the lower part of the guide tube 5.



   The gases are discharged via a mechanical foam separator 13 which is driven by means of an electric motor 14. The gas leaves the foam separator 13 via a pipe 15.



   The design of the device according to the invention solves the problem posed by a simple construction which can also be optimally adapted to the required conditions during operation. This adjustability has also proven itself for sterile operation during fermentation.

Claims

PATENT CLAIM

Device for gassing liquids according to claim of the main patent, characterized in that the guide tube (5, 5 ') consists of two cylinders (5 and 5') which can be displaced one inside the other and which are vertically displaceable.

SUBCLAIMS 1. Device according to claim, characterized in that an electric motor (11) is provided to move the cylinder.

2. Device according to claim, characterized in that a pulling device (9) is provided on a cylinder for manual displacement.