FR2507500A1 - Rotary agitator - aerator partic for prodn. of metabolites etc. - using rotor contg. air compressing piston reciprocated by eccentric - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif pour agiter et aérer un liquide contenu dans un récipient. The present invention relates to a device for agitating and aerating a liquid contained in a container.
L'invention vise également une installation comprenant un tel dispositif, notamment pour la fabrication de métabolites tels que des enzymes ou-des acides organiques comme par exemple l'acide citrique, par fermentation aérobie d'un liquide nutritif inoculé par un micrororganis- me approprié. The invention also relates to an installation comprising such a device, in particular for the manufacture of metabolites such as enzymes or organic acids such as for example citric acid, by aerobic fermentation of a nutritive liquid inoculated with an appropriate micrororganism .
Une telle installation peut également être utilisée pour régénérer les eaux résiduaires par agitation et aération. Such an installation can also be used to regenerate waste water by agitation and aeration.
Dans les fermenteurs connus, le liquide nutritif chargé de micro-organismes est brassé en continu par des agitateurs entraînés en rotation par des moteurs. In known fermenters, the nutrient liquid loaded with microorganisms is continuously stirred by agitators driven in rotation by motors.
L'air nécessaire à la fermentation est injecté sous pression dans ces fermenteurs par des compresseurs également entrainés en rotation par des moteurs, ces compresseurs étant associés à des moyens complexes de réglage de débit et d'injection d'air. The air necessary for fermentation is injected under pressure into these fermenters by compressors also driven in rotation by motors, these compressors being associated with complex means for adjusting the flow rate and injecting air.
Les moteurs utilisés pour commander l'agitation et l'injection d'air nécessitent des puissances relativement fortes, ce qui entraîne des dépenses d'énergie élevées. The motors used to control the stirring and the air injection require relatively high powers, which results in high energy expenditure.
Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient en créant un dispositif pour agiter et aérer un liquide, tel que le liquide nutritif contenu dans un fermenteur, ce dispositif étant de construction simple, d'utilisation économique, et permettant d'obtenir une agitation et une aération particulièrement efficaces. The object of the present invention is to remedy this drawback by creating a device for agitating and aerating a liquid, such as the nutritive liquid contained in a fermenter, this device being of simple construction, of economical use, and making it possible to obtain particularly effective agitation and aeration.
Le dispositif visé par l'invention pour agiter et aérer un liquide contenu dans un récipient comprend au moins un agitateur monté sur un arbre entraîné en rotation par un moteur, et des moyens pour introduire de l'air dans le liquide. The device intended by the invention for agitating and aerating a liquid contained in a container comprises at least one agitator mounted on a shaft driven in rotation by a motor, and means for introducing air into the liquid.
Suivant l'invention, ce dispositif est caractérisé en ce que l'agitateur comprend des moyens permettant, lors de sa rotation, d'aspirer l'air à l'extérieur du récipient, de comprimer cet air et de le pulvériser au sein du liquide. According to the invention, this device is characterized in that the agitator comprises means making it possible, during its rotation, to aspirate the air outside the container, to compress this air and to atomize it within the liquid .
Ainsi, l'agitateur, tout en étant entraîné en rotation, aspire l'air de l'extérieur, le comprime et le pulvérise dans le liquide. Thus, the agitator, while being driven in rotation, sucks in air from the outside, compresses it and sprays it in the liquid.
De ce fait, non seulement l'aération est effectuée au niveau de l'agitation, ce qui est favorable à la bonne répartition de l'oxygène au sein du liquide agité, mais de plus, cette aération est réglée en même temps que l'agitation, en agissant sur la vitesse de rotation du moteur d'entraînement de l'agitateur. Therefore, not only is the aeration carried out at the stirring level, which is favorable for the good distribution of oxygen within the stirred liquid, but moreover, this aeration is regulated at the same time as the agitation, by acting on the speed of rotation of the agitator drive motor.
Par ailleurs, on réalise une importante économie, en supprimant les compresseurs d'air entraînés en rotation par des moteurs distincts de ceux entraînant les agitateurs, ainsi que les dispositifs de réglage de débit et d'injection d'air associés à ces moteurs. In addition, significant savings are made by eliminating the air compressors driven in rotation by motors separate from those driving the agitators, as well as the flow control and air injection devices associated with these motors.
Selon une version avantageuse du dispositif, l'agitateur comprend un corps renfermant au moins un piston animé d'un mouvement alternatif lors de la rotation de l'agitateur, et monté de façon coulissante dans une chambre d'aspiration et de compression ménagée dans ce corps, des moyens étant prévus pour commander successivement l'admission de l'air à l'intérieur de la chambre d'aspiration, la compression de cet air dans cette chambre et l'échappement de l'air par au moins une buse de sortie ménagée sur le corps de l'agitateur. According to an advantageous version of the device, the agitator comprises a body containing at least one piston driven by an alternating movement during the rotation of the agitator, and mounted in a sliding manner in a suction and compression chamber formed in this body, means being provided for successively controlling the admission of air inside the suction chamber, the compression of this air in this chamber and the exhaust of air by at least one outlet nozzle formed on the body of the agitator.
La rotation de l'arbre relié au moteur entraîne simultanément la rotation de l'agitateur et le déplacement du piston qui aspire l'air de l'extérieur, puis le comprime en le pulvérisant dans le liquide du récipient. The rotation of the shaft connected to the motor simultaneously causes the rotation of the agitator and the displacement of the piston which sucks in air from the outside, then compresses it by spraying it into the liquid of the container.
Selon une version préférée de l'invention, l'arbre d'entraînement de l'agitateur présente un canal central qui communique avec l'air extérieur et qui comporte une came pour commander la rotation du corps, cette came présentant un évidement qui communique avec le canal central de l'arbre et successivement avec la chambre d'aspiration et de compression. According to a preferred version of the invention, the agitator drive shaft has a central channel which communicates with the outside air and which comprises a cam for controlling the rotation of the body, this cam having a recess which communicates with the central channel of the shaft and successively with the suction and compression chamber.
Dans une réalisation particulière de l'invention, le piston présente deux faces opposées délimitant chacune avec l'extrémité adjacente du corps, successivement une chambre d'aspiration et une chambre de compression, la came de l'arbre d'entraînement en rotation du corps présentant une surface cylindrique dont 1' axe est décalé par rapport à celui de l'arbre, cette surface cylindrique étant logée dans un alésage ménagé dans le piston, l'axe de cet alésage étant perpendiculaire à la direction de déplacement du piston et étant un axe de symétrie de ce piston, les éléments symétriques du piston disposés de part et d'autre de cet axe comportant chacun un conduit perpendiculaire à l'alésage, qui débouche dans la chambre d'aspiration ou de compression et dans l'évidement ménagé dans la came pendant la course d'aspiration du piston. In a particular embodiment of the invention, the piston has two opposite faces each delimiting with the adjacent end of the body, successively a suction chamber and a compression chamber, the cam of the drive shaft in rotation of the body having a cylindrical surface whose axis is offset from that of the shaft, this cylindrical surface being housed in a bore formed in the piston, the axis of this bore being perpendicular to the direction of movement of the piston and being a axis of symmetry of this piston, the symmetrical elements of the piston arranged on either side of this axis each comprising a conduit perpendicular to the bore, which opens into the suction or compression chamber and into the recess formed in the cam during the suction stroke of the piston.
L'invention vise également une installation comprenant un récipient renfermant un liquide destiné à être agité et aéré, et comprenant plusieurs dispositifs conformes à l'invention, cette installation étant caractérisée en ce que ces dispositifs sont répartis suivant la hauteur du récipient. The invention also relates to an installation comprising a container containing a liquid intended to be stirred and ventilated, and comprising several devices in accordance with the invention, this installation being characterized in that these devices are distributed along the height of the container.
Ces dispositifs permettent ainsi de réaliser une agitation et une aération régulièrement réparties dans l'ensemble du liquide contenu dans le récipient. These devices thus make it possible to carry out stirring and aeration regularly distributed throughout the liquid contained in the container.
Les conditions d'agitation et d'aération sont encore améliorées lorsque chaque dispositif comporte plusieurs agitateurs fixés sur un arbre d'entraînement en rotation commun. The stirring and aeration conditions are further improved when each device comprises several agitators fixed on a common rotary drive shaft.
Selon une version préférée, l'installation comprend deux séries de dispositifs répartis suivant la hauteur du récipient et disposés en regard l'un de l'autre, l'une des séries de ces dispositifs comportant des moyens d'entraînement en rotation comprenant une conduite communiquant avec la partie supérieure du récipient et avec is moteurs pneumatiques reliés à l'arbre d'entraînement en raation des dispositifs, cette conduite prélevant les gaz formés dans le récipient pour entraîner en rotation les dispositifs suivant un sens de rotation inverse de celui des dispo situés de l'autre série. According to a preferred version, the installation comprises two series of devices distributed along the height of the container and arranged opposite one another, one of the series of these devices comprising rotation drive means comprising a pipe communicating with the upper part of the container and with pneumatic motors connected to the drive shaft in relation to the devices, this pipe taking the gases formed in the container in order to rotate the devices in a direction of rotation opposite to that of the available devices. located in the other series.
Ainsi, la seconde série de dispositifs est entra$- née en rotation uniquement par les gaz d'échappement prélevés en haut du récipient, c'est-à-dire sans moteur électrique ce qui permet de réaliser une économie considérable d'énergie. Thus, the second series of devices is driven in rotation only by the exhaust gases taken from the top of the container, that is to say without an electric motor, which makes it possible to achieve considerable energy savings.
Dans le cas de la préparation de métabolites tels que des enzymes ou des acides organiques, l'installation permet d'obtenir avec une consommation d'énergie minimale, d'excellents rendements en raison des parfaites conditions d'agitation et d'aération du liquide nutritif inoculé par un micro-organisme approprié. In the case of the preparation of metabolites such as enzymes or organic acids, the installation makes it possible to obtain with minimum energy consumption, excellent yields due to the perfect conditions of agitation and aeration of the liquid. nutritious inoculated by an appropriate micro-organism.
D'autres particularités et avantages de l'lnven- tion apparaîtront encore dans la description ci-après. Other features and advantages of the invention will become apparent in the description below.
Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs :
la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'une installation équipée de dispositifs d'agitation et d'aération conformes à l'invention,
la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif conforme à l'invention,
la figure 3 est une vue en coupe suivant le plan 111-111 ce la figure 2,
la figure 4 est une vue latérale du dispositif
trans arbre et en coupe son arbre d'entraînement,
la figure 5 est une vue de l'une des extrémités opposées à l'arbre du dispositif, après enlèvement du prolongement en forme de corne,
La figure 6 est une variante de l'installation, présentant une plus grande capacité que celle de la figure 1.In the appended drawings, given by way of nonlimiting examples:
FIG. 1 is a schematic view in longitudinal section of an installation equipped with stirring and aeration devices according to the invention,
FIG. 2 is a view in longitudinal section of a device according to the invention,
FIG. 3 is a sectional view along the plane 111-111 of FIG. 2,
Figure 4 is a side view of the device
trans shaft and cut its drive shaft,
FIG. 5 is a view of one of the ends opposite the shaft of the device, after removal of the horn-shaped extension,
FIG. 6 is a variant of the installation, having a greater capacity than that of FIG. 1.
Dans la réalisation de la figure 1, l'installation pour la fabrication de métabolites tels que enzymes, pro téines et acides organiques comme par exemple l'acide citrique, comprend un récipient vertical cylindrique 1 contenant un liquide nutritif 2, inoculé par un micro-organisme approprié, en vue de sa fermentation. In the embodiment of FIG. 1, the installation for the production of metabolites such as enzymes, proteins and organic acids such as, for example, citric acid, comprises a vertical cylindrical container 1 containing a nutritive liquid 2, inoculated by a micro- suitable organism for fermentation.
Cette installation comprend trois dispositifs, 3, 3 a, 3 b, d'agitation et d'aération répartis suivant la hauteur du récipient 1. This installation comprises three devices, 3, 3 a, 3 b, of agitation and aeration distributed according to the height of the container 1.
Chaque dispositif 3, 3 a, 3 b, comprend trois agitateurs, 4, 4 a, 4 b, montés sur un arbre commun 5, entraîné en rotation par un moteur 6. Each device 3, 3 a, 3 b, comprises three agitators, 4, 4 a, 4 b, mounted on a common shaft 5, driven in rotation by a motor 6.
Chaque agitateur, 4, 4 a, 4 b, comprend des moyens que l'on va détailler ci-après, permettant lors de sa rotation, d'aspirer l'air à l'extérieur du récipient 1, par la conduite 7, et de pulvériser cet air au sein du liquide nutritif 2. Each agitator, 4, 4 a, 4 b, comprises means which will be detailed below, allowing during its rotation, to suck the air outside the container 1, via the pipe 7, and to spray this air into the nutritive liquid 2.
Dans la réalisation représentée sur les figures 2 à 4, l'agitateur 4 comprend un corps 8 renfermant un piston 9 animé d'un mouvement alternatif lors de la rotation de l'agitateur. Ce piston 9 est à cet effet monté de façon coulissante dans une chambre d'aspiration et de compression 10, ménagée à l'intérieur du corps 8, des moyens étant prévus pour commander successivement l'admission de l'air dans la chambre 10, puis la compression de cet air dans cette chambre et l'échappement de cet air par des buses de sortie, 11, 12, ménagées sur les extrémités 13, 14, du corps 8,opposées à l'arbre 15 d'entraînement en rotation de l'agitateur 4 (voir figures 2 et 3). In the embodiment shown in Figures 2 to 4, the agitator 4 comprises a body 8 containing a piston 9 driven by an alternating movement during the rotation of the agitator. This piston 9 is for this purpose mounted in a sliding manner in a suction and compression chamber 10, arranged inside the body 8, means being provided for successively controlling the admission of air into the chamber 10, then the compression of this air in this chamber and the exhaust of this air by outlet nozzles, 11, 12, formed on the ends 13, 14, of the body 8, opposite the shaft 15 for driving in rotation of agitator 4 (see Figures 2 and 3).
L'arbre 15 présente un canal central 16, qui communique avec l'air extérieur au récipient 1 par la conduite 7. Cet arbre présente une came 17 pour commander la rota tion du corps 8. Cette came 17 présente un évidement interne 18, qui communique avec le canal 16 et successivement avec la chambre 10 d'aspiration et de compression, lors de la rotation de l'arbre 15. The shaft 15 has a central channel 16, which communicates with the outside air to the container 1 via the pipe 7. This shaft has a cam 17 for controlling the rotation of the body 8. This cam 17 has an internal recess 18, which communicates with the channel 16 and successively with the suction and compression chamber 10, during the rotation of the shaft 15.
Le piston 9 comporte deux éléments symétriques 9 a, 9 b, dont les faces opposées 9 c, 9 d, délimitent chacune avec les extrémités adjacentes, 13, 14, du corps 8, successivement une chambre d'aspiration et de compression 10. The piston 9 comprises two symmetrical elements 9 a, 9 b, whose opposite faces 9 c, 9 d, each delimit with the adjacent ends, 13, 14, of the body 8, successively a suction and compression chamber 10.
La came 17 présente une surface cylindrique 17 a, dont l'axe Y-Y est décalé par rapport à l'axe X-X de l'arbre 15, cette surface cylindrique étant logée dans un alésage 19 ménagé dans le piston 9. L'axe Y-Y de cet alésage 19 est perpendiculaire à la direction de déplacement du piston 9 et est un axe de symétrie de ce dernier. The cam 17 has a cylindrical surface 17 a, the axis YY of which is offset from the axis XX of the shaft 15, this cylindrical surface being housed in a bore 19 made in the piston 9. The axis YY of this bore 19 is perpendicular to the direction of movement of the piston 9 and is an axis of symmetry of the latter.
Les éléments symétriques, 9 a, 9 b, du piston 9 comportent chacun un conduit 20 a, 20 b, perpendiculaire à l'alésage 19 et qui débouche dans la chambre 10 d'aspiration et de compression. Ce conduit 20 a, ou 20 b, débouche également dans l'évidement 18 ménagé dans la came 17 pendant la course d'aspiration des éléments 9 a, 9 b du piston 9 (voir figure 3). The symmetrical elements, 9 a, 9 b, of the piston 9 each comprise a conduit 20 a, 20 b, perpendicular to the bore 19 and which opens into the chamber 10 for suction and compression. This conduit 20 a, or 20 b, also opens into the recess 18 formed in the cam 17 during the suction stroke of the elements 9 a, 9 b of the piston 9 (see FIG. 3).
Le corps 8 présente sur ses deux côtés, 21 a, 21 b, adjacents à l'arbre 15, deux alésages cylindriques 22 a, 22 b, dont l'axe commun Z-Z est parallèle à l'axe
X-X de l'arbre 15 et dont le rayon est égal au double de celui de l'arbre 15.The body 8 has on its two sides, 21 a, 21 b, adjacent to the shaft 15, two cylindrical bores 22 a, 22 b, whose common axis ZZ is parallel to the axis
XX of tree 15 and whose radius is equal to twice that of tree 15.
L'arbre 15 est tangent à ces deux alésages 22 a, 22 b. L'axe Y-Y de la came 17 est décalé par rapport à l'axe X-X de l'arbre 15 suivant une distance d égale à la moitié du rayon de 11 arbre 15. La figure 3 montre par ailleurs que les axes X-X , Y-Y et Z-Z sont situés dans un même plan P. The shaft 15 is tangent to these two bores 22 a, 22 b. The axis YY of the cam 17 is offset with respect to the axis XX of the shaft 15 at a distance d equal to half the radius of the shaft 15. FIG. 3 also shows that the axes XX, YY and ZZ are located in the same plane P.
Sur cette figure 3, on voit d'autre part que l'évidement 18 de la rame 17 est ouvert vers l'alésage 19 du piston 9 suivant un secteur angulaire légèrement inférieur à 180 degrés de sorte qe lorsque les axes X-X
Y-Y et Z-Z sont situés sur l'axe de coulissement du piston 9, ce dernier étant alors en fin de course, comme in disque sur les figures 2 et 3, les conduits 20 a et 20 b sont obturés simultanément.In this FIG. 3, it can be seen on the other hand that the recess 18 of the train 17 is open towards the bore 19 of the piston 9 along an angular sector slightly less than 180 degrees so that when the axes XX
YY and ZZ are located on the sliding axis of the piston 9, the latter then being at the end of the stroke, as in the disc in FIGS. 2 and 3, the conduits 20 a and 20 b are closed simultaneously.
La figure 3 montre en outre que le fond de l'évidement 18 présente une surface convexe opposée a son ouverture, le sommet de cette surface convexe étant situé dans le prolongement du canal intérieur 16 de l'arbre 15. FIG. 3 also shows that the bottom of the recess 18 has a convex surface opposite its opening, the top of this convex surface being located in the extension of the internal channel 16 of the shaft 15.
Dans la réalisation représentée, les buses de sortie 11, 12, ménagées sur les extrémités opposées 13, 14, du corps 8, débouchent a l'intérieur de la chambre10,
par l'intermédiaire d'une soupape en regard des piston 9. In the embodiment shown, the outlet nozzles 11, 12, formed on the opposite ends 13, 14, of the body 8, open inside the chamber 10,
by means of a valve opposite the pistons 9.
buses de sortie 11, 12, sont ménagées dans des prolongements 23, 24 en forme de corne, fixés sur les extrémités 13, 14, du corps 8. Comme indiqué sur la figure 3, ces prolongements 23, 24 sont dirigés dans une direction sensiblement perpendiculaire à l'arbre 15.outlet nozzles 11, 12, are formed in horn-shaped extensions 23, 24, fixed on the ends 13, 14, of the body 8. As indicated in FIG. 3, these extensions 23, 24 are directed in a direction substantially perpendicular to the tree 15.
Par ailleurs, on voit sur la figure 5 que la section du piston 9 et du corps 8 est constituée par des portions de surface cylindriques 25, 26, 27, axées sur le plan de symétrie Q qui est perpendiculaire à l'arbre 15. Furthermore, it can be seen in FIG. 5 that the section of the piston 9 and of the body 8 is formed by cylindrical surface portions 25, 26, 27, centered on the plane of symmetry Q which is perpendicular to the shaft 15.
On va maintenant décrire en référence aux figures 2 et 3,le fonctionnement du dispositif d'agitation et d'aération conforme à l'invention. We will now describe with reference to Figures 2 and 3, the operation of the stirring and aeration device according to the invention.
L'évidement 18 de la came 17 communique en per-manence avec l'air extérieur par le canal 16 de l'arbre 15. Lorsque cet arbre est entraîné en rotation autour de son axe X-X suivant la flèche F (voir figure 3), la came 17 déplace le piston 9 suivant la flèche F1 et en même temps le corps 8 de l'agitateur est entraîné en rotation suivant la flèche F2 à une vitesse deux fois inférieure à celle de l'arbre 15. On réalise ainsi une démultiplica t on qui évite généralement l'utilisation d'une boite de réduction à la sortie du moteur 6. The recess 18 of the cam 17 communicates permanently with the outside air through the channel 16 of the shaft 15. When this shaft is rotated about its axis XX along the arrow F (see FIG. 3), the cam 17 moves the piston 9 along the arrow F1 and at the same time the body 8 of the agitator is driven in rotation along the arrow F2 at a speed twice less than that of the shaft 15. This produces a reduction in speed. which generally avoids the use of a reduction box at the outlet of the motor 6.
Lors de la rotation de la came 17 suivant la flèche F, l'évidement 18 communique avec le conduit 20 b. Le déplacement du piston 9 suivant la flèche F1 permet ainsi d'aspirer l'air dans la chambre d'aspiration supérieure 10 jusqu'à la fin de la course du piston. When the cam 17 rotates along arrow F, the recess 18 communicates with the conduit 20 b. The displacement of the piston 9 along the arrow F1 thus makes it possible to suck the air in the upper suction chamber 10 until the end of the piston stroke.
Lors du déplacement du piston 9 en sens inverse (voir flèche F3) le conduit 20 b est obturé par la surface cylindrique de la came 17, et l'air contenu dans la chambre supérieure 10 est comprimé et chassé dans le liquide 2 par la buse 12. When the piston 9 moves in the opposite direction (see arrow F3) the conduit 20 b is closed by the cylindrical surface of the cam 17, and the air contained in the upper chamber 10 is compressed and expelled into the liquid 2 by the nozzle 12.
Par conséquent, on réalise en même temps que la rotation de l'agitateur 4, l'aspiration de l'air extérieur, la compression de celui-ci et son échappement dans le li guide 2 par rune ou l'autre des buses il ou 12 et par la soupape 20c ou 20d. Consequently, the rotation of the agitator 4, the suction of the outside air, the compression of the latter and its exhaust in the guide guide 2 are carried out at the same time by either of the nozzles it or 12 and by the valve 20c or 20d.
L'expulsion d'air à l'intérieur du liquide 2 est ainsi parfaitement synchronisée avec la rotation de l'agitateur. The expulsion of air inside the liquid 2 is thus perfectly synchronized with the rotation of the agitator.
Pour augmenter ou diminuer le débit d'air et la vitesse d'agitation, il suffit d'augmenter ou de diminuer la vitesse de rotation du moteur 6. To increase or decrease the air flow and the stirring speed, it suffices to increase or decrease the speed of rotation of the motor 6.
Par ailleurs, lors de la rotation des agitateurs, il se forme au voisinage de ces derniers un phénomène de cavitation favorable au retrait du gaz carbonique contenu dans le liquide 2, et à la dissolution d'oxygène dans la solution. Furthermore, during the rotation of the stirrers, it forms in the vicinity of the latter a cavitation phenomenon favorable to the withdrawal of carbon dioxide contained in the liquid 2, and to the dissolution of oxygen in the solution.
Le dispositif conforme à l'invention permet de ce fait de réaliser une agitation et une aération parfaitement contrôlées et régulièrement réparties dans le liquide 2. De plus, le dispositif conforme à l'invention est particulièrement économique en énergie. The device according to the invention therefore allows agitation and aeration to be perfectly controlled and regularly distributed in the liquid 2. In addition, the device according to the invention is particularly economical in energy.
Le liquide 2 pénètre a l'intérieur du corps 8 par les alésages 22 a, 22 b et assure ainsi la lubrification du piston 9 , ce qui garantit une excellente fiabilité du dispositif. The liquid 2 penetrates inside the body 8 through the bores 22 a, 22 b and thus ensures the lubrication of the piston 9, which guarantees excellent reliability of the device.
Dans le cas d'un récipient 1 de grande largeur, il est avantageux de monter sur l'arbre 5 plusieurs dispositifs 4, 4 a, 4 b, d'agitation et d'aération, comme indiqué sur la figure 1. In the case of a container 1 of large width, it is advantageous to mount on the shaft 5 several devices 4, 4 a, 4 b, of agitation and aeration, as indicated in FIG. 1.
De plus, compte tenu de la forme cylindrique du récipient 1, les dispositifs 4, 4 a, 4 b, présentent avantageusement des longueurs augmentant progressivement de l'extérieur vers l'intérieur du récipient. In addition, taking into account the cylindrical shape of the container 1, the devices 4, 4 a, 4 b, advantageously have lengths which increase progressively from the outside towards the inside of the container.
D'autre part, il est préférable que les dispositifs 4, 4 a, 4 b, soient décalés les uns par rapport aux
d'agitateurs autres suivant un angle égal à 3600/n, n étant le nombre/ pour mieux équilibrer le système et pour que les échappements d'air par les buses de sortie ne soient pas réalisés simultanément.On the other hand, it is preferable that the devices 4, 4 a, 4 b, are offset relative to the
of other agitators at an angle equal to 3600 / n, n being the number / to better balance the system and so that air exhausts through the outlet nozzles are not carried out simultaneously.
Le dispositif conforme à l'invention est particulièrement bien adapté aux fermenteurs destinés à la production d'enzymes, de protéines ou d'acides organiques. The device according to the invention is particularly well suited to fermenters intended for the production of enzymes, proteins or organic acids.
Dans de tels fermenteurs, le liquide 2 est un liquide nutritif contenant un micro-organisme approprié. In such fermenters, the liquid 2 is a nutritive liquid containing an appropriate microorganism.
Les bonnes conditions d'agitation et d'aération permettent d'obtenir des rendements optimaux, tout en évitant la dégradation du micro-organisme d'inoculation.The good conditions of agitation and aeration make it possible to obtain optimal yields, while avoiding the degradation of the microorganism of inoculation.
Dans l'installation représentée sur la figure 1, destinée par exemple à la production de l'acide citrique, le récipient 1 comporte une cloison verticale 30 qui sépare ce récipient en deux compartiments distincts, 31, 32, communiquant l'un avec l'autre en haut et en bas du récipient, et permettant de réaliser une circulation de liquide suivant un parcours fermé. In the installation shown in FIG. 1, intended for example for the production of citric acid, the container 1 comprises a vertical partition 30 which separates this container into two separate compartments, 31, 32, one communicating with the other at the top and bottom of the container, and making it possible to carry out a circulation of liquid following a closed path.
Le liquide fermenté contenant de l'acide citrique est prélevé en bas du récipient 1 par une conduite 33 qui est située sous une matière filtrante 34, qui a pour effet de retenir les micro-organismes à l'intérieur du récipient.
Ce liquide est recyclé périodiquement vers le haut du récipient 1 au travers d'un pasteuriseur 35.The fermented liquid containing citric acid is taken from the bottom of the container 1 by a pipe 33 which is located under a filtering material 34, which has the effect of retaining the microorganisms inside the container.
This liquid is periodically recycled to the top of the container 1 through a pasteurizer 35.
Après soutirage périodique de liquide par la conduite 33, le récipient 1 est réalimenté en liquide nutritif frais par le réservoir 36. After periodic withdrawal of liquid through line 33, the container 1 is replenished with fresh nutritive liquid by the reservoir 36.
Dans le cas d'un récipient 1 tel que celui représenté sur la figure 1, et présentant un volume de l'ordre de 250 mètres cubes, il suffit de trois moteurs de 50 KW de puissance chacun pour faire fonctionner les dispositifs d'agitation et d'aération. In the case of a container 1 such as that shown in FIG. 1, and having a volume of the order of 250 cubic meters, three motors of 50 KW of power each are sufficient to operate the stirring devices and ventilation.
Dans l'installation représentée sur la figure 6, le récipient 37 présente un volume plus important que celui de la figure 1. Ce récipient 37 comprend deux séries de dispositifs d'agitation et d'aération 38a, 38b, 38c, 38d et 39a, 39b, 39c, 39d, répartis suivant la hauteur du récipient, et disposés en regard l'un de l'autre. In the installation shown in FIG. 6, the container 37 has a larger volume than that of FIG. 1. This container 37 comprises two series of stirring and aeration devices 38a, 38b, 38c, 38d and 39a, 39b, 39c, 39d, distributed along the height of the container, and arranged opposite one another.
Les dispositifs 38a... 38d, représentés sur la gauche de la figure, sont entrainés normalement en rotation par des moteurs électriques 40. The devices 38a ... 38d, represented on the left of the figure, are driven normally in rotation by electric motors 40.
La série de dispositifs 39a... 39d, représentés sur la droite de la figure, sont entraînés en rotation par les gaz d'échappement prélevés en haut du récipient 37 par la conduite 51. Cette conduite 51 communique avec des moteurs pneumatiques (53a, 53b, 53c, 53d) reliés aux arbres 52a 52d d'entraînement en rotation des dispositifs. Ces moteurs pneumatiques 53a ... 53d peuvent être conçus de la même façon que les agitateurs 38a ... 38d.The series of devices 39a ... 39d, represented on the right of the figure, are driven in rotation by the exhaust gases taken from the top of the container 37 by the pipe 51. This pipe 51 communicates with pneumatic motors (53a, 53b, 53c, 53d) connected to the shafts 52a 52d for driving the devices in rotation. These pneumatic motors 53a ... 53d can be designed in the same way as the agitators 38a ... 38d.
Ces gaz d'échappement dont la pression correspond pratiquement à celle obtenue par l'air qui est injecté dans le liquide par les dispositifs 38a ... 38d, permettent d'entrainer en rotation les dispositifs 39a ... 39d en sens inverse de ceux de gauche. These exhaust gases, the pressure of which corresponds practically to that obtained by the air which is injected into the liquid by the devices 38a ... 38d, make it possible to rotate the devices 39a ... 39d in the opposite direction to those from the left.
On réalise ainsi une économie d'énergie de près de 50 %. An energy saving of almost 50% is thus achieved.
Bien-entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples que l'on vient de décrire, et on peut apporter à ceux-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention. Of course, the invention is not limited to the examples just described, and many modifications can be made to them without departing from the scope of the invention.
Ainsi, le dispositif conforme à l'invention peut être utilisé dans toute autre application où il est nécessaire d'agiter et d'aérer un liquide. Thus, the device according to the invention can be used in any other application where it is necessary to agitate and aerate a liquid.
De ce fait, le dispositif conforme à l'invention peut être utilisé pour la régénération des eaux résiduaires et l'oxygénation des eaux de lacs ou de rivières.
Par ailleurs, les agitateurs 4, 4a, 4b pourraient être accolés les uns aux autres pour former un ensemble unique. Therefore, the device according to the invention can be used for the regeneration of waste water and the oxygenation of lake or river water.
Furthermore, the agitators 4, 4a, 4b could be joined to each other to form a single assembly.
Claims (16)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8111568A FR2507500A1 (en) | 1981-06-12 | 1981-06-12 | Rotary agitator - aerator partic for prodn. of metabolites etc. - using rotor contg. air compressing piston reciprocated by eccentric |
Applications Claiming Priority (1)
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FR8111568A FR2507500A1 (en) | 1981-06-12 | 1981-06-12 | Rotary agitator - aerator partic for prodn. of metabolites etc. - using rotor contg. air compressing piston reciprocated by eccentric |
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ID=9259432
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FR8111568A Withdrawn FR2507500A1 (en) | 1981-06-12 | 1981-06-12 | Rotary agitator - aerator partic for prodn. of metabolites etc. - using rotor contg. air compressing piston reciprocated by eccentric |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1981
- 1981-06-12 FR FR8111568A patent/FR2507500A1/en not_active Withdrawn
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