SU1114696A1 - Аппарат дл культивировани микроорганизмов - Google Patents

Abstract

АППАРАТ ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ -МИКРООРГАНИЗМОВ, преимущественно водородокисл ющих бактерий, содержащий вертик ьную емкость с теплообменной рубашкой, патрубками дл  подачи газа , питательной среды и отвода био- массы, соосно размещенный в емкости . циркул ционный стакан и смонтированные внутри него на вертикальном валу две лопастные мешалки, о т л ичающийс  ем, что, с целью повьшени  производительности, меаду лопастными мешалками и над верхней лопастной мешалкой радиапьно укреплены вертикальные пластины дл  диспергировани  газожидкостной смеси и организации пр молинейного перемещени  ее по циркул ционному стакану, нижн   часть которых отогнута навстречу движению лопастей мешалок сл ;при этом аппарат снабжен камерой дл  отбора готового продукта, размещен1ной снаружи емкости над ее крышкой :И подключенной к верхней части емкости .

Description

J

0д

;&

Од

Изобретение относитс  к микробиологической , химической, пищевой, медицинской промышленности, а также может быть использовано в других отрасл х промьшшенности, св занных с культивированием микроорганизмов. Известен аппарат дл  культивировани  микроорганизмов, содержащий емкость с теплообменной рубашкой, перемешивающее устройство, барботажную трубу, патрубки дл  подачи газа, питательной среды и отвода биомассы 1 .

Недостатком аппарата  вл етс  то, что.массообмен между газом и жидкое тью происходит преимущественно в зоне контакта перемешивающего устройства с жидкой и газовой фазами, а не во всем объеме аппарата. В общем объеме жидкости газ распределен неравномерно , поверхность массообмена невелика, следовательно, сам процесс протекает с незначительной скоростью и производительность аппарата невысока.

Наибсшее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  аппарат дл  выращивани  микроорганизмов , преимущественно водородокисл юших бактерий, содержащий вертикальную емкость с теплообменной рубашкой патрубками дл  подачи газа, питательной среды и отвода биомассы, соосно размещенный в емкости циркул ционный стакан и смонтированные внут ри него на вертикальном валу две лопастные мешалки 2Д .

В известном аппарате перемешивающее устройство выполнено в виде винта , установленного в нижней части циркул ционной трубы, над и под вин том укреплены лопатки, при этом нижние из них установлены вертикально, а верхние - под углом к горизонту. Эффект скапливани  газа в центральной части, как более легкой фазы, при осевом движении газожидкостной смеси сохран ет  . Удельна  поверхность контакта фаз при этом недостаточно высока. Кроме того, нижнее рас положение штуцера дл  вьгеода Готового продукта не позвол ет использоват весь объем аппарата в качестве реакционного . Указанные недостатки снижают производительность аппарата дл  выращивани  микроорганизмов.

Цель изобретени  - повьш ение производительности аппарата.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в аппарате дл  культивировани  микроорганизмов, преимуществен но водородокисл ющих бактерий, содержащем вертикальную емкость с теплообменной рубашкой, патрубками дл  подачи газа, питательной среды и отвода биомассы, соосно размещенный в емкости циркул ционный стакан и смонтированные внутри него на вертикальном валу две лопастные мешалки, межд лопастными мешалками и над верхней лопастной мешалкой радиально укреплены вертикальные пластины дл  диспергировани  газожидкостной смеси и оргнизации пр молинейного перемещени  е по циркул ционному стакану, нижн   часть которых отогнута навстречу движению лопастей мешалок, при этом аппарат снабжен камерой дл  отбора готового продукта, размещенной снаружи емкости над ее крышкой и подключенной к верхней части емкости.

На фиг. 1 изображен аппарат, вертикальный разрез, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2.

Аппарат дл  культивировани  мик-. роорганизмов содержит вертикальную цилиндрическую емкость 1 с теплообменной рубашкой.2, снабженную крьшгкой 3 с полуэллиптической проточкой и днищем 4. На днище а:ппарата смонтирован подшипниковый узел 5 привода перемешивающего устройства. Внутри аппарата расположен циркул ционный стакан 6 с наход щимис  в нем двум  лопастными мешалками 7 и 8, смонтированными на вертикальном валу 9. Между нижней 7 и верхней 8 мешалками к циркул ционному стакану 6 радиально прикреплены вертикальные пластины 10, а над верхней мешалкой 8 пластины 11, отличающиес  от пластин 10 лишь высотой. Пластины 10 и 11 предназначены дл  диспергировани  газожидкостной смеси и организации пр молинейного перемещени  ее по циркул ционному стакану 6. Нижн   часть пластин 10 и 11 отогнута навстречу движению лопастей мешалок 7 и 8.

На крьш1ке аппарата размещена камера 12 дл  отбора готового продукта с пеногасителем 13. Отвод готового продукта из камеры 12 осуществл етс  через штуцер 14. Штуцера 15-18 служа дл  подачи в аппарат газовой питательной среды и культуральной жид3 кости. Штуцера 19 и 20 предназначен дл  подачи и отвода теплоносител . Отработанный газ отводитс  через шт цер 21. Привод мешалок 7 и 8 осуществл етс  от электродвигател  22 через клиноременную передачу 23. Штуцера 2А-26 предйазначены дл  раз мещени  датчиков КИП. К строительным конструкци м аппарат крепитс  с помощью опор 27. Аппарат работает следующим образом . Через штуцер 18 аппарат заполн етс  культуральной жидкостью, а через штуцера 15-17 подаетс  питатель на  среда. Электродвигатель 22 приводит во вращение мешалки 7 и 8 через клиноременную передачу 23. При этом в аппарате создаетс  организованна  циркул ци  газожидкостной смеси. При прохождении газожидкостной смеси через лопастную мешалку 7 поток закручиваетс . Дл  предотвр щени  эффекта концентрировани  газа в центре циркул ционного стакана вследствие наличи  центробежного пол  установлены пластины 10. Аналогичную функцию выполн ют пластины 11, установленные над верхней мешалкой 8. Скорость циркул ции смеси 0,6 м/с и вьше. Помимо дроблени  газовых пузырьков лопаст ми мешалок 7 и 8, при таких высоких скорост х циркул ции происходит дополнительно диспергирование пузырьков отогнутыми навстречу потоку кромками пласти 10 и 11. Размер газовых пузырьков при этом снижаетс  до 1 мм и менее. 964 Готовый продукт, полученный в процессе культивировани , вместе с отработанным газом попадает в камеру 12, установленную на крьш1ке 3 аппарата . Подобное расположение камеры 12 позвол ет использовать весь объем аппарата в качестве реакционного и предотвращает образование газового мешка в его верхней части, так как газожидкостна  смесь при работе аппарата в прочном режиме выдавливаетс  в камеру 12, из которой готовый продукт отводитс  самотеком через штуцер 14, а отработанные газы вывод тс  через штуцер 21. В случае интенсивного пенообразо- вани  приводитс  в действие пеногаситель 13. В результате равномерного распределени  газа по сечению аппарата и создани  развито поверхности контакта фаз газ-жидкость при высоких скорост х циркул ции значительно интенсифицируетс  процесс массопередачи, а следовательно, возрастает производительность аппарата. i Таким образом, использование изобретени  позвол ет интенсифицировать процесс массообмена, а следовательно , повысить производительность на стадии культивировани  микроорганизмов приблизительно на 10%. Экономический эффект дл  предпри тий по производству биомассы водородокисл ющих бактерий с условной производительностью 2200 т/г составит 722990 р./г.

Claims (1)

1. АППАРАТ ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ, преимущественно водородокисЛяющих бактерий, содержащий вертикальную емкость с теплообменной рубашкой, патрубками для подачи газа, питательной среды и отвода био- . массы, соосно размещенный в емкости . циркуляционный стакан и смонтированные внутри него на вертикальном валу две лопастные мешалки, о т л и'чающийся ¥ем, что, с целью повышения производительности, между лопастными мешалками и над верхней лопастной мешалкой радиально укреплены вертикальные пластины для диспергирования газожидкостной смеси и организации прямолинейного перемещения ее по циркуляционному стакану, нижняя часть которых отогнута на- g встречу движению лопастей мешалок_? /при этом аппарат снабжен камерой для· (отбора готового продукта, размещенной снаружи емкости над ее крышкой ;и подключенной к верхней части емкости.

   >