RU1789553C - Аппарат дл культивировани микроорганизмов - Google Patents

Abstract

Использование: микробиологическа  промышленность, выращивание микроорганизмов в суспензи х. Сущность изобретени : аппарат имеет вертикальный корпус с технологическими патрубками, вертикальные трубчатые теплообменники, заключенные в циркул ционные стаканы, и аэ рэтор, размещенный у днища. Между стаканами по оси корпуса по высоте установлены один над другим блоки концентрических обечаек дл  дополнительной циркул ции среды по объему. Высота внутренней обечайки в блоке больше зазора между соседними, а нижние кромки обечаек в блоке расположены ступенчато по возрастающей от центральной к периферийной обечайке. 3 ил. .

Description

со С

Изобретение относитс  к микробиологической промышленности и может быть использовано в процессах культивировани  микроорганизмов, а также в медицинской, фармацевтической и пищевой отрасл х промышленности .

Известен аппарат дл  выращивани  микроорганизмов, содержащий емкость с технологическими патрубками и циркул ционный контур, образованный расположенными в емкости центральным циркул ционным диффузором, периферическими и промежуточными вертикальными перегородками и расположенными между ними аэраторами.

Конструкци  аппарата не обеспечивает равномерного распределени  газовой фазы по сечению аппарата и необходимой скоро: сти циркул ции газожидкостного потока.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому  вл етс  аппарат дл  выращивани  микроорганизмов, содержащий вертикальный корпус, теплообменное, аэрирующее устройства и установленные равномерно по периферии корпуса один над другим циркул ционные стаканы.

Недостатком данного аппарат.а также  вл етс  неравномерное распределение объемного газосодержани  по сечению аппарата .

Цель изобретени  - увеличение производительности аппарата путем обеспечени  равномерности распределени  газовой фазы и увеличени  скорости циркул ции.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что аппарат, содержащий вертикальный корпус , теплообменное, аэрирующее устрсйст

00

ю ел с  со

ва и установленные равномерно по периферии корпуса один над другим циркул цион- ные стаканы, снабжен блоками концентрических обечаек, расположенных по русно в центральной части аппарата, при этом высота минимальной обечайки превышает величину зазора между соседними обечайками и уменьшаетс  от центра к периферии.

На фиг. 1 представлен аппарат дл  культивировани  микроорганизмов, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1; на фиг, 3 - график распределени  объемного газосодержани  по сечению аппарата по мере удалени  от аэратора.

Аппарат дл  культивировани  микроорганизмов имеет вертикальный цилиндрический корпус 1 с технологическими патрубками 2, 3, аэратор 4, размещенный в его нижней части, воздухоподвод щую трубу 5, теплообменное устройство, состо щее из вертикальных-труб б, подключенных к верхнему 7 и нижнему 8 коллекторам, и установленные равномерно по периферии корпуса один над другим циркул ционные стаканы 9. Теплообменные трубы располо- жены внутри стаканов 9. В центральной части аппарата по русно установлены блоки концентрических обечаек 10. Высота обечаек в блоке уменьшаетс  от центра к перифе- рии. Высота минимальной обечайки превышает величину зазора между соседними обечайками.

Аппарат работает следующим образом,

После стерилизации в аппарат подаетс  стерильна  питательна  среда и производитс  посев. Согласно технологическому ре- гламенту в процессе культивировани  производитс  введение ростовых добавок в аппарат, поэтому уровень заливки культу- ральной жидкости посто нно увеличиваетс . После посева чистой культуры включают подачу воздуха на аэрацию. Воздух по трубе 5 поступает в .аэратор 4 и далее в культу; ральную жидкость, образу  восход щий га- зожидкостный поток между стенкой корпуса и стаканами 9 и в центральной части аппарата.

По мере подъема газовой фазы происходит перераспределение газ осодёржанй  по

Формул а изобретени  Аппарат дл  культивировани  микроорганизмов , содержащий вертикальный корпус с технологическими патрубками, вертикальные трубчатые теплообменники, заключенные в расположенные один над другим циркул ционные стаканы, размещенные по окружности у стенки корпуса, и

сечению аппарата. В центральной его части газосодержание становитс  выше, чем по периферии (что видно из графика распределени  объемного газосодержани  по сечению аппарата по-мере удалени  от аэратора, см. фиг. 3). При этом пузырьки газа образуют крупные агломераты газовой фазы. Аэрирующий газ проходит обьем жидкости с минимальным коэффициентом сорбции .. В результате при больших расходах воздуха происходит незначительное поглощение кислорода. Создание специальной системы из множества концентрических обечаек, высота которых уменьшаетс  от

центра к периферии, приводит к выравниванию объемного газосодержани  по сечению аппарата. Это происходит за счет сил трени  газовых пузырей с поверхностью обечаек при прохождении двухфазной среды

газ-жидкость в узком канале между обечайками .

Достигнув верхнего уровн  жидкости, нерастворившийс  газ выходит в газовую полость над зеркалом жидкости, а газожидкостна  смесь переливаетс  во внутреннюю полость циркул ционных стаканов 9. Таким образом, происходит многократна  циркул ци  газожидкостных потоков.

По мере повышени  уровн  заливки аппарата в работу включаютс  вышесто щие циркул ционные стаканы 9. Выдел ющеес  в процессе культивировани  тепло отводитс  хладагентом, циркулирующим внутри теплообменных труб 6, расположенных

внутри стаканов 9.

Установка блоков концентрических обечаек , образующих р д узких концентрических каналов, высота которых уменьшаетс 

от центра к периферии, повышает гидравлическое сопротивление в центральной части потока, в которой.наблюдаетс  наибольшее газосодержание, обеспечивает высокую степень диспергировани  газожидкостной

смеси. Поскольку скорость всплыти  пузырей малого диаметра незначительна, может быть достигнута больша  высота барботиру- емого сло  и, соответственно, большой движущий напор, обусловливающий высокую

скорость циркул ции.

аэратор у днища емкости, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности за счет более полного равномерного распределени  газовой фазы и увеличени  скорости циркул ции, между стаканами по оси корпуса по высоте установлены один на другим блоки концентрических обечаек дл  дополнительной

51789553 б

циркул ции среды по обьему, при этом вы-в блоке расположены ступенчато по возрасота внутренней обечайки больше зазорастающей от центральной к периферийной

между соседними, а нижние кромки обечаекобечайке.