SU1035059A1 - Аппарат дл выращивани микроорганизмов - Google Patents

Abstract

. АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ, содержащий вертикально установленную емкость, внутри которой расположены зоны восход щего и нисход щего потоко разделенные перегородкой, барбот ШЯ5059 А зеи с 12 м 1/00 ,.,. r$f .::--.-размещенные в нижней части емкости в указанных зонах, и патрубки дл  подвода культуральной жидкости и газа и отвода готового продукта и отработанного газа, о т л и ч а ющ и и с   тем, что, с целью увеличени  объемного коэффициента массробмена и таким образом у дельной про- . изводительности аппарата, в зоне нисход щего потока по русно установлены обечайки, выполненные в виде усеченных конусов, о,бращенных большими основани ми вверх и жестко соединенных со стенкой емкости Иперегородкой и служащих дл  создани  струйного течени  газожидкостной смеси, при этом обечайки в верхней части имеют отверсти  с клапанами дл  перетока газа.

Description

Предлагаемый аппарат относитс  микробиологической промышленности, именно к. аппаратам дл  выращиваи  микроорганизмов.

Известен аппарат дл  выращивани  икроорганизмов, содержащий две .ертикальные емкости, сообщающиес  ежду собой в верхней и нижней аст х, в одной из которых соосно й расположено проточное цилиндриеское устройство, под которым установлен патрубок дл  принудительной подачи газа на аэрацию Cl3Известен также аппарат дл  выращивани  микроорганизмов, содеращий , вертикальную .емкость,разделенную горизонтальными перегородками на сообщающиес  между собой при помощи конических патрубков, установленных соосно и с зазором, секцикГ, и циркул ционную систему с насосом и трубопроводом 2.

Однако визвестных аппаратах не используетс  полностью рабочий объем л  процесса массообмена, требуютс  значительные удельные затраты энергии, св занные с низким коеффициентом полезного действи  эжекционных устройств.- .

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  аппарат дл  выращивани  микроорганизмов, содержащий вертикально установленную емкость, внутри которой расположены зоны восход щего и нисход щего потоков, разделенные перегородкой., барботеры размещенные в нижней части емкости в указанных зонах,- и патрубки дл  подвода культуральной жидкости и газа и отвода готового продукта и отработанного газа З.

Недостатком известного аппарата  вл етс  низкий объемный коэффициент массообмена в зоне нисход щего по- . тока, обусловленный ограниченным расходом воздуха и малой скоростью жидкости.

Цель изобретени  - увеличение объемного коэффициента массообмена и таким образом удельной производительности аппарата.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в аппарате дл  выращивани  микроорганизмов, содержащем верти« кально установленную емкость, внутри которой расположены зоны восход щего и нисход щего потоков, разделенные перегородкой, барботеры, размещенные в нижней части емкости в указанных зонах, и патрубкидл  подвода культуральной жидкости и газа и отвода готового продукта иотработанного газа, в зоне нисход щего потока по русно установлены обечайки, выполненные в виде усеченных конусов , обращенных большими основани ми вверх и жестко соединенных со стенкой емкости и перегородкой и служащих дл  создани  струйного течени  газожидкостной смеси, при этом обечайки в верхней части имеют отвести  с клапанами дл  перетока газа.

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый аппарат, вертикальный разрез; на. фиг. 2- - узел J на фиг. 1

Аппарат дл  выращивани  микроорганизмов содержит вертикально установленную емкость 1, внутри которой расположены зоны 2 и 3 восход щего и нисход щего потоков; разделенных перегородкой 4. В нижней части емкости 1 в указанных зонах размещены барботеры 5 и б, в которы через патрубок 7 подаетс  сжатый газ, Емкость 1 имеет в нижней части патрубок 8 дл  подвода культуральной жидкости и патрубок 9 дл  отвода готового продукта,, а в верхней части - патрубок 10 дл  отвода отработанного газа. При зтом патрубок 8 расположен над барботером 5, а патрубок 9 - под барботером 6. В зоне 3 по русно установлены обечайки 11, выполненные в виде усеченных конусов, обращенных большими основани ми вверх и жестко соединенных со стенкой емкости 1 и перегородкой 4, и служащих дл  создани  струйного течени  газожидкостной смеси. Обечайки 11 в верхней части имеют отверсти  с клапанами 12 дл  перетока газа. Дл  отвода тепла, выдел ющегрсЯ в .процессе роста микрорганизмов , емкость 1 имеет рубашку 13с патрубками дл  подвода и отвода хладоагента (не показаны).

Аппарат работает следующим образом .

В емкость 1 через патрубок 8 залваетс  культуральна  .жидкость до уровн , которьгй должен находитьс  в пределах 0,7-0,8 высоты перегородки 4, и засеваетс  культура микроорганизмов . По мере заполнени  аппарата жидкость, наход ща с  в зоне 3 нисход щего потока, свободно проходит через центральные отверсти  обечаек 11, а газ, наход щийс  между обечайками 11, стенкой емкост 1 и перегородкой 4, стравливаетс  через отверсти  с клапанами 12. После достижени  культуральной жидкостью указанного уровн  включаетс  подача газа в барботеры 5 и 6. В зоне 2 восход щего потока происходит насыщение жидкости газом,, плотность газожидкостной смеси постепенно уменьшаетс , и, следовательно, растет ее уровень, достига  верхней кромки перегородки 4, газожидкостна смесь начинает переливатьс  через нее в зону 3 нисход щего потока, при этом клапана 12 закрываютс . Одновременно с этим в зоне 3 под первой по ходу газа обечайкой 11, между обечайкой, стенкой емкости 1

и перегородкой 4 образуетс  газова  подушка, в которой за счет непрерывно поступающего из барботера б газа постепенно увеличиваетс  давление , жидкость под газовой подушкой частично выдавливаетс  в зону 2, освобожда  нижнюю кромку обечайки 11, в результате чего образуетс  поверхность контакта газа с ранее затопленной струйкой жидкости. Одновременно с этим -избыток газа стравливаетс  через отверсти  с клапанами 12, открыва  их. Аналогичный процесс происходит в каждом  русе обечаек 11. Образовавшиес  струи создают пониженное давление вокруг себ  и тем самым эжектируют окружающий их газ, обеспечива  многократную циркул цию его в культуральной жидкости. На транспортировку и дробление газа затрачиваетс , приблизительно 20% потенциальной энергии жидкости, остальна  же энерги  .расходуетс  на интенсивное перемешивание газожидкостной смеси. Отработанные газы отвод тс  через

патрубок 10. После стабилизации процесса аэрации и достижени  оптимальной концентрации микроорганизмов аппарат, переводитс  на непрерывную работу, при этом через патрубок 8 подаютс  питательные вещества, а готовый продукт отврдитс  через патрубок 9.

Таким образом, благодар  созданию

0 струйного течени  газожидкостной смеси в зоне нис од щего потока с помощью по русно установленных обечаек , выполненных в виде усеченных конусов, обращенных большими основани ми вверх и снабженных отверсти ми с клапанами, за счет использовани  потенциальной энергии подн той жидкости происходит многократное эжектирование газа и интенсивное переQ мешивание газожидкостной смеси в.

каждом  русе, что позвол ет увеличить объемный коэффициент масообмена и таким образом повысить удельную производительность аппарата,Примерно

с на 13%. ,

Claims (1)

1. , АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ, содержащий вертикально установленную емкость, внутри которой расположены эоны восходящего и нисходящего потоков, размещенные в нижней части емкости в указанных зонах, и патрубки для подвода культуральной жидкости» и газа и отвода готового продукта и отработанного газа, о т л и ч а тощий с я тем, что, с целью увеличения объемного коэффициента массообмена и таким образом удельной производительности аппарата, в зоне нисходящего потока поярусно установлены обечайки, выполненные в виде усеченных конусов,_обращенных_больши'ми 'основаниями вверх и · жестко соединенных со стенкой емкости и> перегородкой и служащих для создания струйного течения газожидкостной смеси, при этом обечайки в верхней с части имеют отверстия с клапанами