CS243641B1 - Fermentor - Google Patents

Abstract

Navrhuje se zdokonalení konstrukce fermentoru sestávajícího z tělesa, v němž je upevněna nejméně jedna soustava míchadel β vnitřním cirkulačním válcem a vzdušnícím věncem. Fermentor dále sestává z vnějšího chladiče zápary, který je propojen výtlačným potrubím s čerpadlem a s tělesem fermentoru. Sání zápary do chladicího okruhu je vyústěno pod vzdušnící věnec ve vzdálenosti od stěny fermentoru větší než je čtvrtina vzdálenosti osy míchadel od stěny fermentoru. Dále se navrhuje uklidňovací přepážka mezi vyústění sacího potrubí chladicího okruhu a stěnu fermentoru. Řešení je možno využít např. při výrobě krmných bílkovin ze sulfitových výluhů nebo ze syntetického etanolu.

Description

(54) Fermentor

Navrhuje se zdokonalení konstrukce fermentoru sestávajícího z tělesa, v němž je upevněna nejméně jedna soustava míchadel β vnitřním cirkulačním válcem a vzdušnícím věncem. Fermentor dále sestává z vnějšího chladiče zápary, který je propojen výtlačným potrubím s čerpadlem a s tělesem fermentoru. Sání zápary do chladicího okruhu je vyústěno pod vzdušnící věnec ve vzdálenosti od stěny fermentoru větší než je čtvrtina vzdálenosti osy míchadel od stěny fermentoru. Dále se navrhuje uklidňovací přepážka mezi vyústění sacího potrubí chladicího okruhu a stěnu fermentoru.

Řešení je možno využít např. při výrobě krmných bílkovin ze sulfitových výluhů nebo ze syntetického etanolu.

Vynález se týká zdokonalení konstrukce fermentoru. Jsou již známy fermentor.y s vnitřním cirkulačním válcem, soustavou míchadel, vzdušnícím věncem a vnějším chladicím okruhem. Ve fermentoru míchaná směs zápary, vzduchu přiváděného pro udrženi kvasného procesu a v procesu vznikajícího oxidu uhličitého je hrdlem zaústěným do stěny nádoby odváděna do sáni vnějšího cirkulačního čerpadla sacím potrubím a z výtlaku čerpadla je dopravovaná směs vedena do vnějšího chladiče,' kde je odváděno teplo vzniklé uvnitř fermentoru v kvasném či jiném mikrobiologickém procesu. Ochlazená směs je pak vedena zpět do fermentoru.

Při zvyšování výkonu takto konstruovaných fermentorů dochází k potížím při čerpání směsi zápary, vzduchu a oxidu uhličitého cirkulačním čerpadlem, protože rostoucí intenzita míchání a přívod vzduéhu způsobuje vyšší podíl plynné fáze v čerpané směsi v místě zaústění sacího potrubí, a to způsobuje značné snížení výkonu obvyklých typů čerpadel, např. čerpadel odstředivých. Tím je v důsledcích snížena produkce fermentoru.

Tyto potíže lze částečně snížit zvýšeným přidáváním odpěňovacího tuku. Zvýšený přídavek odpěňovacího tuku však snižuje kvalitu produktu a současně zvyšuje provozní náklady. Při vysoké intenzifikaci procesu však přidávání odpěňovacího tuku k odstranění potíží nestačí.

Pro sníženi potíží lze rovněž užít vnějších cirkulačních čerpadel zvláštní konstrukce pro dopravu kapaliny s vysokým podílem plynné fáze, avšak tato čerpadla jsou investičně velmi náročná a zvyšují tak provozní náklady.

Uvedeným nevýhodám vznikajícím z provozních důvodů při intenzívním provozu fermentorů lze předejit zdokonalenou konstrukcí fermentoru, sestávajícího z tělesa, v němž je upevněna nejméně jedna soustava míchadel s vnitřním cirkulačním válcem a vzdušnícím věncem. Fermentor dále sestává z vnějšího chladiče zápary, který je propojen výtlačným potrubím s čerpadlem a s tělesem fermentoru.

Podstata vynálezu je V tom, že sací potrubí vnějšího cirkulačního čerpadla procházející stěnou fermentoru je prodlouženo uvnitř fermentoru směrem k ose hřídele se soustavou míchadel. Toto sací potrubí je skloněno tak, že jeho vyústění je níže než je výška vzdušnícího věnce nad dnem fermentgru. Vyústěni je vzdáleno od stěny fermentoru více než o čtvrtinu nejkratší vzdálenosti osy hřídele se soustavou míchadel od stěny fermentoru. Mezi vyústění sacího potrubí vnějšího cirkulačního čerpadla a stěnu fermentoru může být umístěna uklidňovacl přepážka.

Výhoda navrženého řešeni je v tom, že fermentor lze provozovat s vysokou měrnou produkcí při jednoduché a investičně nenáročné úpravě konstrukce. Snižují se nároky na přídavek odpěňovaciho tuku. K čerpání směsi zápary lze použít i vhodných typů odstředivých čerpadel.

Příklad provedení vynálezu je schematicky znázorněn na výkrese, kde je na obr. 1 v řezu fermentor s vnitřním cirkulačním válcem a vnějším chladicím okruhem a na obr. 2 detail vyústěni sacího potrubí s uklidňovaci přepážkou v řezu, který je kolmý k řezu na obr. 1.

Fermentor sestává z tělesa, které je tvořeno stěnou £ a dnem 2. Ve fermentoru je umístěn vnitřní cirkulační válec £, dělicí mezikruží £ a vzdušnící věnec £. Pohon míchadel 6 je spojen hřídelí se soustavou míchadel 7. Vyústěni £ sacího potrubí 9 vnějšího cirkulačního čerpadla 10 je výškově umístěno mezi dnem 2 fermentoru a vzdušnícím věncem 5, s výhodou je umis- . těno přímo u dna £ fermentoru. Sací potrubí 9 prochází stěnou £ fermentoru; uvnitř je vytvořeno nápř. obdélníkovým kanálem nebo trubkou, s výhodou na konci zploštělou či šikmo seříznutou. Vzdálenost vyústění £ sacího potrubí 9 od stěny £ fermentoru je větší než čtvrtina vzdálenosti stěny £ fermentoru od osy hřídele se soustavou míchadel £· ^z fermentoru pokračuje sací potrubí £ k vnějšímu cirkulačnímu čerpadlu £0, které je spojeno výtlačným potrubím 11 s vnějším chladičem zápary 12. Z vnějšího chladiče zápary 12 je zaústěno potrubí ochlazené zápary 13 do stěny £ fermentoru. Mezi vyústění £ sacího potrubí £ a stěnu £ fermentoru je umístěna uklidňovaci přepážka 14.

Znázorněné uspořádání slouží k demonstraci provedení u jedné míchací jednotky a jednoho sání vnějšího cirkulačního čerpadla. U velkých fermentorů může být použito řešení podle vynálezu bu3 u jedné míchací jednotky, nebo současně u více jednotek. Stejně tak sání může být provedeno paralelně více trubkami, kdy umístění zaústění sacích trubek je provedeno podle vynálezu.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Fermentor, sestávající z tělesa, v němž je upevněna nejméně jedna soustava míchadel s vnitřním cirkulačním válcem a vzdušnícím věncem, sestávající dále z vnějšího chladiče zápary, který je propojen výtlačným potrubím s čerpadlem a s tělesem fermentorů, vyznačený tím, že sací potrubí (9) vnějšího cirkulačního čerpadla (10) procházející stěnou (1) fermentoru je prodlouženo uvnitř fermentorů směrem k ose hřídele se soustavou míchadel (7) a je skloněno tak, že jeho vyústění (8) je níže než je výška vzdušnícího věnce (5) nad dnem (2) fermentorů a toto vyústění (8) je vzdáleno od stěny (1) fermentorů více než o čtvrtinu nejkratší vzdálenosti osy hřídele se soustavou míchadel (7) od stěny (1) fermentorů.
2. 2. Fermentor podle bodu 1, vyznačený tím, že mezi vyústěni (8) sacího potrubí (9) vnějšího cirkulačního čerpadla (10) a stěnu (1) fermentorů je umístěna uklidňovací přepážka (14)