EP3294859A1 - Fermenter for producing a pseudoplastic medium - Google Patents

Fermenter for producing a pseudoplastic medium

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EP3294859A1
EP3294859A1 EP16723069.7A EP16723069A EP3294859A1 EP 3294859 A1 EP3294859 A1 EP 3294859A1 EP 16723069 A EP16723069 A EP 16723069A EP 3294859 A1 EP3294859 A1 EP 3294859A1
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EP
European Patent Office
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stirring
axis
rotation
fermenter
tank volume
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16723069.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Alexander Scholz
Florian Lehr
Sascha ROLLIE
Christian Fleck
Julia HOFINGER
Nadja Pollmer
Christian Dienes
Michael Schreiber
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Wintershall Dea GmbH
Original Assignee
Wintershall Holding GmbH
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B01F23/2336—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the location of the place of introduction of the gas relative to the stirrer
    • B01F23/23362—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the location of the place of introduction of the gas relative to the stirrer the gas being introduced under the stirrer

Definitions

  • the present invention relates to a device for fermenting a broth for the production of a pseudoplastic medium, in particular a fermenter for the production of polysaccharides or glucans, which allows a uniform shearing influence or a large area with low viscosity for the mixing of the pseudoplastic medium.
  • fermenters For the production of polysaccharides or glucans, fermenters may be used in which the pseudoplastic medium produced during the production is also agitated in the fermenter. Such a movement can be caused for example by a stirring arrangement.
  • Viscosity-related property that influences the stirring process as a function of a local shear stress in a fermenter.
  • Structural viscosity refers to a fluid or medium when the property of the fluid exhibits a decreasing viscosity at high shear forces. That is, the stronger the shear acting on the fluid, the less viscous it becomes. Such a fluid is synonymously referred to as shear thinning. Such a decrease in the viscosity under shear stress arises, for example, from a structural change in the fluid, which ensures that the individual fluid particles, for example polymer chains, can slide past one another better. Since the viscosity does not remain constant with increasing shear in a pseudoplastic fluid, the fluid is usually classified as non-Newtonian fluid, so that the usual Newtonian fluid flow approaches can not be applied thereto. Therefore, the usual flow considerations of fluids no longer apply, and mixing can not be done with simple
  • stirrer geometries can be achieved. If such a pseudoplastic medium is stirred, the local shear stress leads to a local reduction of the viscosity, so that locally a higher flowability of the pseudoplastic medium occurs. This requires different stirrer geometries than for
  • stirrer geometries are known from the prior art. For example, in “Xanthan Production in Stirred Tank Fermenters: Oxygen Transfer and Scale-up" by Holger Herbst, Adrian Schumpe and Wolf-Dieter Deckwer, described a reactor in which the diameter ratio of stirrer and stirring volume is at most 0.7.
  • Diameter ratio of stirrer to tank of not more than 0.65 described.
  • Leitblechzylinder wherein the stirrer extends only to the Leitblechgeometrie in the tank volume.
  • EP 1 258 502 describes simple stirrer geometries for the preparation of an alkoxyl composite. It has been found that all of these previously described agitator geometries for the stirring and the uniform reaction of a pseudoplastic medium in one
  • Fermenter are not suitable to ensure a sufficiently uniform shear influence or to provide a sufficiently high range with low viscosity. Subject of the present invention
  • a fermenter for producing a pseudoplastic medium
  • the fermenter comprises: a tank volume and a stirrer assembly with a first stirrer having at least one impeller, a second stirrer having at least one impeller and a rotation axis, wherein the first stirrer and the second stirrer are fixed to the rotation axis so as to rotate with the rotation axis and are axially spaced, the rotation axis at
  • Agitator and the stirring blades of the second stirring member extend to at least 0.8 times the distance between the central axis of the circular cylinder and a wall of the circular cylinder, so that a ratio (d / D) of Rlickorgan tomesser (d) to
  • Inner diameter (D) of the tank of at least 0.8.
  • a uniform shearing influence of the pseudoplastic medium can be achieved, and in particular in the pseudoplastic medium, a high range with low viscosity can be achieved. Due to the relatively large diameter of the stirrer, which projects up to close to the inner wall of the tank volume, a large portion of the pseudoplastic medium can be subjected to a shear stress, so that in large areas, the viscosity decreases or decreases in pseudoplastic medium.
  • a shear stress of the pseudoplastic medium By arranging a first stirring element and a second stirring element above or below each other can be achieved not only in the radial direction, but also in the axial direction in a wide range, a shear stress of the pseudoplastic medium, so that in a relatively large area at a Operation or rotation of the stirring elements with the axis of rotation reduces the viscosity.
  • the agitators may have only a single impeller, the diameter of the agitator is understood to be the circle drawn through the outermost tip of the single agitator blade. It should be understood that the impellers in their radial direction of extension, starting from the axis of rotation, form a uniform shape, i. no changing
  • Rotary axis wegragende rods can be connected to the axis of rotation.
  • the potency approach according to Ostwald de Waele is described in Zlokarnik, M. (2000) Dimensionanalytic treatment of variable substance sizes, in Scale-up: Model Transfer in Process Engineering, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.
  • Stirrer designed such that adjusts at a rotation of the axis of rotation at a shear-thinning medium to be touched at the radially outer ends of the impeller, a flow having a primary axial direction.
  • the pseudoplastic medium in the fermenter can not only be subjected to a shear stress in the plane of the stirring elements, but also through the primary axial conveying direction in the volume above or below the stirring element. In this way, the intermediate region between the two stirring elements of a
  • the stirrers can protrude to very close to the container wall, so as to reach in this area a high shear stress and a reduction in viscosity.
  • the pseudoplastic medium can be circulated or homogenized close to the wall region of the fermenter, whereby the fermentation process is favored.
  • the first stirrer in addition to the first impeller on a second impeller, wherein the first impeller and the second
  • Agitator blades each extend with respect to the rotation axis on opposite sides of the rotation axis orthogonal away from the rotation axis.
  • the stirring element can be made substantially symmetrical, with two mutually opposite stirring blades. It should be understood that the second stirring member and each further stirring member may have such a configuration.
  • Symmetrical design of the stirring is an uneven stress on the stirring elements and the axis of rotation, in particular their storage and their drive, avoided.
  • the first stirring element and the second stirring element have a matching number of at least two stirring vanes, wherein the stirring vanes of the first stirring element are arranged offset from the stirring vanes of the second stirring element.
  • the stirring vanes of the first and the second stirring member are arranged offset from one another by a quarter circle.
  • Shearing stress can be achieved by the stirring blades in the pseudoplastic medium.
  • the stirring elements each have three or four uniformly distributed stirring blades. It should be understood that even with stirrers with three, four or more stirring blades these blades can be arranged offset to wings of adjacent stirrers to each other. In particular, they may be arranged such that an impeller of a stirrer is rotationally offset in the middle between two impellers of the adjacent stirrer.
  • the stirring surfaces of the first impeller and the second impeller are at least in the region of the outer ends of the impeller relative to the vertical substantially around the extension direction of the corresponding
  • the surfaces or stirring surfaces of the first stirring blade and the second stirring blade are inclined relative to the vertical (parallel to the axis of rotation) between 30 ° and 60 °, in particular between 40 ° and 50 °, in particular by 45 ° ⁇ 2 °. In this way, an optimum ratio of mass displacement of the pseudoplastic medium during a stirring process with simultaneous shear stress can be achieved.
  • the inclination of the stirring surfaces over the direction of extension from the axis of rotation varies in the direction of the tank inner walls, so that under
  • the inclination of the stirring surfaces relative to the vertical in the vicinity of the axis of rotation can be 60 ° and decrease in the direction of the tips of the stirring blades to 45 °.
  • the fermenter further comprises an active
  • Temperature control surface for heating and / or cooling, wherein the flow path is guided along the temperature control surface.
  • the fermentation process can be controlled within the fermenter and accelerated or decelerated depending on the requirements of the fermentation process, namely by appropriate heating or cooling of the active temperature of the
  • the tempering surfaces can be provided on the tank wall, but also be arranged within the tank volume.
  • the tempering surface is configured by circulating pipe sections, which are arranged in groups with respect to the axis of rotation in the axial direction, wherein a group extends between two immediately superimposed stirring members.
  • Rlickorgane substantially the shape of a circular cylinder, wherein in the circular cylinder inwardly projecting baffles may be provided, wherein the baffles extend further inwardly, as the stirring blades extend outwardly in the direction of the wall of the tank volume.
  • inwardly projecting Stromstorer brake such
  • the streamers keep the pipe sections spaced from a wall of the tank volume, the pipe sections being located farther inward in the tank volume as the stirring vanes extend outwardly toward the wall of the tank volume.
  • the stirring arrangement further comprises a third stirring element, a fourth stirring element and a fifth stirring element, which are arranged spaced apart on the axis of rotation, wherein each of the stirring elements comprises two stirring blades, which are offset by a quarter circle with respect to the stirring blades of an adjacent Stirrer on the axis of rotation.
  • a stirring arrangement can be provided with five or more stirring elements, which are fastened, for example, at equal distances on the axis of rotation and rotate therewith.
  • the individual stirring elements can also have three, four or more stirring blades, whereby the offset corresponds to half the angle between two adjacent stirring blades of a stirring element.
  • the stirring blades of adjacent stirring elements can also be arranged one above the other, that is to say not offset from one another.
  • the fermenter comprises a
  • Gas supply device whose mouth is arranged below the at least two stirring elements.
  • oxygen can be introduced to promote the fermentation, or another gas can be introduced in order to displace, for example, an oxygen in the pseudoplastic medium.
  • Gas supply means may be arranged in particular below the coverage circle of the impeller. It should be understood that above the two stirring elements, a further gas supply means may be present, in particular, a gas supply means may be provided between any two stirring elements.
  • At least three pipe sections are arranged in the axial direction in a cross-sectional plane of a Stromstorers.
  • two pipe sections in the radial direction and four to five pipe sections in the axial direction can be arranged in a cross-sectional plane of a Stromstorers.
  • any number of radially juxtaposed pipe sections and any number of axially juxtaposed pipe sections may be provided, as long as this group of pipe sections does not restrict the movement of the stirring elements.
  • the polysaccharide is in solution
  • the polysaccharide is an extracellular, viscosity-increasing polysaccharide.
  • the polysaccharide is a glucan, which in particular comprises at least one of an ⁇ -glucan, a ⁇ -glucan and a xanthan, or is essentially an ⁇ -glucan, a ⁇ -glucan or a xanthan.
  • Figure 1 shows a sectional view through a fermenter according to an exemplary
  • FIG. 2 shows a detail of a stirring arrangement according to an exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a fermenter according to an exemplary embodiment of the invention for producing a pseudoplastic medium.
  • the fermenter 1 in this case has a tank volume 70, which is defined by a wall of the tank volume 71.
  • a stirring arrangement with a plurality of stirring elements 10, 20, 30, 40, 50, which are each attached to a rotation axis 60 and can rotate together with the rotation axis 60, driven by a motor M, about the rotation axis 60.
  • the two impellers of a stirring member extend from the central axis or the axis of rotation 60 in the direction of the wall 71 of the
  • each stirring member on two stirring blades, which have over the direction of extension substantially a constant inclination.
  • Each impeller 1 1, 12 has a corresponding inclined surface 13, 14, with which the pseudoplastic medium in a rotation of the rotation axis 60 substantially in one axial direction, that is promoted with a component parallel to the axis of rotation.
  • this can be pressed either upwards or downwards by the inclined surfaces 13, 14, depending on the direction in which the rotation axis 60 rotates with the stirring members 10 to 50 attached thereto.
  • a flow direction 7 sets in, which can be swirl-like, wherein this flow has an axial component which is formed stronger than a radial component.
  • the vortex or vortex-like flow is simplified by arrows with the
  • each stirring element on two stirring blades which are each arranged offset to the stirring blades of a immediately adjacent arranged stirring element.
  • the stirring vanes of the lowermost stirring element 10, the middle stirring element 30 and the upper stirring element 50 extend laterally in the image plane, while the stirring vanes of the
  • intermediate stirrers 20 and 40 extend forwards out of the image plane or back into the image plane.
  • the stirring blades of the stirring elements shown in FIG. 1 have an inclination substantially constant over the direction of extent, here with the angle ⁇ , which indicates the inclination relative to the vertical, that is to say the direction of extension of the axis of rotation 60. It should be understood that the inclination of the impellers may vary over the extension length of the impellers from the axis of rotation 60 to the wing tip, so that the different
  • the inclination of the surfaces with respect to the direction of the rotation axis 60 in the near-axis region may be greater than in the region away from the axis.
  • the axial propulsion component is lower than at a smaller inclination.
  • the filling level in the tank volume 70 is located shortly below the uppermost stirring element, so that the stirring element 50 in FIG. 1 is arranged above the medium 9 to be stirred.
  • a gas supply device is provided below the lowermost stirring element 10, the mouth of which lies below the lowermost stirring element 10. The mouths 91 can be below the coverage of the two
  • Gas supply means 90 is introduced into the medium to be stirred 9, the volume of the medium to be stirred increases by the introduced gas bubbles. As a result, the Level in the tank volume, so that the level in this case can rise above the top stirrer 50, so that the top stirrer 50 contributes to the stirring.
  • the axis of rotation 60 with the attached thereto is introduced into the medium to be stirred 9, the volume of the medium to be stirred increases by the introduced gas bubbles.
  • the Level in the tank volume so that the level in this case can rise above the top stirrer 50, so that the top stirrer 50 contributes to the stirring.
  • the rise of the gas bubbles in the media to be stirred 9 is favored, namely when the stirring blades press the medium to be stirred 9 due to the inclined surfaces of the impeller up or braked when the agitator the medium down move when the rotation axis 60 rotates in the opposite direction and the stirring surfaces press the gas bubbles in the medium to be stirred 9 down.
  • the stirring blades 1 1, 21, 31, 41, 51; 12, 22, 32, 42, 52 extend from the axis of rotation 60 to just before the wall 71 of the tank volume 70.
  • the diameter of the stirring elements which is to be understood in the context of the invention as the diameter of the sweeping circle of the respective stirring member, is approximately so as large as the diameter of the tank volume 70 in the region of a circular cylinder cross-sectional portion of the tank volume 75th
  • Diameter of the tank volume D is for example 0.9. It should be understood that the diameter ratio d / D can be chosen as large as possible, so that takes place up to the edge region of the tank volume stirring movement of the stirring elements 10 to 50 at these points a shear stress of the pseudoplastic medium, so that there is a good mixing of Touching medium 9 takes place.
  • the diameter ratio d / D may for example be up to 0.99, provided that it is ensured that the radially outer ends 15 of the stirring blades do not collide with the wall 71 of the tank volume.
  • temperature control surfaces 80 can be made available which can temper the tank volume 70 or the medium 9 to be stirred therein.
  • tempering surfaces can be arranged, for example in the form of outer cooling coils on the outside of the tank volume 70. Alternatively or additionally, it is also possible to arrange tempering surfaces within the tank volume 70, which are then located, for example, between the stirring elements.
  • the temperature control surfaces provided in the tank volume 70 may be, for example, peripheral pipe sections 85, which may be arranged in the tank volume 70, for example in the form of pipe spirals.
  • the circulating pipe sections can be both spiral and circular
  • the spiral-shaped arrangement may be provided, wherein for a sequential flow, the spiral-shaped arrangement may be provided.
  • it can also be provided circular pipe sections, which are either flowed through in parallel, or which can be sequentially flowed through by a bend and a connection between a pipe section and an overlying pipe section through the crank. In the one shown in FIG.
  • Embodiment are circulating between the stirrer groups 88
  • pipe sections which usually consist of two juxtaposed in the radial direction pipe sections, as well as five under or over each other Pipe sections.
  • Such a group 88 of pipe sections can be flowed through by a corresponding spiral guide sequentially of a temperature control, either a coolant or a heating medium. Due to the design of the stirring vanes and the resulting, preferably axial flow of the medium 9 to be stirred within the tank volume, an overflow of the temperature control surfaces 80 or of the groups 88 of circumferential pipe sections 85 is achieved, so that in this area a temperature control of the medium to be stirred 9 can take place.
  • the medium to be stirred in a total rotational movement By tempering the fermentation process can be controlled in order to prevent the rotation of the stirring elements 10 to 50, the medium to be stirred in a total rotational movement, so that the medium to be stirred is substantially no longer moves with respect to the stirring elements can be provided in the tank volume 70 Stromstorer 76.
  • These Stromstorer may for example be paddles or sheets extending inwardly from the wall 71 of the tank volume 70, for example in the direction of the axis of rotation. It should be understood that the Stromstorer 76 may extend vertically and / or horizontally inclined in the tank volume 70 and not necessarily on the
  • Rotary axis 60 must show.
  • the Stromstorer can be attached directly to the wall 71 of the tank volume 70 or protrude through spacers in the tank volume 70.
  • the Stromstorer overlap radially with the stirring blades of the stirring elements, so that there is a radial overlap of baffles 76 and agitators 1 1, 21, 31, 41, 51, etc. In this way, a rotational movement of the medium to be stirred 9 is interrupted or disturbed and thus ensures the relative movement of the stirring blades in relation to the medium 9 to be stirred. Consequently, by the stirrers a
  • the Stromstorer 76 can also serve as holding structures for the tempering surfaces.
  • the Stromstorer can serve as support structures for the groups of rotating pipe sections and position them.
  • both the Stromstorer 76 and the groups 88 of pipe sections 85 may extend as far into the space between the Rfordorganen as long as they rotate the stirrers around the
  • FIG. 2 shows a section of a stirring arrangement which is constructed from the rotation axis 60 and a first stirring element 10 and a second stirring element 20. It should be understood that further stirrers above and below the first or second stirrer are not excluded here.
  • Each of the two stirring elements 10, 20 in this case has a first impeller 1 1 and 21 and a second impeller 12 and 22, respectively.
  • the stirring blades are inclined in the arrangement shown in Figure 2 by about 45 ° relative to the extension direction of the rotation axis 60.
  • the surfaces 13 and 14 and 23 and 24 are inclined and can accelerate depending on the direction of rotation of the medium to be stirred 9 either up or down.
  • the pseudoplastic medium becomes less viscous and thus more free-flowing, so that thorough mixing is improved.
  • the outer ends 15 and 25 extend to just before the wall 71 of the tank volume 70, which is not shown in Figure 2.
  • the stirring elements 10, 20 each have two stirring blades extending on opposite sides
  • the stirring elements 10, 20 can also have three, four or more stirring blades. These impellers can be distributed uniformly along the circumference, so that a substantially symmetrical stirrer is available.
  • the stirring vanes of the first stirring element 1 1, 12 are offset with respect to the stirring vanes of the second stirring element 21, 22.
  • FIG. 2 shows an offset by a quarter circle. It should be understood, however, that the offset may also be of different sizes, so that, for example, with three existing stirrers on the axis of rotation of the offset of adjacent stirrers may be 60 °, so that a continued offset of stirrer to stirrer each further 60 °.
  • stirring blades can also be arranged one above the other, that is to say without offset in adjacent stirring elements.
  • the present invention can also be used in particular in pseudoplastic media which can be used for the extraction of crude oil, for example xanthan, glucans, in particular o and ⁇ -glucans.

Abstract

The invention relates to a fermenter for producing a pseudoplastic medium, comprising a reservoir space and a stirring assembly and characterized by an improved distribution capacity or a more uniform shear stress.

Description

Fermenter zur Herstellung eines strukturviskosen Mediums Gebiet der Erfindung  Fermenter for producing a pseudoplastic medium Field of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fermentierung einer Brühe für die Herstellung eines strukturviskosen Mediums, insbesondere einen Fermenter zur Herstellung von Polysacchariden bzw. Glucanen, der für die Durchmischung des strukturviskosen Mediums eine gleichmäßige Scherbeeinflussung bzw. einen großen Bereich mit niedriger Viskosität ermöglicht. The present invention relates to a device for fermenting a broth for the production of a pseudoplastic medium, in particular a fermenter for the production of polysaccharides or glucans, which allows a uniform shearing influence or a large area with low viscosity for the mixing of the pseudoplastic medium.
Hintergrund der Erfindung Background of the invention
Für die Herstellung von Polysacchariden bzw. Glucanen können Fermenter verwendet werden, in denen das während der Herstellung erzeugte strukturviskose Medium in dem Fermenter auch bewegt wird. Eine derartige Bewegung kann beispielsweise durch eine Rühranordnung hervorgerufen werden. Die bei der Herstellung von Polysacchariden bzw. Glucanen For the production of polysaccharides or glucans, fermenters may be used in which the pseudoplastic medium produced during the production is also agitated in the fermenter. Such a movement can be caused for example by a stirring arrangement. The in the production of polysaccharides or glucans
üblicherweise auftretenden strukturviskosen Medien haben dabei jedoch eine However, usually occurring pseudoplastic media have a
viskositätsbezogene Eigenschaft, die den Rührprozess in Abhängigkeit von einer lokalen Scherbeanspruchung in einem Fermenter beeinflusst. Viscosity-related property that influences the stirring process as a function of a local shear stress in a fermenter.
Als strukturviskos wird ein Fluid bzw. ein Medium bezeichnet, wenn die Eigenschaft des Fluids bei hohen Scherkräften eine abnehmende Viskosität zeigt. Das heißt, je stärker die Scherung ist, die auf das Fluid wirkt, desto weniger viskos/zähflüssig wird es. Ein derartiges Fluid wird synonym auch als scherverdünnend bezeichnet. Eine derartige Abnahme der Viskosität bei Scherbeanspruchung entsteht zum Beispiel durch eine Strukturänderung im Fluid, die dafür sorgt, dass die einzelnen Fluidpartikel, beispielsweise Polymerketten, besser aneinander vorbeigleiten können. Da in einem strukturviskosen Fluid bzw. Medium die Viskosität bei wachsender Scherung nicht konstant bleibt, wird das Fluid üblicherweise als nicht- Newton'sches Fluid klassifiziert, so dass die üblichen Strömungsansätze für Newton'sche Fluide darauf nicht angewendet werden können. Daher gelten die üblichen Strömungsbetrachtungen von Fluiden nicht mehr, und eine Durchmischung kann nicht mehr mit einfachen Structural viscosity refers to a fluid or medium when the property of the fluid exhibits a decreasing viscosity at high shear forces. That is, the stronger the shear acting on the fluid, the less viscous it becomes. Such a fluid is synonymously referred to as shear thinning. Such a decrease in the viscosity under shear stress arises, for example, from a structural change in the fluid, which ensures that the individual fluid particles, for example polymer chains, can slide past one another better. Since the viscosity does not remain constant with increasing shear in a pseudoplastic fluid, the fluid is usually classified as non-Newtonian fluid, so that the usual Newtonian fluid flow approaches can not be applied thereto. Therefore, the usual flow considerations of fluids no longer apply, and mixing can not be done with simple
Rührergeometrien erreicht werden. Wird nun ein solches strukturviskoses Medium gerührt, so führt die lokale Scherbeanspruchung zu einer lokalen Verringerung der Viskosität, so dass lokal eine höhere Fließfähigkeit des strukturviskosen Mediums auftritt. Dies erfordert andere Rührergeometrien als für Stirrer geometries can be achieved. If such a pseudoplastic medium is stirred, the local shear stress leads to a local reduction of the viscosity, so that locally a higher flowability of the pseudoplastic medium occurs. This requires different stirrer geometries than for
beispielsweise Newton'sche Fluide, um durch die Rührergeometrie eine gleichmäßige For example, Newtonian fluids to a uniform by the stirrer geometry
Umwälzung und Verteilung innerhalb eines Fermentervolumens zu erreichen. To achieve circulation and distribution within a fermenter volume.
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Rührergeometrien bekannt. Beispielsweise wird in„Xanthan Production in Stirred Tank Fermenters: Oxygen Transfer and Scale-up" von Holger Herbst, Adrian Schumpe und Wolf-Dieter Deckwer, ein Reaktor beschrieben, bei dem das Durchmesserverhältnis von Rührer und Rührvolumen maximal 0,7 beträgt. Different stirrer geometries are known from the prior art. For example, in "Xanthan Production in Stirred Tank Fermenters: Oxygen Transfer and Scale-up" by Holger Herbst, Adrian Schumpe and Wolf-Dieter Deckwer, described a reactor in which the diameter ratio of stirrer and stirring volume is at most 0.7.
In„Performance of the Scaba 6SRGT Agitator in Mixing of Simulated Xanthan Gum Broths" von Enrique Galindo und Alvin W. Nienow, wird beispielsweise eine Rührergeometrie beschrieben, die einen Durchmesser von 0,2 m aufweist und ein Durchmesserverhältnis von Rührer zu Rührvolumen von weniger als 0,5 aufweist. In "Performance of the Scaba 6SRGT Agitator in Mixing Simulated Xanthan Gum Broths" by Enrique Galindo and Alvin W. Nienow, for example, a stirrer geometry is described which has a diameter of 0.2 m and a diameter ratio of stirrer to agitation volume of less than 0.5.
In„Mass Transfer Coefficient in Stirred Tank Reactors for Xanthan Gum Solutions" von Felix Garcia-Ochoa und Emilio Gomez, wird ein Rührer beschrieben, der für ein 20-Liter-Volumen verwendet wird und einen Durchmesser von 10 cm aufweist, wobei der Durchmesser des Tanks 30 cm beträgt, wodurch sich ein Durchmesserverhältnis von Rührer zu Tankvolumen von 0,3 ergibt. In„Oxygen Transfer and Uptake Rates during Xanthan Gum Production" von F. Garcia-Ochoa, E. Gomez Castro und V. E. Santos wird eine Rührertankgeometrie beschrieben, bei der ein Durchmesserverhältnis von Rührer zu Tankdurchmesser 0,42 beträgt. In "Mass Transfer Coefficient in Stirred Tank Reactors for Xanthan Gum Solutions" by Felix Garcia-Ochoa and Emilio Gomez, a stirrer is described which is used for a 20-liter volume and has a diameter of 10 cm, wherein the diameter of the 30 cm, resulting in a stirrer to tank volume ratio of 0.3. "Oxygen transfer and uptake rates during Xanthan gum production" by F. Garcia-Ochoa, E. Gomez Castro and VE Santos describe a stirrer tank geometry. in which a diameter ratio of stirrer to tank diameter is 0.42.
In„Effect of Mixing Behavior on Gas-Liquid Mass Transfer in Highly Viscose, Stirred Non- Newtonian Liquids" von Hans-Jürgen Henzler und Gerd Obernosterer wird ein In "Effect of Mixing Behavior on Gas-Liquid Mass Transfer in Highly Viscose, Stirred Non-Newtonian Liquids" by Hans-Jürgen Henzler and Gerd Obernosterer becomes one
Durchmesserverhältnis von Rührer zu Tank von maximal 0,65 beschrieben. Diameter ratio of stirrer to tank of not more than 0.65 described.
In WO 2004/058377 wird eine Rührergeometrie beschrieben, bei der in einem Tank ein In WO 2004/058377 a stirrer geometry is described, in which a tank
Leitblechzylinder vorgesehen ist, wobei sich der Rührer nur bis zu der Leitblechgeometrie in dem Tankvolumen erstreckt. Leitblechzylinder is provided, wherein the stirrer extends only to the Leitblechgeometrie in the tank volume.
In EP 1 258 502 sind einfache Rührergeometrien beschrieben für die Herstellung eines Alkoxyl- Verbundes. Es hat sich herausgestellt, dass all diese zuvor beschriebenen Rührergeometrien für die Verrührung und die gleichmäßige Umsetzung eines strukturviskosen Mediums in einem EP 1 258 502 describes simple stirrer geometries for the preparation of an alkoxyl composite. It has been found that all of these previously described agitator geometries for the stirring and the uniform reaction of a pseudoplastic medium in one
Fermenter nicht geeignet sind, um eine hinreichend gleichmäßige Scherbeeinflussung zu gewährleisten bzw. einen hinreichend hohen Bereich mit niedriger Viskosität bereitzustellen. Gegenstand der vorliegenden Erfindung Fermenter are not suitable to ensure a sufficiently uniform shear influence or to provide a sufficiently high range with low viscosity. Subject of the present invention
Vor dem Hintergrund des bekannten Standes der Technik kann es als eine Aufgabe betrachtet werden, eine gleichmäßige Scherbeeinflussung bzw. einen hohen Bereich mit niedriger Viskosität in einem strukturviskosen Medium innerhalb eines Fermenters mit einer Against the background of the known prior art, it can be considered an object to have a uniform shear influence or a high range of low viscosity in a pseudoplastic medium within a fermenter with a
Rühranordnung bereitzustellen. Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen werden in den abhängigen Ansprüchen verkörpert. To provide stirring arrangement. This object is solved by the subject matter of the independent claims. Advantageous developments are embodied in the dependent claims.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Fermenter zur Herstellung eines strukturviskosen Mediums bereitgestellt, wobei der Fermenter umfasst: ein Tankvolumen und eine Rühranordnung mit einem ersten Rührorgan mit wenigstens einem Rührflügel, einem zweiten Rührorgan mit wenigstens einem Rührflügel und einer Drehachse, wobei das erste Rührorgan und das zweite Rührorgan an der Drehachse derart festgelegt sind, dass sie sich mit der Drehachse drehen und axial beabstandet sind, wobei die Drehachse bei According to one embodiment of the invention, a fermenter is provided for producing a pseudoplastic medium, wherein the fermenter comprises: a tank volume and a stirrer assembly with a first stirrer having at least one impeller, a second stirrer having at least one impeller and a rotation axis, wherein the first stirrer and the second stirrer are fixed to the rotation axis so as to rotate with the rotation axis and are axially spaced, the rotation axis at
bestimmungsgemäßem Gebrauch im Wesentlichen parallel in Bezug auf die Richtung desintended use essentially parallel with respect to the direction of the
Erdschwerefeldes ausgerichtet ist, und wobei das Tankvolumen im Bereich der Rührorgane im Wesentlichen die Form eines Kreiszylinders aufweist und sich die Drehachse im Wesentlichen auf der Mittelachse des Kreiszylinders befindet, wobei sich die Rührflügel des ersten Earth gravity field is aligned, and wherein the tank volume in the region of the stirring elements substantially in the form of a circular cylinder and the axis of rotation is substantially on the central axis of the circular cylinder, wherein the agitator blades of the first
Rührorgans und die Rührflügel des zweiten Rührorgans bis mindestens zu einem 0,8-fachen des Abstandes zwischen Mittelachse des Kreiszylinders und einer Wand des Kreiszylinders erstrecken, sodass sich ein Verhältnis (d/D) von Rührorgandurchmesser (d) zu Agitator and the stirring blades of the second stirring member extend to at least 0.8 times the distance between the central axis of the circular cylinder and a wall of the circular cylinder, so that a ratio (d / D) of Rührorgandurchmesser (d) to
Innendurchmesser (D) des Tanks von mindestens 0,8 ergibt. Inner diameter (D) of the tank of at least 0.8.
Auf diese Weise kann innerhalb eines Fermenters zur Herstellung eines strukturviskosen Mediums eine gleichmäßige Scherbeeinflussung des strukturviskosen Mediums erreicht werden und insbesondere im strukturviskosen Medium ein hoher Bereich mit niedriger Viskosität erzielt werden. Durch den verhältnismäßig großen Durchmesser des Rührorgans, welches bis nah an die Innenwand des Tankvolumens heranragt, kann ein großer Bereich des strukturviskosen Mediums einer Scherbeanspruchung unterzogen werden, so dass in großen Bereichen die Viskosität im strukturviskosen Medium abnimmt bzw. verringert wird. Durch die Anordnung eines ersten Rührorgans und eines zweiten Rührorgans über- bzw. untereinander kann ferner nicht nur in radialer Richtung, sondern auch in axialer Richtung in einem großen Bereich eine Scherbeanspruchung des strukturviskosen Mediums erreicht werden, so dass sich in einem verhältnismäßig großen Bereich bei einer Betätigung bzw. Drehung der Rührorgane mit der Drehachse die Viskosität verringert. Es sei verstanden, dass obgleich die Rührorgane auch nur einen einzigen Rührflügel aufweisen können, der Durchmesser des Rührorgans als der Kreis verstanden wird, der durch die äußerste Spitze des auch nur einzigen Rührflügels gezeichnet wird. Es sei dabei verstanden, dass die Rührflügel in ihrer radialen Erstreckungsrichtung ausgehend von der Drehachse eine einheitliche Form, d.h. keine sich ändernde In this way, within a fermenter for producing a pseudoplastic medium, a uniform shearing influence of the pseudoplastic medium can be achieved, and in particular in the pseudoplastic medium, a high range with low viscosity can be achieved. Due to the relatively large diameter of the stirrer, which projects up to close to the inner wall of the tank volume, a large portion of the pseudoplastic medium can be subjected to a shear stress, so that in large areas, the viscosity decreases or decreases in pseudoplastic medium. By arranging a first stirring element and a second stirring element above or below each other can be achieved not only in the radial direction, but also in the axial direction in a wide range, a shear stress of the pseudoplastic medium, so that in a relatively large area at a Operation or rotation of the stirring elements with the axis of rotation reduces the viscosity. It should be understood that although the agitators may have only a single impeller, the diameter of the agitator is understood to be the circle drawn through the outermost tip of the single agitator blade. It should be understood that the impellers in their radial direction of extension, starting from the axis of rotation, form a uniform shape, i. no changing
Querschnittsform des Rührblattes aufweisen können, jedoch auch über radial von der Have cross-sectional shape of the stirring blade, but also over the radial of the
Drehachse wegragende Stäbe mit der Drehachse verbunden sein können. Rotary axis wegragende rods can be connected to the axis of rotation.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Fermenter zur Produktion eines extrazellulären, Viskositätserhöhenden Polysaccharides bereitgestellt, welches in Lösung scherverdünnendes Verhalten zeigt, wobei das Viskositätsverhalten der produzierten Fermentationsbrühe durch den Potenzansatz nach Ostwald de Waele in einem Scherratenbereich von 1 bis 150 s_1 beschrieben werden kann und im Laufe des Prozesses scherratenabhängige Mindest- Viskositätswerte erreicht, die durch einen Konsistenzfaktor von K = 1 1 ,98 Pas2 und einen Fließindex von n = 0,1 beschrieben werden können. Der Potenzansatz nach Ostwald de Waele ist beschrieben in Zlokarnik, M. (2000) Dimensionsanalytische Behandlung veränderlicher Stoffgrößen, in Scale-up: Modellübertragung in der Verfahrenstechnik, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim. According to one embodiment, a fermenter is provided for producing an extracellular, viscosity-increasing polysaccharide which exhibits shear-thinning behavior in solution, the viscosity behavior of the produced fermentation broth being determined by the potency approach of Ostwald de Waele in a shear rate range of 1 to 150 s -1 can be described and achieved in the course of the process shear rate-dependent minimum viscosity values, which can be described by a consistency factor of K = 1 1, 98 Pas 2 and a flow index of n = 0.1. The potency approach according to Ostwald de Waele is described in Zlokarnik, M. (2000) Dimensionanalytic treatment of variable substance sizes, in Scale-up: Model Transfer in Process Engineering, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das erste Rührorgan und das zweite According to one embodiment of the invention, the first stirrer and the second
Rührorgan derart ausgestaltet, dass sich bei einer Drehung der Drehachse bei einem zu rührenden scherverdünnenden Medium an den radial äußeren Enden der Rührflügel eine Strömung einstellt, die eine primär axiale Richtung aufweist. Stirrer designed such that adjusts at a rotation of the axis of rotation at a shear-thinning medium to be touched at the radially outer ends of the impeller, a flow having a primary axial direction.
Auf diese Weise kann das strukturviskose Medium in dem Fermenter nicht nur in der Ebene der Rührorgane einer Scherbeanspruchung unterzogen werden, sondern durch die primär axiale Förderrichtung auch in dem Volumen oberhalb bzw. unterhalb des Rührorgans. Auf diese Weise kann auch der Zwischenbereich zwischen den beiden Rührorganen einer In this way, the pseudoplastic medium in the fermenter can not only be subjected to a shear stress in the plane of the stirring elements, but also through the primary axial conveying direction in the volume above or below the stirring element. In this way, the intermediate region between the two stirring elements of a
Scherbeanspruchung unterzogen werden bzw. das in diesem Zwischenbereich befindliche strukturviskose Medium in den Scherbereich der beiden Rührorgane gebracht werden. Bei der Betätigung der beiden Rührorgane können sich dabei innerhalb des strukturviskosen Mediums wirbelähnliche Strömungen einstellen, wobei die Wirbel eine größere axiale Erstreckung als radiale Erstreckung aufweisen können. Mit einer axialen Erstreckung ist hier eine Erstreckung parallel zur Drehachse gemeint. Es sein verstanden, dass unter Wirbeln nicht nur geschlossene Flusslinien zu verstehen sind, sondern auch nicht geschlossene Flusslinien oder Abschnitte. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beträgt das Durchmesserverhältnis von Be subjected to shear stress and the pseudoplastic medium located in this intermediate region are brought into the shear region of the two stirring elements. During the actuation of the two stirring elements, vortex-like flows may occur within the pseudoplastic medium, whereby the vortices may have a greater axial extent than radial extent. With an axial extent here an extension parallel to the axis of rotation is meant. It should be understood that under whirling not only closed flow lines are to be understood, but also not closed flow lines or sections. According to one embodiment of the invention, the diameter ratio of
Rührorganen zu Tankdurchmesser d/D 0,9 ± 5 %. Stirrers to tank diameter d / D 0.9 ± 5%.
Auf diese Weise können die Rührorgane bis sehr nahe an die Behälterwand heranragen, um so auch in diesem Bereich eine hohe Scherbeanspruchung und eine Verminderung der Viskosität zu erreichen. Dadurch kann das strukturviskose Medium bis nah an den Wandbereich des Fermenters umgewälzt bzw. homogenisiert werden, wodurch der Fermentationsprozess begünstigt wird. In this way, the stirrers can protrude to very close to the container wall, so as to reach in this area a high shear stress and a reduction in viscosity. As a result, the pseudoplastic medium can be circulated or homogenized close to the wall region of the fermenter, whereby the fermentation process is favored.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das erste Rührorgan neben dem ersten Rührflügel einen zweiten Rührflügel auf, wobei sich der erste Rührflügel und der zweite According to one embodiment of the invention, the first stirrer in addition to the first impeller on a second impeller, wherein the first impeller and the second
Rührflügel jeweils in Bezug auf die Drehachse an gegenüberliegenden Seiten der Drehachse orthogonal von der Drehachse weg erstrecken.  Agitator blades each extend with respect to the rotation axis on opposite sides of the rotation axis orthogonal away from the rotation axis.
Auf diese Weise kann das Rührorgan im Wesentlichen symmetrisch ausgestaltet werden, mit zwei sich gegenüberliegenden Rührflügeln. Es sei verstanden, dass auch das zweite Rührorgan und jedes weitere Rührorgan eine derartige Ausgestaltung aufweisen kann. Durch die symmetrische Ausgestaltung des Rührorgans wird eine ungleichmäßige Beanspruchung der Rührorgane und der Drehachse, insbesondere deren Lagerung und deren Antrieb, vermieden. In this way, the stirring element can be made substantially symmetrical, with two mutually opposite stirring blades. It should be understood that the second stirring member and each further stirring member may have such a configuration. By the Symmetrical design of the stirring is an uneven stress on the stirring elements and the axis of rotation, in particular their storage and their drive, avoided.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weisen das erste Rührorgan und das zweite Rührorgan eine übereinstimmende Anzahl von wenigstens zwei Rührflügeln auf, wobei die Rührflügel des ersten Rührorgans versetzt zu den Rührflügeln des zweiten Rührorgans angeordnet sind. According to one embodiment of the invention, the first stirring element and the second stirring element have a matching number of at least two stirring vanes, wherein the stirring vanes of the first stirring element are arranged offset from the stirring vanes of the second stirring element.
Auf diese Weise kann zum einen eine gleichmäßige Beanspruchung der Rührorgane, der Drehachse, deren Lagerung und deren Antrieb erreicht werden, und zum anderen eine gleichmäßigere Scherbeanspruchung des strukturviskosen Mediums erreicht werden. Durch die versetzte Anordnung der Rührflügel durchfährt zu jedem Zeitpunkt immer nur ein Rührflügel von dem ersten und dem zweiten Rührflügel eine vertikale Ebene in dem Tankvolumen, so dass sich eine gleichmäßigere Verteilung des strukturviskosen Mediums einstellen kann. In this way, on the one hand uniform loading of the stirring elements, the axis of rotation, their storage and their drive can be achieved, and on the other hand a more uniform shear stress of pseudoplastic medium can be achieved. Due to the staggered arrangement of the stirring blades, only one stirring blade of the first and the second stirring blades passes through a vertical plane in the tank volume at any time, so that a more uniform distribution of the pseudoplastic medium can be established.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Rührflügel von dem ersten und dem zweiten Rührorgan um einen Viertelkreis zueinander versetzt angeordnet. According to one embodiment of the invention, the stirring vanes of the first and the second stirring member are arranged offset from one another by a quarter circle.
Auf diese Weise kann eine Vergleichmäßigung des Abstandes für eine homogenere In this way, a homogenization of the distance for a more homogeneous
Scherbeanspruchung durch die Rührflügel in dem strukturviskosen Medium erreicht werden. Shearing stress can be achieved by the stirring blades in the pseudoplastic medium.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weisen die Rührorgane jeweils drei bzw. vier gleichmäßige verteilte Rührflügel auf. Es sei verstanden, dass auch bei Rührorganen mit drei, vier oder mehr Rührflügeln diese Rührflügel zu Flügeln von benachbarten Rührorganen versetzt zueinander angeordnet sein können. Sie können insbesondere so angeordnet sein, dass sich ein Rührflügel eines Rührorgans rotationsmäßig versetzt in der Mitte zwischen zwei Rührflügeln des benachbarten Rührorgans befindet. According to one embodiment of the invention, the stirring elements each have three or four uniformly distributed stirring blades. It should be understood that even with stirrers with three, four or more stirring blades these blades can be arranged offset to wings of adjacent stirrers to each other. In particular, they may be arranged such that an impeller of a stirrer is rotationally offset in the middle between two impellers of the adjacent stirrer.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Rührflächen des ersten Rührflügels und des zweiten Rührflügels wenigstens im Bereich der äußeren Enden der Rührflügel gegenüber der Senkrechten im Wesentlichen um die Erstreckungsrichtung des entsprechenden According to one embodiment of the invention, the stirring surfaces of the first impeller and the second impeller are at least in the region of the outer ends of the impeller relative to the vertical substantially around the extension direction of the corresponding
Rührflügels geneigt. Agitator inclined.
Auf diese Weise kann beispielsweise erreicht werden, dass die Förderung des strukturviskosen Mediums durch die geneigten Rührblätter im Bereich der äußeren Enden axial nach unten bzw. axial nach oben erfolgt, je nach dem in welche Richtung in Bezug auf die Drehrichtung die Rührflächen der Rührflügel geneigt sind. Es sei verstanden, dass nicht nur ein einziger In this way, it can be achieved, for example, that the conveying of the pseudoplastic medium by the inclined stirring blades in the region of the outer ends axially downward or axially upward, depending on the direction in which the direction of rotation of the stirring surfaces of the stirring blades are inclined , It should be understood that not just one
Rührflügel je Rührorgan, sondern alle Rührflügel des jeweiligen Rührorgans einheitlich geneigte Rührflächen aufweisen können. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Flächen bzw. Rührflächen des ersten Rührflügels und des zweiten Rührflügels gegenüber der Senkrechten (parallel zur Drehachse) zwischen 30° und 60°, insbesondere zwischen 40° und 50°, insbesondere um 45° ± 2° geneigt. Auf diese Weise kann ein optimales Verhältnis einer Massenverdrängung des strukturviskosen Mediums während eines Rührprozesses bei gleichzeitiger Scherbeanspruchung erreicht werden. Agitator per stirrer, but all the stirring blades of each stirrer can have uniformly inclined stirring surfaces. According to one embodiment of the invention, the surfaces or stirring surfaces of the first stirring blade and the second stirring blade are inclined relative to the vertical (parallel to the axis of rotation) between 30 ° and 60 °, in particular between 40 ° and 50 °, in particular by 45 ° ± 2 °. In this way, an optimum ratio of mass displacement of the pseudoplastic medium during a stirring process with simultaneous shear stress can be achieved.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung variiert die Neigung der Rührflächen über die Erstreckungsrichtung von der Drehachse in Richtung der Tankinnenwände, so dass unterAccording to one embodiment of the invention, the inclination of the stirring surfaces over the direction of extension from the axis of rotation varies in the direction of the tank inner walls, so that under
Berücksichtigung der unterschiedlichen Bahngeschwindigkeiten in Abhängigkeit vom Abstand zu der Drehachse eine gleichmäßige Scherbeanspruchung erreicht werden kann. So kann beispielsweise die Neigung der Rührflächen gegenüber der Senkrechten in der Nähe der Drehachse 60° betragen und in Richtung der Spitzen der Rührflügel bis auf 45° abnehmen. Considering the different web speeds as a function of the distance to the axis of rotation a uniform shear stress can be achieved. Thus, for example, the inclination of the stirring surfaces relative to the vertical in the vicinity of the axis of rotation can be 60 ° and decrease in the direction of the tips of the stirring blades to 45 °.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Fermenter ferner eine aktive According to one embodiment of the invention, the fermenter further comprises an active
Temperierfläche zum Heizen und/oder Kühlen, wobei der Strömungsverlauf entlang der Temperierfläche geführt wird. Auf diese Weise kann der Fermentierungsprozess innerhalb des Fermenters gesteuert und je nach Anforderung an den Fermentierungsprozess beschleunigt oder abgebremst werden, nämlich durch entsprechendes Heizen bzw. Kühlen der aktiven Temperierfläche des Temperature control surface for heating and / or cooling, wherein the flow path is guided along the temperature control surface. In this way, the fermentation process can be controlled within the fermenter and accelerated or decelerated depending on the requirements of the fermentation process, namely by appropriate heating or cooling of the active temperature of the
Fermenters. Die Temperierflächen können dabei an der Tankwand vorgesehen sein, jedoch auch innerhalb des Tankvolumens angeordnet sein. Fermenter. The tempering surfaces can be provided on the tank wall, but also be arranged within the tank volume.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Temperierfläche durch umlaufende Rohrabschnitte ausgestaltet, die in Bezug auf die Drehachse in axialer Richtung in Gruppen angeordnet sind, wobei sich eine Gruppe zwischen zwei unmittelbar übereinanderliegenden Rührorganen erstreckt. According to one embodiment of the invention, the tempering surface is configured by circulating pipe sections, which are arranged in groups with respect to the axis of rotation in the axial direction, wherein a group extends between two immediately superimposed stirring members.
Auf diese Weise kann eine effiziente Temperierung erreicht werden, insbesondere da durch eine axiale Bewegung des strukturviskosen Mediums während eines Rührprozesses das strukturviskose Medium entlang der Temperierflächen bzw. der Gruppen von Rohrabschnitten bewegt werden kann. In this way, an efficient temperature control can be achieved, in particular since the structurally viscous medium can be moved along the tempering surfaces or the groups of pipe sections by an axial movement of the pseudoplastic medium during a stirring process.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das Tankvolumen im Bereich der According to one embodiment of the invention, the tank volume in the region of
Rührorgane im Wesentlichen die Form eines Kreiszylinders auf, wobei im Kreiszylinder nach innen ragende Stromstörer vorgesehen sein können, wobei sich die Stromstörer weiter nach innen erstrecken, als sich die Rührflügel nach außen in Richtung der Wand des Tankvolumens erstrecken. Auf diese Weise erfolgt eine radiale Überdeckung der Stromstorer mit den Rührflügeln, so dass verhindert werden kann, dass sich das gesamte Volumen des strukturviskosen Mediums in eine einheitliche Drehbewegung mit den Rührorganen versetzt, wodurch die Scherbeanspruchung abnehmen würde. Die nach innen ragenden Stromstorer bremsen eine derartige Rührorgane substantially the shape of a circular cylinder, wherein in the circular cylinder inwardly projecting baffles may be provided, wherein the baffles extend further inwardly, as the stirring blades extend outwardly in the direction of the wall of the tank volume. In this way, there is a radial overlap of Stromstorer with the stirring blades, so that it can be prevented that the entire volume of pseudoplastic medium in a uniform rotational movement with the stirring elements, whereby the shear stress would decrease. The inwardly projecting Stromstorer brake such
Drehbewegung des strukturviskosen Mediums ab, so dass die Scherbeanspruchung wieder erhöht wird und auf diese Weise auch die Viskosität abnimmt, wodurch sich wiederum die Durchmischung des strukturviskosen Mediums erhöht. Als Stromstorer werden dabei Strukturen verstanden, die eine erzeugte Strömung unterbrechen, umleiten oder ganz allgemein stören. In dem zuvor beschriebenen Fall wird eine Kreisströmung korrespondierend zu der Rotary movement of the pseudoplastic medium, so that the shear stress is increased again and in this way the viscosity decreases, which in turn increases the mixing of the pseudoplastic medium. As Stromstorer thereby structures are understood that interrupt a generated flow, divert or disturb more generally. In the case described above, a circular flow corresponding to the
Drehbewegung der Rührorgane unterbrochen bzw. gestört, so dass sich die Rotary movement of the stirring elements interrupted or disturbed, so that the
Scherbeanspruchung im strukturviskosen Medium erhöht. Shear stress in the pseudoplastic medium increased.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung halten die Stromstorer die Rohrabschnitte beabstandet von einer Wand des Tankvolumens, wobei die Rohrabschnitte weiter nach innen im Tankvolumen angeordnet sind, als sich die Rührflügel nach außen in Richtung der Wand des Tankvolumens erstrecken. According to an embodiment of the invention, the streamers keep the pipe sections spaced from a wall of the tank volume, the pipe sections being located farther inward in the tank volume as the stirring vanes extend outwardly toward the wall of the tank volume.
Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass sich das axial bewegende strukturviskose Medium insbesondere am Ende der Rührflügel entlang der Rohrabschnitte der Temperierfläche bewegt und auf diese Weise eine Temperierung erfährt. In this way, it can be ensured that the axially moving pseudoplastic medium, in particular at the end of the stirring vanes, moves along the pipe sections of the temperature control surface and in this way experiences a temperature control.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Rühranordnung ferner ein drittes Rührorgan, ein viertes Rührorgan und ein fünftes Rührorgan auf, die zueinander beabstandet auf der Drehachse angeordnet sind, wobei jedes der Rührorgane zwei Rührflügel aufweist, die um einen Viertelkreis versetzt sind gegenüber den Rührflügeln eines benachbarten Rührorgans auf der Drehachse. According to one embodiment of the invention, the stirring arrangement further comprises a third stirring element, a fourth stirring element and a fifth stirring element, which are arranged spaced apart on the axis of rotation, wherein each of the stirring elements comprises two stirring blades, which are offset by a quarter circle with respect to the stirring blades of an adjacent Stirrer on the axis of rotation.
Auf diese Weise kann beispielsweise eine Rühranordnung mit fünf oder mehr Rührorganen bereitgestellt werden, die beispielsweise mit gleichen Abständen auf der Drehachse befestigt sind und sich mit dieser drehen. Die einzelnen Rührorgane können dabei auch drei, vier oder mehr Rührflügel aufweisen, wodurch der Versatz dem halben Winkel zwischen zwei benachbarten Rührflügeln eines Rührorgans entspricht. Insbesondere bei drei oder mehr Rührflügeln je Rührorgan können die Rührflügel benachbarter Rührorgane auch übereinander, das heißt nicht versetzt zueinander angeordnet sein. Durch eine derartige mehrstufige In this way, for example, a stirring arrangement can be provided with five or more stirring elements, which are fastened, for example, at equal distances on the axis of rotation and rotate therewith. The individual stirring elements can also have three, four or more stirring blades, whereby the offset corresponds to half the angle between two adjacent stirring blades of a stirring element. In particular, in the case of three or more stirring blades per stirring element, the stirring blades of adjacent stirring elements can also be arranged one above the other, that is to say not offset from one another. By such a multi-level
Rührerkonfiguration kann eine gleichmäßige Durchmischung und Scherbeanspruchung eines strukturviskosen Mediums auch bei größeren Tankvolumina von 10 m3 bis 1 .000 m3 oder mehr erreicht werden. Stirrer configuration, a uniform mixing and shear stress of a pseudoplastic medium can be achieved even with larger tank volumes of 10 m 3 to 1, 000 m 3 or more.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind zwischen den fünf Rührorganen vier Gruppen von Rohrabschnitten vorgesehen, wobei jeweils eine Gruppe von Rohrabschnitten zwischen zwei unmittelbar übereinanderliegenden Rührorganen angeordnet ist. Auf diese Weise kann eine gleichmäßige Temperierung im Tankvolumen des Fermenters erreicht werden. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Fermenter eine According to one embodiment of the invention, four groups of pipe sections are provided between the five stirring elements, wherein in each case a group of pipe sections is arranged between two directly superimposed stirring elements. In this way, a uniform temperature in the tank volume of the fermenter can be achieved. According to one embodiment of the invention, the fermenter comprises a
Gaszuführungseinrichtung, deren Mündung unterhalb der wenigstens zwei Rührorgane angeordnet ist.  Gas supply device whose mouth is arranged below the at least two stirring elements.
Auf diese Weise kann beispielsweise Sauerstoff zur Begünstigung der Fermentierung eingebracht werden, oder ein anderes Gas eingebracht werden, um beispielsweise einen Sauerstoff im strukturviskosen Medium zu verdrängen. Die Mündungen der In this way, for example, oxygen can be introduced to promote the fermentation, or another gas can be introduced in order to displace, for example, an oxygen in the pseudoplastic medium. The mouths of
Gaszuführungseinrichtung können insbesondere unterhalb des Überdeckungskreises der Rührflügel angeordnet sein. Es sei verstanden, dass auch oberhalb der beiden Rührorgane eine weitere Gaszuführungseinrichtung vorhanden sein kann, insbesondere kann auch eine Gaszuführungseinrichtung zwischen zwei beliebigen Rührorganen vorgesehen sein. Gas supply means may be arranged in particular below the coverage circle of the impeller. It should be understood that above the two stirring elements, a further gas supply means may be present, in particular, a gas supply means may be provided between any two stirring elements.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind in einer Querschnittebene eines Stromstorers wenigstens drei Rohrabschnitte in axialer Richtung angeordnet. Auf diese Weise ergibt sich eine axial erstreckte Temperierfläche. Insbesondere können in einer Querschnittebene eines Stromstorers zwei Rohrabschnitte in radialer Richtung und vier bis fünf Rohrabschnitte in axialer Richtung angeordnet sein. Es sei jedoch verstanden, dass eine beliebige Anzahl von radial nebeneinander angeordneten Rohrabschnitten und eine beliebige Anzahl von axial nebeneinander angeordneten Rohrabschnitten vorgesehen sein kann, solange diese Gruppe von Rohrabschnitten die Bewegung der Rührorgane nicht einschränkt. According to one embodiment of the invention, at least three pipe sections are arranged in the axial direction in a cross-sectional plane of a Stromstorers. In this way, results in an axially extending tempering. In particular, two pipe sections in the radial direction and four to five pipe sections in the axial direction can be arranged in a cross-sectional plane of a Stromstorers. However, it is understood that any number of radially juxtaposed pipe sections and any number of axially juxtaposed pipe sections may be provided, as long as this group of pipe sections does not restrict the movement of the stirring elements.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Produktion eines According to one embodiment of the invention, a method for the production of a
Polysaccharides unter Verwendung eines oben beschriebenen Fermenters bereitgestellt. Die oben beschriebenen auf eine Vorrichtung bezogenen Merkmale sind analog auch auf ein entsprechendes Verfahren anwendbar. Polysaccharides provided using a fermenter described above. The device-related features described above are also analogously applicable to a corresponding method.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt das Polysaccharid in Lösung According to one embodiment of the invention, the polysaccharide is in solution
scherverdünnendes Verhalten, wobei das Viskositätsverhalten einer produzierten shear-thinning behavior, whereby the viscosity behavior of a produced
Fermentationsbrühe durch den Potenzansatz nach Ostwald de Waele in einem Fermentation broth through the potency approach to Ostwald de Waele in one
Scherratenbereich von 1 bis 150 s-1 beschrieben wird, wobei die durch das Verfahren produzierten Fermentationsbrühe im Laufe des Prozesses scherratenabhängige Mindest- Viskositätswerte erreicht, die durch einen Konsistenzfaktor von K = 1 1 ,98 Pas2 und einen Fließindex von n = 0,1 gekennzeichnet sind. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Polysaccharid ein extrazelluläres, Viskositätserhöhendes Polysaccharid. Shear rate range from 1 to 150, s is described -1 wherein the fermentation broth produced by the process of shear rate-dependent minimum achieved viscosity values in the course of the process, by a consistency factor of K = 1 1, 98 Pas 2 and a flow index of n = 0.1 Marked are. According to one embodiment of the invention, the polysaccharide is an extracellular, viscosity-increasing polysaccharide.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Polysaccharid ein Glucan, welches insbesondere wenigstens eines von einem α-Glucan, einem ß-Glucan und einem Xanthan umfasst, bzw. im Wesentlichen ein α-Glucan, ein ß-Glucan oder ein Xanthan ist. According to one embodiment of the invention, the polysaccharide is a glucan, which in particular comprises at least one of an α-glucan, a β-glucan and a xanthan, or is essentially an α-glucan, a β-glucan or a xanthan.
Die einzelnen oben beschriebenen Merkmale können selbstverständlich auch untereinander kombiniert werden, wodurch sich zum Teil auch vorteilhafte Wechselwirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen. The individual features described above can, of course, also be combined with one another, as a result of which advantageous interactions can also be established that go beyond the sum of the individual effects.
Diese und andere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden durch die Bezugnahme auf die hiernach beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen erläutert und verdeutlicht. Kurze Beschreibung der Zeichnungen These and other aspects of the present invention are illustrated and clarified by reference to the exemplary embodiments hereinafter described. Brief description of the drawings
Beispielhafte Ausführungsformen werden im Folgenden mit Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen beschrieben. Figur 1 zeigt eine Schnittansicht durch einen Fermenter gemäß einer beispielhaften Exemplary embodiments will be described below with reference to the following drawings. Figure 1 shows a sectional view through a fermenter according to an exemplary
Ausführungsform der Erfindung. Embodiment of the invention.
Figur 2 zeigt ein Detail aus einer Rühranordnung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. FIG. 2 shows a detail of a stirring arrangement according to an exemplary embodiment of the invention.
Figur 1 zeigt einen Fermenter gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zur Herstellung eines strukturviskosen Mediums. Der Fermenter 1 weist dabei ein Tankvolumen 70 auf, welches durch eine Wand des Tankvolumens 71 definiert ist. In dem Tankvolumen 70 befindet sich eine Rühranordnung mit mehreren Rührorganen 10, 20, 30, 40, 50, die jeweils an einer Drehachse 60 befestigt sind und sich zusammen mit der Drehachse 60, angetrieben über einen Motor M, um die Drehachse 60 drehen können. Die Rührorgane in der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform weisen jeweils zwei Rührflügel auf, einen ersten Rührflügel 1 1 und einen zweiten Rührflügel 12 für das erste Rührorgan 10, sowie analog für das zweite, dritte, vierte und fünfte Rührorgan 20, 30, 40, 50 einen jeweils ersten Rührflügel 21 , 31 , 41 , 51 sowie einen zweiten Rührflügel 22, 32, 42, 52. Die beiden Rührflügel eines Rührorgans erstrecken sich von der Mittelachse bzw. der Drehachse 60 aus in Richtung der Wand 71 des FIG. 1 shows a fermenter according to an exemplary embodiment of the invention for producing a pseudoplastic medium. The fermenter 1 in this case has a tank volume 70, which is defined by a wall of the tank volume 71. In the tank volume 70 is a stirring arrangement with a plurality of stirring elements 10, 20, 30, 40, 50, which are each attached to a rotation axis 60 and can rotate together with the rotation axis 60, driven by a motor M, about the rotation axis 60. The stirring elements in the embodiment shown in FIG. 1 each have two stirring blades, a first stirring blade 11 and a second stirring blade 12 for the first stirring member 10, and analogously for the second, third, fourth and fifth stirring members 20, 30, 40, 50 a respective first impeller 21, 31, 41, 51 and a second impeller 22, 32, 42, 52. The two impellers of a stirring member extend from the central axis or the axis of rotation 60 in the direction of the wall 71 of the
Tankvolumens 70. In der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform weist jedes Rührorgan zwei Rührflügel auf, die über die Erstreckungsrichtung im Wesentlichen eine konstante Neigung aufweisen. Jeder Rührflügel 1 1 , 12 weist eine entsprechend geneigte Fläche 13, 14 auf, mit der das strukturviskose Medium bei einer Drehung der Drehachse 60 im Wesentlichen in einer axialen Richtung, das heißt mit einer Komponente parallel zu der Drehachse gefördert wird. Dabei kann bei der Förderung des strukturviskosen Mediums dieses durch die geneigten Flächen 13, 14 entweder nach oben oder nach unten gedrückt werden, je nachdem in welche Richtung sich die Drehachse 60 mit den daran befestigten Rührorganen 10 bis 50 dreht. Dabei stellt sich beispielsweise eine Strömungsrichtung 7 ein, die wirbelähnlich sein kann, wobei diese Strömung eine axiale Komponente hat, die stärker ausgebildet ist als eine radiale Komponente. Der Wirbel bzw. die wirbelähnliche Strömung ist vereinfacht durch Pfeile mit der Tank volume 70. In the embodiment shown in Figure 1, each stirring member on two stirring blades, which have over the direction of extension substantially a constant inclination. Each impeller 1 1, 12 has a corresponding inclined surface 13, 14, with which the pseudoplastic medium in a rotation of the rotation axis 60 substantially in one axial direction, that is promoted with a component parallel to the axis of rotation. In this case, when conveying the pseudoplastic medium, this can be pressed either upwards or downwards by the inclined surfaces 13, 14, depending on the direction in which the rotation axis 60 rotates with the stirring members 10 to 50 attached thereto. In this case, for example, a flow direction 7 sets in, which can be swirl-like, wherein this flow has an axial component which is formed stronger than a radial component. The vortex or vortex-like flow is simplified by arrows with the
Strömungsrichtung 7 dargestellt. In der Realität wird der Strömungsverlauf jedoch wesentlich komplexer sein, insbesondere da durch die unterschiedliche Bahngeschwindigkeit in Flow direction 7 shown. In reality, however, the course of the flow will be much more complex, especially because of the different web speed in
Abhängigkeit vom Abstand zur Drehachse 60 eine unterschiedliche Kraftausübung auf das zu rührende Medium 9, das strukturviskose Medium, erfolgt. Bei der in Figur 1 gezeigten Depending on the distance from the axis of rotation 60, a different application of force to the medium to be stirred 9, the pseudoplastic medium occurs. In the one shown in FIG
Anordnung bilden sich die Wirbel 8 im Wesentlichen so aus, dass eine axiale Umwälzung des zu rührenden Mediums 9 erfolgt, so dass auch die Bereiche zwischen den Rührorganen 10 bis 50 einer Bewegung unterzogen werden und so umgewälzt werden, dass diese auch in den Scherbereich der Rührflügel der Rührorgane gelangen. In der in Figur 1 gezeigten Arrangement form the vortex 8 substantially so that an axial circulation of the medium to be stirred 9 takes place, so that the areas between the stirring elements 10 to 50 are subjected to a movement and are circulated so that they also in the shear region of the impeller get the stirring. In the one shown in FIG
Ausführungsform weist jedes Rührorgan zwei Rührblätter auf, die jeweils versetzt angeordnet sind zu den Rührblättern eines unmittelbar benachbart angeordneten Rührorgans. So erstrecken sich die Rührflügel des untersten Rührorgans 10, des mittleren Rührorgans 30 und des oberen Rührorgans 50 seitlich in der Bildebene, während die Rührflügel der  Embodiment, each stirring element on two stirring blades, which are each arranged offset to the stirring blades of a immediately adjacent arranged stirring element. Thus, the stirring vanes of the lowermost stirring element 10, the middle stirring element 30 and the upper stirring element 50 extend laterally in the image plane, while the stirring vanes of the
dazwischenliegenden Rührorgane 20 und 40 sich nach vorne aus der Bildebene heraus bzw. nach hinten in die Bildebene hinein erstrecken. intermediate stirrers 20 and 40 extend forwards out of the image plane or back into the image plane.
Die in Figur 1 gezeigten Rührflügel der Rührorgane weisen eine über die Erstreckungsrichtung im Wesentlichen konstante Neigung, hier mit dem Winkel α auf, der die Neigung gegenüber der Senkrechten, das heißt der Erstreckungsrichtung der Drehachse 60 angibt. Es sei verstanden, dass sich die Neigung der Rührflügel über die Erstreckungslänge der Rührflügel von der Drehachse 60 bis zur Flügelspitze verändern kann, so dass der unterschiedlichen The stirring blades of the stirring elements shown in FIG. 1 have an inclination substantially constant over the direction of extent, here with the angle α, which indicates the inclination relative to the vertical, that is to say the direction of extension of the axis of rotation 60. It should be understood that the inclination of the impellers may vary over the extension length of the impellers from the axis of rotation 60 to the wing tip, so that the different
Bahngeschwindigkeit der Rührorgane in Abhängigkeit vom Abstand zur Drehachse 60 Path speed of the stirring elements as a function of the distance to the axis of rotation 60
Rechnung getragen werden kann. Insbesondere kann die Neigung der Flächen in Bezug auf die Richtung der Drehachse 60 im achsnahen Bereich größer sein als im achsfernen Bereich. Account can be taken. In particular, the inclination of the surfaces with respect to the direction of the rotation axis 60 in the near-axis region may be greater than in the region away from the axis.
Dabei sei verstanden, dass bei einer größeren Neigung die axiale Vortriebskomponente geringer ist als bei einer kleineren Neigung. It should be understood that at a greater inclination, the axial propulsion component is lower than at a smaller inclination.
Der Füllpegel im Tankvolumen 70 befindet sich in der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform kurz unterhalb des obersten Rührorgans, so dass das Rührorgan 50 in der Figur 1 oberhalb des zu rührenden Mediums 9 angeordnet ist. Unterhalb des untersten Rührorgans 10 ist eine Gaszuführungseinrichtung vorgesehen, deren Mündung unterhalb des untersten Rührorgans 10 liegt. Die Mündungen 91 können dabei unterhalb des Überdeckungskreises der beiden In the embodiment shown in FIG. 1, the filling level in the tank volume 70 is located shortly below the uppermost stirring element, so that the stirring element 50 in FIG. 1 is arranged above the medium 9 to be stirred. Below the lowermost stirring element 10, a gas supply device is provided, the mouth of which lies below the lowermost stirring element 10. The mouths 91 can be below the coverage of the two
Rührflügel 1 1 , 12 des ersten Rührorgans 10 liegen. Wenn Gas durch die Agitator 1 1, 12 of the first agitator 10 are. If gas through the
Gaszuführungseinrichtung 90 in das zu rührende Medium 9 eingebracht wird, erhöht sich das Volumen des zu rührenden Mediums um die eingebrachten Gasblasen. Infolgedessen steigt der Füllstand im Tankvolumen an, so dass der Füllstand in diesem Fall bis über das oberste Rührorgan 50 ansteigen kann, so dass das oberste Rührorgan 50 zu dem Rührvorgang beiträgt. Je nachdem, in welche Richtung die Drehachse 60 mit den daran befestigten Gas supply means 90 is introduced into the medium to be stirred 9, the volume of the medium to be stirred increases by the introduced gas bubbles. As a result, the Level in the tank volume, so that the level in this case can rise above the top stirrer 50, so that the top stirrer 50 contributes to the stirring. Depending on which direction the axis of rotation 60 with the attached thereto
Rührorganen 10 bis 50 dreht, wird der Aufstieg der Gasblasen in dem zu rührenden Medium 9 begünstigt, nämlich wenn die Rührblätter das zu rührende Medium 9 bedingt durch die schräg stehenden Flächen der Rührflügel nach oben drücken, oder abgebremst, wenn die Rührflügel das Medium nach unten bewegen, wenn die Drehachse 60 in die entgegengesetzte Richtung dreht und die Rührflächen die Gasblasen in dem zu rührenden Medium 9 nach unten drücken. Die Rührflügel 1 1 , 21 , 31 , 41 , 51 ; 12, 22, 32, 42, 52 erstrecken sich von der Drehachse 60 bis kurz vor die Wand 71 des Tankvolumens 70. Der Durchmesser der Rührorgane, der im Sinne der Erfindung als der Durchmesser des Überstreichungskreises des jeweiligen Rührorgans zu verstehen ist, ist annähernd so groß wie der Durchmesser des Tankvolumens 70 im Bereich eines Kreiszylinder-querschnittförmigen Abschnittes des Tankvolumens 75. Rührorganen 10 to 50 rotates, the rise of the gas bubbles in the media to be stirred 9 is favored, namely when the stirring blades press the medium to be stirred 9 due to the inclined surfaces of the impeller up or braked when the agitator the medium down move when the rotation axis 60 rotates in the opposite direction and the stirring surfaces press the gas bubbles in the medium to be stirred 9 down. The stirring blades 1 1, 21, 31, 41, 51; 12, 22, 32, 42, 52 extend from the axis of rotation 60 to just before the wall 71 of the tank volume 70. The diameter of the stirring elements, which is to be understood in the context of the invention as the diameter of the sweeping circle of the respective stirring member, is approximately so as large as the diameter of the tank volume 70 in the region of a circular cylinder cross-sectional portion of the tank volume 75th
Das Durchmesserverhältnis zwischen dem Durchmesser der Rührorgane d zu dem The diameter ratio between the diameter of the stirring members d to the
Durchmesser des Tankvolumens D beträgt beispielsweise 0,9. Es sei verstanden, dass das Durchmesserverhältnis d/D möglichst groß gewählt werden kann, so dass eine bis in den Randbereich des Tankvolumens erfolgende Rührbewegung der Rührorgane 10 bis 50 an diesen Stellen eine Scherbeanspruchung des strukturviskosen Mediums bewirkt, so dass dort eine gute Durchmischung des zu rührenden Mediums 9 erfolgt. Das Durchmesserverhältnis d/D kann beispielsweise bis zu 0,99 betragen, sofern sichergestellt ist, dass die radial äußeren Enden 15 der Rührflügel nicht mit der Wand 71 des Tankvolumens kollidieren. Zur Unterstützung des Fermentationsprozesses im Fermenter 1 können Temperierflächen 80 zur Verfügung gestellt werden, die das Tankvolumen 70 bzw. das darin befindliche zu rührende Medium 9 temperieren können. Diese Temperierflächen können beispielsweise in Form von äußeren Kühlschlangen an der Außenseite des Tankvolumens 70 angeordnet sein. Alternativ bzw. zusätzlich können auch Temperierflächen innerhalb des Tankvolumens 70 angeordnet sein, die sich dann beispielsweise zwischen den Rührorganen befinden. Die im Tankvolumen 70 vorgesehenen Temperierflächen können beispielsweise umlaufende Rohrabschnitte 85 sein, die beispielsweise in Form von Rohrspiralen im Tankvolumen 70 angeordnet sein können. Die umlaufenden Rohrabschnitte können dabei sowohl spiralförmig als auch kreisförmig Diameter of the tank volume D is for example 0.9. It should be understood that the diameter ratio d / D can be chosen as large as possible, so that takes place up to the edge region of the tank volume stirring movement of the stirring elements 10 to 50 at these points a shear stress of the pseudoplastic medium, so that there is a good mixing of Touching medium 9 takes place. The diameter ratio d / D may for example be up to 0.99, provided that it is ensured that the radially outer ends 15 of the stirring blades do not collide with the wall 71 of the tank volume. To support the fermentation process in the fermenter 1, temperature control surfaces 80 can be made available which can temper the tank volume 70 or the medium 9 to be stirred therein. These tempering surfaces can be arranged, for example in the form of outer cooling coils on the outside of the tank volume 70. Alternatively or additionally, it is also possible to arrange tempering surfaces within the tank volume 70, which are then located, for example, between the stirring elements. The temperature control surfaces provided in the tank volume 70 may be, for example, peripheral pipe sections 85, which may be arranged in the tank volume 70, for example in the form of pipe spirals. The circulating pipe sections can be both spiral and circular
vorgesehen sein, wobei für eine sequentielle Durchströmung die spiralförmige Anordnung vorgesehen sein kann. Es können jedoch auch kreisförmige Rohrabschnitte vorgesehen sein, die entweder parallel durchflössen werden, oder die durch eine entsprechende Kröpfung und eine Verbindung zwischen einem Rohrabschnitt und einem darüber liegenden Rohrabschnitt durch die Kröpfung sequentiell durchflössen sein können. In der in Figur 1 gezeigten be provided, wherein for a sequential flow, the spiral-shaped arrangement may be provided. However, it can also be provided circular pipe sections, which are either flowed through in parallel, or which can be sequentially flowed through by a bend and a connection between a pipe section and an overlying pipe section through the crank. In the one shown in FIG
Ausführungsform sind zwischen den Rührorganen Gruppen 88 von umlaufenden Embodiment are circulating between the stirrer groups 88
Rohrabschnitten vorgesehen, die in der Regel aus zwei in radialer Richtung nebeneinander liegenden Rohrabschnitten bestehen, sowie fünf unter- bzw. übereinander angeordneten Rohrabschnitten. Eine derartige Gruppe 88 von Rohrabschnitten kann durch eine entsprechende spiralförmige Führung sequentiell von einem Temperiermittel, entweder ein Kühlmittel oder einem Heizmittel durchflössen werden. Durch die Ausgestaltung der Rührflügel und die sich daraus ergebende, vorzugsweise axiale Strömung des zu rührenden Mediums 9 innerhalb des Tankvolumens wird eine Überströmung der Temperierflächen 80 bzw. der Gruppen 88 von umlaufenden Rohrabschnitten 85 erreicht, so dass in diesem Bereich eine Temperierung des zu rührenden Mediums 9 erfolgen kann. Durch die Temperierung kann der Fermentationsprozess gesteuert werden Um zu verhindern, dass die Rotation der Rührorgane 10 bis 50 das zu rührende Medium in eine gesamte rotierende Bewegung versetzt, so dass sich das zu rührende Medium im Wesentlichen nicht mehr in Bezug auf die Rührorgane bewegt, können im Tankvolumen 70 Stromstorer 76 vorgesehen sein. Diese Stromstorer können beispielsweise Paddel oder Bleche sein, die sich von der Wand 71 des Tankvolumens 70 nach innen erstrecken, beispielsweise in Richtung der Drehachse. Es sei verstanden, dass sich die Stromstorer 76 auch vertikal und/oder horizontal geneigt in das Tankvolumen 70 hinein erstrecken können und nicht zwingend auf die Provided pipe sections, which usually consist of two juxtaposed in the radial direction pipe sections, as well as five under or over each other Pipe sections. Such a group 88 of pipe sections can be flowed through by a corresponding spiral guide sequentially of a temperature control, either a coolant or a heating medium. Due to the design of the stirring vanes and the resulting, preferably axial flow of the medium 9 to be stirred within the tank volume, an overflow of the temperature control surfaces 80 or of the groups 88 of circumferential pipe sections 85 is achieved, so that in this area a temperature control of the medium to be stirred 9 can take place. By tempering the fermentation process can be controlled in order to prevent the rotation of the stirring elements 10 to 50, the medium to be stirred in a total rotational movement, so that the medium to be stirred is substantially no longer moves with respect to the stirring elements can be provided in the tank volume 70 Stromstorer 76. These Stromstorer may for example be paddles or sheets extending inwardly from the wall 71 of the tank volume 70, for example in the direction of the axis of rotation. It should be understood that the Stromstorer 76 may extend vertically and / or horizontally inclined in the tank volume 70 and not necessarily on the
Drehachse 60 zeigen müssen. Die Stromstorer können unmittelbar an der Wand 71 des Tankvolumens 70 befestigt sein oder aber durch Abstandhalter in das Tankvolumen 70 hineinragen. Die Stromstorer überdecken sich radial dabei mit den Rührflügeln der Rührorgane, so dass eine radiale Überdeckung von Stromstörern 76 und Rührflügeln 1 1 , 21 , 31 , 41 , 51 etc. vorliegt. Auf diese Weise wird eine Rotationsbewegung des zu rührenden Mediums 9 unterbrochen, bzw. gestört und so die Relativbewegung der Rührflügel in Bezug auf das zu rührende Medium 9 gewährleistet. Folglich kann durch die Rührorgane eine Rotary axis 60 must show. The Stromstorer can be attached directly to the wall 71 of the tank volume 70 or protrude through spacers in the tank volume 70. The Stromstorer overlap radially with the stirring blades of the stirring elements, so that there is a radial overlap of baffles 76 and agitators 1 1, 21, 31, 41, 51, etc. In this way, a rotational movement of the medium to be stirred 9 is interrupted or disturbed and thus ensures the relative movement of the stirring blades in relation to the medium 9 to be stirred. Consequently, by the stirrers a
Scherbeanspruchung auf das zu rührende Medium 9 aufrechterhalten werden, wodurch sich das zu rührende Medium an dieser Stelle verdünnt und besser fließfähig wird. Shearing stress on the medium to be stirred 9 are maintained, whereby the medium to be stirred is diluted at this point and better flowability.
Die Stromstorer 76 können dabei auch als Haltestrukturen für die Temperierflächen dienen. Insbesondere können die Stromstorer als Haltestrukturen für die Gruppen von umlaufenden Rohrabschnitten dienen und diese positionieren. Dabei können sich sowohl die Stromstorer 76 als auch die Gruppen 88 von Rohrabschnitten 85 beliebig weit in den Zwischenraum zwischen den Rührorganen hinein erstrecken, solange sie die Rotation der Rührorgane um die The Stromstorer 76 can also serve as holding structures for the tempering surfaces. In particular, the Stromstorer can serve as support structures for the groups of rotating pipe sections and position them. In this case, both the Stromstorer 76 and the groups 88 of pipe sections 85 may extend as far into the space between the Rührorganen as long as they rotate the stirrers around the
Drehachse 60 nicht einschränken oder behindern. Do not limit or hinder the rotation axis 60.
Figur 2 zeigt einen Ausschnitt aus einer Rühranordnung, die aus der Drehachse 60 sowie einem ersten Rührorgan 10 und einem zweiten Rührorgan 20 aufgebaut ist. Es sei verstanden, dass weitere Rührorgane über und unter dem ersten bzw. zweiten Rührorgan hier nicht ausgeschlossen sind. Jedes der beiden Rührorgane 10, 20 weist dabei einen ersten Rührflügel 1 1 bzw. 21 sowie einen zweiten Rührflügel 12 bzw. 22 auf. Die Rührflügel sind in der in Figur 2 gezeigten Anordnung um etwa 45° gegenüber der Erstreckungsrichtung der Drehachse 60 geneigt. Dadurch stehen die Flächen 13 bzw. 14 und 23 bzw. 24 schräg und können je nach Drehrichtung das zu rührende Medium 9 entweder nach oben oder nach unten beschleunigen. Durch die aufgebrachten Scherkräfte wird das strukturviskose Medium dünnflüssiger und somit fließfähiger, so dass eine Durchmischung verbessert wird. Die äußeren Enden 15 bzw. 25 erstrecken sich dabei bis kurz vor die Wand 71 des Tankvolumens 70, welches in Figur 2 jedoch nicht gezeigt ist. FIG. 2 shows a section of a stirring arrangement which is constructed from the rotation axis 60 and a first stirring element 10 and a second stirring element 20. It should be understood that further stirrers above and below the first or second stirrer are not excluded here. Each of the two stirring elements 10, 20 in this case has a first impeller 1 1 and 21 and a second impeller 12 and 22, respectively. The stirring blades are inclined in the arrangement shown in Figure 2 by about 45 ° relative to the extension direction of the rotation axis 60. As a result, the surfaces 13 and 14 and 23 and 24 are inclined and can accelerate depending on the direction of rotation of the medium to be stirred 9 either up or down. As a result of the applied shear forces, the pseudoplastic medium becomes less viscous and thus more free-flowing, so that thorough mixing is improved. The outer ends 15 and 25 extend to just before the wall 71 of the tank volume 70, which is not shown in Figure 2.
Obwohl in Figur 2 die beiden Rührorgane 10, 20 jeweils zwei sich auf gegenüberliegenden Seiten weg erstreckende Rührflügel aufweisen, können die Rührorgane 10, 20 auch drei, vier oder mehr Rührflügel aufweisen. Diese Rührflügel können dabei gleichmäßig entlang des Umfangs verteilt sein, so dass ein im Wesentlichen symmetrisches Rührorgan zur Verfügung steht. Although in FIG. 2 the two stirring elements 10, 20 each have two stirring blades extending on opposite sides, the stirring elements 10, 20 can also have three, four or more stirring blades. These impellers can be distributed uniformly along the circumference, so that a substantially symmetrical stirrer is available.
In Figur 2 sind die Rührflügel des ersten Rührorgans 1 1 , 12 gegenüber den Rührflügeln des zweiten Rührorgans 21 , 22 versetzt angeordnet. In Figur 2 ist insbesondere ein Versatz um einen Viertelkreis dargestellt. Es sei jedoch verstanden, dass der Versatz auch unterschiedlich groß sein kann, so dass beispielsweise bei drei vorhandenen Rührorganen auf der Drehachse der Versatz von benachbarten Rührorganen jeweils 60° sein kann, so dass ein fortgesetzter Versatz von Rührorgan zu Rührorgan jeweils weitere 60° beträgt. In FIG. 2, the stirring vanes of the first stirring element 1 1, 12 are offset with respect to the stirring vanes of the second stirring element 21, 22. In particular, FIG. 2 shows an offset by a quarter circle. It should be understood, however, that the offset may also be of different sizes, so that, for example, with three existing stirrers on the axis of rotation of the offset of adjacent stirrers may be 60 °, so that a continued offset of stirrer to stirrer each further 60 °.
Insbesondere für den Fall, dass bei einem Rührorgan oder mehreren Rührorganen mehr als zwei Rührflügel vorgesehen sind, können die Rührflügel auch übereinander angeordnet sein, das heißt ohne Versatz bei benachbarten Rührorganen. In particular, in the event that more than two stirring blades are provided in one stirring element or several stirring elements, the stirring blades can also be arranged one above the other, that is to say without offset in adjacent stirring elements.
Es sollte angemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung insbesondere auch bei strukturviskosen Medien Verwendung finden kann, die für die Förderung von Erdöl dienen können, beispielsweise Xanthan, Glucanen, insbesondere o und ß-Glucanen. It should be noted that the present invention can also be used in particular in pseudoplastic media which can be used for the extraction of crude oil, for example xanthan, glucans, in particular o and β-glucans.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Fermenter; Rührer für strukturviskose Medien bei einer Fermentation 1 fermenter; Stirrer for pseudoplastic media in a fermentation
7 Strömungsrichtung 7 flow direction
8 Wirbel  8 vertebrae
9 zu rührendes Medium  9 to be stirred medium
10 erstes Rührorgan  10 first stirrer
1 1 erster Rührflügel des ersten Rührorgans  1 1 first impeller of the first stirrer
12 zweiter Rührflügel des ersten Rührorgans  12 second impeller of the first stirrer
13 geneigte Fläche des ersten Rührflügels des ersten Rührorgans 13 inclined surface of the first impeller of the first stirrer
14 geneigte Fläche des zweiten Rührflügels des ersten Rührorgans14 inclined surface of the second impeller of the first stirring element
15 radial äußeres Ende der Rührflügel des ersten Rührorgans 15 radially outer end of the impeller of the first stirrer
20 zweites Rührorgan  20 second stirrer
21 erster Rührflügel des zweiten Rührorgans  21 first impeller of the second stirring element
22 zweiter Rührflügel des zweiten Rührorgans  22 second impeller of the second stirring member
23 geneigte Fläche des ersten Rührflügels des zweiten Rührorgans 23 inclined surface of the first impeller of the second stirring member
24 geneigte Fläche des zweiten Rührflügels des zweiten Rührorgans24 inclined surface of the second impeller of the second stirring member
25 radial äußeres Ende der Rührflügel des zweiten Rührorgans25 radially outer end of the stirring blades of the second stirring member
30 drittes Rührorgan 30 third stirrer
31 erster Rührflügel des dritten Rührorgans  31 first impeller of the third stirrer
32 zweiter Rührflügel des dritten Rührorgans  32 second impeller of the third stirrer
40 viertes Rührorgan  40 fourth stirrer
41 erster Rührflügel des vierten Rührorgans  41 first impeller of the fourth stirring element
42 zweiter Rührflügel des vierten Rührorgans  42 second impeller of the fourth stirring element
50 fünftes Rührorgan  50 fifth stirrer
51 erster Rührflügel des fünften Rührorgans  51 first impeller of the fifth stirring element
52 zweiter Rührflügel des fünften Rührorgans  52 second impeller of the fifth stirring element
60 Drehachse der Rühranordnung  60 axis of rotation of the stirring arrangement
70 Tankvolumen  70 tank volumes
71 Wand des Tankvolumens  71 Wall of the tank volume
75 Abschnitts des Tanks, der die Form eines Kreiszylinders aufweist 75 Section of the tank, which has the shape of a circular cylinder
76 Stromstörer; Haltestruktur für umlaufende Rohrabschnitte 76 baffles; Holding structure for circulating pipe sections
80 Temperierfläche zum Heizen und/oder Kühlen  80 Temperature control surface for heating and / or cooling
85 umlaufende Rohrabschnitte  85 circumferential pipe sections
88 Gruppe von umlaufenden Rohrabschnitten  88 Group of circulating pipe sections
90 Gas/Sauerstoffzuführung  90 gas / oxygen supply
91 Mündung der Gas/Sauerstoffzuführung  91 mouth of the gas / oxygen supply
α (alpha) Neigungswinkel der Rührflügel gegenüber der Senkrechten Außendurchmesser der Rührorgane α (alpha) angle of inclination of the impellers with respect to the vertical Outer diameter of the stirring elements
Innendurchmesser des Tankvolumens im Bereich 75 Inner diameter of the tank volume in the range 75

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E PATENT APPLICATIONS
1 . Fermenter zur Herstellung eines strukturviskosen Mediums, umfassend: 1 . A fermenter for producing a pseudoplastic medium, comprising:
ein Tankvolumen (70) und  a tank volume (70) and
eine Rühranordnung mit einem ersten Rührorgan (10) mit wenigstens einem Rührflügel a stirring arrangement with a first stirring element (10) with at least one stirring blade
(1 1 ), einem zweiten Rührorgan (20) mit wenigstens einem Rührflügel (21 ), und einer Drehachse (60), (1 1), a second stirring element (20) with at least one stirring blade (21), and a rotation axis (60),
wobei das erste Rührorgan (10) und das zweite Rührorgan (20) an der Drehachse (60) derart festgelegt sind, dass sie sich mit der Drehachse drehen und axial beabstandet sind, wobei die Drehachse (60) bei bestimmungsgemäßem Gebrauch im Wesentlichen parallel in Bezug auf die Richtung des Erdschwerefeldes ausgerichtet ist, und  wherein the first agitation member (10) and the second agitation member (20) are fixed to the rotation axis (60) so as to rotate with the rotation axis and are axially spaced, the rotation axis (60), when used as intended, being substantially parallel is aligned with the direction of the gravitational field, and
wobei das Tankvolumen (70) im Bereich der Rührorgane (10, 20) im Wesentlichen die Form eines Kreiszylinders (75) aufweist und sich die Drehachse (60) im Wesentlichen auf der Mittelachse des Kreiszylinders (75) befindet, wobei sich die Rührflügel (1 1 , 12) des ersten Rührorgans (10) und die Rührflügel (21 , 22) des zweiten Rührorgans (20) bis mindestens zu einem 0,8-fachen des Abstandes zwischen Mittelachse des Kreiszylinders (75) und einer Wand (71 ) des Kreiszylinders erstrecken, sodass sich ein Verhältnis (d/D) von Rührorgandurchmesser (d) zu Innendurchmesser (D) des Tanks von mindestens 0,8 ergibt.  wherein the tank volume (70) in the region of the stirring elements (10, 20) substantially in the form of a circular cylinder (75) and the axis of rotation (60) is substantially on the central axis of the circular cylinder (75), wherein the stirring blades (1 1, 12) of the first stirring element (10) and the stirring vanes (21, 22) of the second stirring element (20) to at least 0.8 times the distance between the central axis of the circular cylinder (75) and a wall (71) of the circular cylinder extend so that a ratio (d / D) of agitator orifice diameter (d) to inner diameter (D) of the tank of at least 0.8 results.
2. Fermenter gemäß Anspruch 1 , wobei das erste Rührorgan (10) neben dem ersten2. fermenter according to claim 1, wherein the first stirring member (10) adjacent to the first
Rührflügel (1 1 ) einen zweiten Rührflügel (12) aufweist, wobei sich der erste Rührflügel und der zweite Rührflügel in Bezug auf die Drehachse (60) an gegenüberliegenden Seiten der Agitator blade (1 1) has a second impeller (12), wherein the first impeller and the second impeller with respect to the axis of rotation (60) on opposite sides of
Drehachse orthogonal von der Drehachse weg erstrecken. Extend the axis of rotation orthogonally away from the axis of rotation.
3. Fermenter gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, wobei das erste Rührorgan (10) und das zweite Rührorgan (20) eine übereinstimmende Anzahl von wenigstens zwei Rührflügeln (1 1 , 12; 21 , 22) aufweisen, wobei die Rührflügel (1 1 , 12) des ersten Rührorgans versetzt zu den Rührflügeln (21 , 22) des zweiten Rührorgans angeordnet sind. 3. Fermenter according to one of claims 1 and 2, wherein the first stirring member (10) and the second stirring member (20) have a matching number of at least two stirring blades (1 1, 12, 21, 22), wherein the stirring blades (1 1 , 12) of the first stirring element are arranged offset to the stirring vanes (21, 22) of the second stirring element.
4. Fermenter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Rührflügel (1 1 , 12; 21 , 22) von dem ersten und dem zweiten Rührorgan (10, 20) um einen Viertelkreis zueinander versetzt angeordnet sind. 4. fermenter according to one of claims 1 to 3, wherein the stirring vanes (1 1, 12, 21, 22) of the first and the second stirring member (10, 20) are arranged offset by a quarter circle to each other.
5. Fermenter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei Rührflächen (13, 14) des ersten Rührflügels (1 1 ) und des zweiten Rührflügels (12) wenigstens im Bereich der äußeren Enden der Rührflügel gegenüber der Senkrechten im Wesentlichen um die Erstreckungsrichtung des entsprechenden Rührflügels geneigt sind. 5. Fermenter according to one of claims 1 to 4, wherein stirring surfaces (13, 14) of the first stirring blade (1 1) and the second stirring blade (12) at least in the region of the outer ends of the stirring blades against the vertical substantially around the extension direction of the corresponding Agitator are inclined.
6. Fermenter gemäß Anspruch 5, wobei die Rührflächen (13, 14) des ersten Rührflügels (1 1 ) und des zweiten Rührflügels (12) gegenüber der Senkrechten zwischen 30° und 60°, insbesondere zwischen 40° und 50°, insbesondere 45° +/- 2° geneigt sind. 6. fermenter according to claim 5, wherein the stirring surfaces (13, 14) of the first impeller (1 1) and the second impeller (12) relative to the vertical between 30 ° and 60 °, in particular between 40 ° and 50 °, in particular 45 ° +/- 2 ° are inclined.
7. Fermenter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend eine aktive 7. fermenter according to any one of claims 1 to 6, further comprising an active
Temperierfläche (80) zum Heizen und/oder Kühlen, wobei der Strömungsverlauf (7) entlang der Temperierfläche geführt wird. Temperature control surface (80) for heating and / or cooling, wherein the flow path (7) is guided along the temperature control surface.
8. Fermenter gemäß Anspruch 7, wobei die Temperierfläche (80) als umlaufende 8. fermenter according to claim 7, wherein the tempering surface (80) as a circumferential
Rohrabschnitte (85) ausgestaltet ist, die in Bezug auf die Drehachse (60) in axialer Richtung in Gruppen (88) angeordnet sind, wobei sich eine Gruppe zwischen zwei unmittelbar Pipe sections (85) is arranged, which are arranged with respect to the rotation axis (60) in the axial direction in groups (88), wherein a group between two directly
übereinanderliegenden Rührorganen (10, 20; 20, 30) erstreckt. extending stirrer elements (10, 20, 20, 30).
9. Fermenter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Tankvolumen (70) im 9. fermenter according to one of claims 1 to 8, wherein the tank volume (70) in
Bereich der Rührorgane (10, 20, 30, 40, 50) im Wesentlichen die Form eines Kreiszylinders (75) aufweist, wobei im Kreiszylinder nach innen ragende Stromstörer (76) vorgesehen sind, wobei sich die Stromstörer weiter nach innen erstrecken, als sich die Rührflügel (1 1 , 12, 21 , 22) nach außen in Richtung der Wand (71 ) des Tankvolumens (70) erstrecken. Area of the stirring elements (10, 20, 30, 40, 50) substantially in the form of a circular cylinder (75), wherein in the circular cylinder inwardly projecting baffles (76) are provided, wherein the baffles extend further inwardly than the Agitator (1 1, 12, 21, 22) outwardly in the direction of the wall (71) of the tank volume (70) extend.
10. Fermenter gemäß Anspruch 9, wobei die Stromstörer die Rohrabschnitte (85) beabstandet von einer Wand (71 ) des Tankvolumens halten, wobei die Rohrabschnitte weiter nach innen im Tankvolumen (70) angeordnet sind, als sich die Rührflügel (1 1 , 12, 21 , 22) nach außen in Richtung der Wand (71 ) des Tankvolumens (70) erstrecken. 10. A fermenter according to claim 9, wherein the baffles keep the pipe sections (85) spaced from a wall (71) of the tank volume, wherein the pipe sections are arranged further inward in the tank volume (70), as the agitator blades (1 1, 12, 21, 22) extend outwardly in the direction of the wall (71) of the tank volume (70).
1 1. Fermenter gemäß Anspruch 9, wobei in einer Querschnittsebene eines Stromstörers (76) wenigstens ein Rohrabschnitt (85) in radialer Richtung und wenigstens drei 1 1. fermenter according to claim 9, wherein in a cross-sectional plane of a baffle (76) at least one pipe section (85) in the radial direction and at least three
Rohrabschnitte (85) in axialer Richtung angeordnet sind. Pipe sections (85) are arranged in the axial direction.
12. Fermenter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , wobei die Rühranordnung ferner ein drittes Rührorgan (30), ein viertes Rührorgan (40) und ein fünftes Rührorgan (50) aufweist, die zueinander beabstandet auf der Drehachse (60) angeordnet sind, wobei jedes der Rührorgane (30, 50) zwei Rührflügel (31 , 32; 51 , 52) aufweist, die um einen Viertelkreis versetzt sind gegenüber den Rührflügeln (21 , 22; 41 , 42) eines benachbarten Rührorgans (20, 40) auf der Drehachse (60). 12. fermenter according to one of claims 1 to 1 1, wherein the stirring arrangement further comprises a third stirring member (30), a fourth stirring member (40) and a fifth stirring member (50) spaced from each other on the axis of rotation (60) are arranged, each of the agitating members (30, 50) having two stirring vanes (31, 32, 51, 52) displaced by a quarter circle from the agitating blades (21, 22, 41, 42) of an adjacent stirring member (20, 40) on the Rotation axis (60).
13. Fermenter gemäß Anspruch 12, wobei zwischen den fünf Rührorganen vier Gruppen (88) von Rohrabschnitten (85) vorgesehen sind, wobei jeweils eine Gruppe (88) von 13. fermenter according to claim 12, wherein between the five stirrers four groups (88) of pipe sections (85) are provided, wherein each one group (88) of
Rohrabschnitten (85) zwischen zwei unmittelbar übereinanderliegenden Rührorganen (10, 20; 20, 30; 30, 40; 40, 50) angeordnet ist. Pipe sections (85) between two immediately superimposed stirring members (10, 20, 20, 30, 30, 40, 40, 50) is arranged.
14. Fermenter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, ferner umfassend eine 14. Fermenter according to one of claims 1 to 13, further comprising a
Gaszuführungseinrichtung (90), deren Mündung (91 ) unterhalb der wenigstens zwei Gas supply means (90) whose mouth (91) below the at least two
Rührorgane (10, 20, 30, 40, 50) angeordnet ist. Agitator (10, 20, 30, 40, 50) is arranged.
15. Verfahren zur Produktion eines Polysaccharides unter Verwendung eines Fermenters nach einem der Ansprüche 1 bis 14, 15. A process for producing a polysaccharide using a fermenter according to any one of claims 1 to 14,
16. Verfahren gemäß Anspruch 15, wobei das Polysaccharid in Lösung scherverdünnendes Verhalten zeigt, wobei das Viskositätsverhalten einer produzierten Fermentationsbrühe durch den Potenzansatz nach Ostwald de Waele in einem Scherratenbereich von 1 bis 150 s-1 beschrieben wird, wobei die durch das Verfahren produzierten Fermentationsbrühe im Laufe des Prozesses scherratenabhängige Mindest-Viskositätswerte erreicht, die durch einen Konsistenzfaktor von K = 1 1 ,98 Pas2 und einen Fließindex von n = 0,1 gekennzeichnet sind. 16. The method according to claim 15, wherein the polysaccharide in solution shows shear thinning behavior, wherein the viscosity behavior of a produced fermentation broth is described by the potency approach to Ostwald de Waele in a shear rate range of 1 to 150 s -1 , wherein the fermentation broth produced by the process in Throughout the process, shear rate dependent minimum viscosity values are achieved, characterized by a consistency factor of K = 1 1, 98 Pas 2 and a flow index of n = 0.1.
17. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 und 16, wobei das Polysaccharid ein extrazelluläres, Viskositätserhöhendes Polysaccharid ist. 17. The method according to any one of claims 15 and 16, wherein the polysaccharide is an extracellular, viscosity-increasing polysaccharide.
18. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei das Polysaccharid ein Glucan ist, insbesondere wenigstens eines von einem α-Glucan, einem ß-Glucan und einem Xanthan umfasst. 18. The method according to any one of claims 15 to 17, wherein the polysaccharide is a glucan, in particular at least one of an α-glucan, a β-glucan and a xanthan comprises.
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