SU1306943A1 - Аппарат дл выращивани микроорганизмов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике перемешивани  в системах газ - жидкость дл  выращивани  микроорганизмов в микробиологической, химической и пищевой промышленности. Цель изобретени  - повышение коэффициента ис-. пользовани  газа дл  увеличени  производительности аппарата. Цилиндрическую емкость 1 заполн ют культу- ральной жидкостью ниже уровн  соединени  кольцевой камеры 9 с кольцевым 1В 13 2Q П / / сл 00 о со i; Ф«в, 1

Description

каналом. Камера 9 образована внутренней цилиндрической отбортовкой циркул ционного стакана 2 и служит дл  отделени  жидкости и вывода отработанного газа из емкости 1. Под отбортовкой установлен меньшим основанием вверх конус 13 дл  ограничени 

1

Изобретение относитс  к устройствам дл  работы с микроорганизмами и может быть использовано в микробиологической , химической и пищевой про- мышленност х дл  перемешивани  в сие- темах газ - жидкость.

Целью изобретени   вл етс  повышение коэффициента использовани  газа и таким образом производительности аппарата.

На фиг. 1 представлен аппарат дл  выращивани  микроорганизмов, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1.

Аппарат дл  выращивани  микроорганизмов содержит цилиндрическую емкость 1 , концентрично установленньш в ней циркул ционньй стакан 2 с теп- лообменной рубашкой 3 и центральным отверстием 4 в днище, а также приводной полый вал 5 с радиальными отверсти ми 6, расположенными в нижней части , на котором закреплены радиально- лопастное перемешивающее устройство 7 расположенное в циркул ционном стакане 2, и турбинное перемешивающее устройство 8, расположенное между днищами циркул ционного стакана 2 и ци- линдрической емкости. В верхней части циркул ционный стакан 2 имеет кольцевую камеру 9 дл  отделени  от жидкости и вывода отработанного газа из емкости 1, образованную внутренней цилиндрической отбортовкой циркул - ционного стакана 2, со сливным кольцевым центральным отверстием 10 в ее нижней части и отверсти ми 11 в ее боковой стенке, соедин ющими кольцевую камеру 9 с кольцевым каналом, об- разованным цилиндрической емкостью 1 и циркул ционным стаканом 2, К верхней , части кольцевой камеры 9 подсоедоступа культуральной жидкости в камеру 9 с перемешивающего устройства 7, Внутри конуса 13 укреплены изо- гнутне по окружности направл ющие пластины,14 дл  закручивани  жидкостного потока в циркул ционном стакане 2 и его аэрировани . 2 ил.

динен патрубок 12 дл  отвода отработанных газов. На внутренней поверхности циркул ционного стакана 2, непосредственно под отбортовкой, т.е. под сливным кольцевым отверстием 10 кольцевой камеры 9, установлен меньшим основанием вверх выполненный в виде усеченного конуса отражательный конус 13, внутри которого закреплены изогнутые по окружности направл ющие пластины 14 дл  закручивани  жидкостного потока в циркул ционном стакане 2 и его аэрировани .

Перемешивающее устройство 8 выполнено в виде турбины и расположено по отверстием 4 циркул ционного стакана 2, всасывающа  полость которой через приводной полый вал 5 и отверсти  6 соединена CQ всасывающей полостью перемешивающего устройства 7, расположенного в циркул ционном стакане 2. В нижней части емкости установлен патрубок 15 дл  отвода готового продукта. Цилиндрическа  емкость закрыта крышкой 16, на которой установлены патрубки 17 - 20, предназначенные соответственно дл  подачи воды , газа и питательной среды, маточной культуры или культуральной жидкости из другого аппарата, отвода

воды. I

Аппарат работает следующим образом .

Емкость 1 через патрубок 19 заполн ют культуральной жидкостью, статический уровень которой должен быть ниже отверстий 11, соедин ющих кольцевую камеру 9 с кольцевым каналом. При включении перемешивающих устройств 7 и 8 культуральна    идкость в циркул ционном стакане получает вращательное движение и по его стенкам поступает на направл ющие пластины 14, которые своей вогнутостью расположены по часовой стрелке. Отражательный конус 13, внутри которого закреплены направл ющие пластины 14, предотвращает попадание культуральной с жидкости, отбрасываемой перемешивающим устройством 7, в кольцевую камеру 9. Из направл ющих пластин 14 жидкость сливают в основной обьем перемешиваемой среды и подают в зону вса-fO сывани  перемешивающего устройства 7, При этом направл ющие пластины 14 и сливное кольцевое отверстие 10 должны быть затоплены жидкостью, наход щейс  в циркул ционном стакане 2. Вы-15 полнение этого услови  зависит от статического уровн  жидкости в аппарате, количества подаваемого газа, числа оборотов перемешивающего устройства 8 и обеспечиваетс  известными средства-20 ми автоматизации.

Потоки жидкости, стекающие с направл ющих пластин 14, образуют за каждой из них жидкостные воронки (газовые шлейфы), через которые происхо-25 раза по сравнению с прототипом

дит интенсивна  аэраци  перемешиваемого объема, наход щегос  в циркул ционном стакане. Часть культуральной жидкости из циркул ционного стакана 2 через отверстие 4, в результате рабо-30 ты перемешивающего устройства 8, попадает в кольцевой канал, образован- ньй стенками циркул ционного стакана 2 и емкости 1, и снова возвращаетс  в направл ющий цилиндр. Под действием 35 центробежных сил происходит сепараци  суспензии, в результате которой культуральна  жидкость прижимаетс  к внутренней поверхности емкости, а отработанный газ и часть жидкости 40 через отверсти  11 поступает в кольцевую камеру 9. После разделени  в кольцевой камере 9 жидкость поступает через кольцевое отверстие 10 в циркул ционный стакан 2, а отработанный 45 газ через патрубок 12 выходит из аппарата . При сильно развитой поверхности контакта фаз в циркул ционном стакане 2 в перемешивающем устройстве 8

может произойти захлебывание вслед-50 оД отбортовкой установлен меньшим

ствие образовани  газового пузыр  во всасывающей полости. При этом может прекратитьс  циркул ци  жидкости через кольцевой канал, образованный стенками циркул ционного стакана 2 55 и емкости 1, Захлебывание предотвращают радиальные отверстий 6 в нижней части приводного полого вала 5. При этом газ не накапливаетс  во всасывающей полости перемешивающего устройства 8, а через отверсти  6 и приводной полый вал 5 поступает во всасывающую полость перемешивающего устройства 7. Перемешивающее устройство 8 в результате циркул ции культуральной суспензии обеспечивает вывод газообразных продуктов метаболизма со скоростью их образовани .

По мере размножени  микроорганизмов и их потребности в аппарат через патрубки 18 и 19 подают газ и водный раствор питательной среды. Готовый продукт непрерывно отбирают через патрубок 15. Температурный режим в аппарате поддерживают за счет подачи

охлаждающей воды в рубашку 3. I

Предложенна  конструкци  аппарата обеспечивает повышение коэффициента использовани  газового сырь  в 1,3

таким образом, повьшение его производительности ,

Claims (1)

1. Формула изобретен, и 

   Аппарат дл  выращивани  микроорганизмов , содержащий цилиндрическую емкость , снабженную патрубками дл  подвода питательной среды, газа и отвода готового продукта и отработанньгх газов, установленный в емкости циркул ционный стакан с теплообменной рубашкой и центральным отверстием в дннще, и установленное на валу перемешивающее устройство, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что, с целью повышени  коэффициента использовани  газа и образом производительности, циркул ционный стакан имеет в верхней части кольцевую камеру дл  отделени  от жидкости и вывода отработанного газа из емкости, образованную внутренней цилиндрической отбортов- кой циркул ционного стакана, при этом

   основанием вверх конус с укрепленными внутри него изогнутыми по окружности направл ющими пластинами дл  закручивани  жидкостного потока в циркул ционном стакане и его аэрировани .

   фиг. г