CS243641B1

CS243641B1 - Fermentor

Info

Publication number: CS243641B1
Application number: CS84301A
Authority: CS
Inventors: Bohuslav Melichar
Original assignee: Bohuslav Melichar
Priority date: 1984-01-13
Filing date: 1984-01-13
Publication date: 1986-06-12
Also published as: CS30184A1

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.It is proposed to improve the fermenter design consisting of the body in which it is fixed at least one agitator β with an internal circulation cylinder and air wreath. The fermenter further consists of an outer one the heat sink of the mash, which is connected by a discharge with the pump and the fermenter housing. Sucking the mash into the cooling circuit is under the air crown at a distance larger than the fermenter wall a quarter the distance of the agitator axis from the wall fermentor. Furthermore, a calming proposition is proposed partition between the intake manifold outlet circuit and fermenter wall. The solution can be used eg in production feed protein from sulphite leachate or from ethanol.

Description

(54) Fermentor(54) Fermenter

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.It is proposed to improve the design of a fermenter consisting of a body in which at least one set of agitators β is fixed by an inner circulation cylinder and an air ring. The fermenter further comprises an external mash cooler which is connected by a discharge line to the pump and to the fermenter body. The suction of the mash into the cooling circuit results in an underflow ring at a distance from the fermenter wall greater than a quarter of the distance of the agitator axis from the fermenter wall. Furthermore, a calming partition is provided between the suction pipe outlet of the cooling circuit and the fermenter wall.

Řešení je možno využít např. při výrobě krmných bílkovin ze sulfitových výluhů nebo ze syntetického etanolu.The solution can be used, for example, in the production of feed proteins from sulphite leaches or from synthetic ethanol.

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.The invention relates to improvements in the design of a fermenter. Fermenters are already known with an internal circulation cylinder, an agitator set, an air ring and an external cooling circuit. In the fermenter, the mixed mixture of mash, air supplied to maintain the fermentation process and the carbon dioxide produced is discharged through the orifice into the vessel wall into the suction of the external circulation pump through the suction line and from the pump discharge to the external cooler fermenter in a fermentation or other microbiological process. The cooled mixture is then returned to the fermenter.

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.Increasing the performance of the fermenters constructed in this way leads to difficulties in pumping the mash, air and carbon dioxide mixture through the circulation pump, since the increasing mixing intensity and air supply cause a higher proportion of the gas phase in the pumped mixture at the suction line. pumps, eg centrifugal pumps. As a result, the fermenter production is reduced.

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.These problems can be partially reduced by increasing the addition of defoaming fat. However, the increased addition of defoaming grease decreases product quality and at the same time increases operating costs. However, at high process intensities, the addition of defoaming fat is not enough to eliminate the problem.

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.Also, external circulation pumps of special design for conveying a high gas phase liquid can be used to reduce the problems, but these pumps are very capital intensive and thus increase operating costs.

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.These disadvantages arising from operational reasons in the intensive operation of fermenters can be avoided by an improved design of a fermenter consisting of a body in which at least one set of agitators with an internal circulation cylinder and an air ring is mounted. The fermenter further comprises an external mash cooler which is connected by a discharge line to the pump and to the fermenter body.

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.The principle of the invention is that the suction line of the external circulation pump passing through the fermenter wall is extended inside the fermenter towards the shaft axis with the agitator set. This suction pipe is inclined so that its orifice is lower than the height of the air rim above the bottom of the fermenter. The orifice is spaced from the fermenter wall more than a quarter of the shortest distance of the shaft axis with the agitator set from the fermenter wall. A calming baffle may be provided between the suction line of the external circulation pump and the fermenter wall.

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.The advantage of the proposed solution is that the fermenter can be operated with high specific production with simple and inexpensive design modification. The requirements for the addition of defoaming grease are reduced. Suitable types of centrifugal pumps can also be used to pump the mash mixture.

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.An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawing, in which in Fig. 1 is a sectional view of a fermenter with an internal circulation cylinder and an external cooling circuit, and Fig. 2 shows a detail of the intake manifold outlet with a calming baffle. .

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.The fermenter consists of a body which is formed by a wall 6 and a bottom 2. In the fermenter there is an internal circulation cylinder 6, a separating annulus 6 and an air ring 6. The agitator drive 6 is connected by a shaft to the agitator set 7. The orifice 9 of the suction line 9 of the external circulation pump 10 is positioned between the bottom 2 of the fermenter and the air ring 5, preferably located. directly at the bottom of the fermenter. The suction line 9 passes through the wall of the fermenter; inside it is created. a rectangular channel or pipe, preferably flattened or obliquely cut at the end. The distance of the outlet of the suction line 9 from the fermenter wall 9 is greater than a quarter of the distance of the fermenter wall 8 from the shaft axis with the agitator set 8 ^{from the} fermenter. From the external mash cooler 12, the cooled mash pipe 13 is connected to the fermenter wall. A soothing baffle 14 is disposed between the inlet 6 of the suction line 4 and the wall 4 of the fermenter.

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.The arrangement shown serves to demonstrate an embodiment of one mixing unit and one suction of an external circulation pump. In the case of large fermenters, the solution according to the invention can be used in a single mixing unit or simultaneously in several units. Likewise, the suction can be carried out in parallel by multiple pipes, whereby the location of the mouth of the suction pipes is made according to the invention.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Fermenter, comprising a body in which at least one set of agitators with an internal circulation cylinder and an air ring is mounted, further comprising an external mash cooler which is connected by a discharge line to a pump and a fermenter body, characterized in that the suction line (9) ) of the external circulation pump (10) passing through the fermenter wall (1) is extended inside the fermenters towards the shaft axis with the agitator set (7) and is inclined so that its outlet (8) is lower than the height of the air rim (5) above the bottom (2) fermenters, and this orifice (8) is spaced from the fermenter wall (1) by more than a quarter of the shortest distance of the shaft axis with the agitator assembly (7) from the fermenter wall (1).

Fermenter according to claim 1, characterized in that a calming partition (14) is arranged between the inlet (8) of the suction pipe (9) of the external circulation pump (10) and the fermenter wall (1).