SU1541248A1 - Аппарат дл выращивани микроорганизмов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технической микробиологии, в частности к аппаратам по производству кормового белка на основе углеводородного сырь . Цель изобретени  - снижение удельных энергозатрат. Аппарат дл  выращивани  микроорганизмов содержит герметичную емкость 1, соосно установленный в ней цилиндр 2 с образованием кольцевой зоны 3, в которой размещены теплообменники 4, и центральной зоны 5. В кольцевой зоне установлены устройства дл  аэрации и перемешивани  6, каждое из которых содержит жидкостную неподвижную камеру и расположенную внутри жидкостной камеры воздушную камеру. Жидкостна  камера состоит из двух конусов, имеющих на противоположно расположенных меньших основани х горловины, а на больших-отбортовки, образующие кольцевую щель дл  выброса культуральной жидкости. Воздушна  камера выполнена аналогично жидкостной. Горловины соединены с нагнетательной линией 14 циркул ционного насоса 15 трубопроводом. Всасывающие трубопроводы 16 циркул ционных насосов присоединены к нижней части цилиндра 2, в верхней части которого расположены переливные окна 19 дл  культуральной жидкости. 3 ил.

Description

3

Изобретение относитс  к технической микробиологии, в частности к аппаратам по производству кормового белка на основе углеводородного сырь Цель изобретени  - снижение удельных энергозатрат,,

На фиг о 1 изображен аппарат, общий вид; на фиг 2 - устройство дл  аэрации и перемешивани ; на фиг 3 разрез А-А на фиг. 1„

Аппарат дл  выращивани  микроорганизмов содержит герметичную емкость 1, соосно установленный в ней цилиндр 2 с образованием кольцевой зоны 3 выращивани , в которой размещены теплообменники h, и центральной зоны 5 выращивани . В кольцевой зоне установлены устройства ,6 дл  аэрации и перемешивани , каждое из которых содержит жидкостную неподвижную камеру 7 и расположенную внутри жидкостной камеры воздушную камеру 8. Жидкостна  камера 7 состоит из двух конусов 9, имеющих на противоположно расположенных меньших основани х горловины 10, а на больших - отбортовки 11, образующие кольцевую щель 12 дл  выброса культуральной жидкости. Воздушна  камера 8 выполнена аналогично жидкостной. Горловины 10 на противоположно расположенных меньших основани х св заны обводной жидкостной тру кой 13 и соединены с нагнетательной линией 1Д циркул ционного насоса 15 трубопроводом. Всасывающие трубопроводы 16 циркул ционных насосов 15 присоединены к нижней части цилиндра 2. Воздушна  камера 8 соединена с атмосферой посредством трубопровода 17 и патрубка 18. В верхней части цилиндра 2 расположены переливные окна 19о Аппарат снабжен устройством 20 дл  очистки и отвода отработанного воздуха, патрубками 21 дл  отбора культуральной жидкости, а также патрубками дл  подачи технологической воды 22 и питательных солей 23о На трубопроводах 17 могут быть установлены дополнительные низконапорные во духодувки, чтобы использовать менее мощные циркул ционные насосы

Аппарат работает следующим образом

В ходе непрерывного процесса выращивани  культуральна  жидкость, Наход ща с  в объеме цилиндра 2, посто нно отбираетс  из его нижней

10

15

0

5

0

5

0

45

0

5

части по всасывающим трубопроводам 16 при помощи .циркул ционных насосов 15 и подаетс  в каждое из устройств 6 дл  аэрации и перемешивани  по нагнетательной линии в жидкостную камеру 7 через горловины 10„ При этом культуральна  жидкость, равномерно распредел  сь в горизонтальной плоскости , с определенной скоростью истекает из камеры 7 через щель 12. Воздушна  камера 8, наход ща с  внутри жидкостной камеры 7, соединена с атмосферой трубопроводом 17, что создает необходимые услови  дл  экстрагировани  атмосферного воздуха в полость камеры 7, где он смешиваетс  с культуральной жидкостью и,подаетс  в объем кольцевой зоны 3 выращивани  под теплообменники . Восход щий газожидкостный поток, пройд  через теплообменники k, поступает в верхнюю часть емкости 1, откуда через переливные окна 19 вновь попадает в объем цилиндра 2, где происходит дегазаци  культуральной жидкости Выделившийс  при этом воздух подвергаетс  мокрой очистке и отводитс  из аппарата посредством устройства 20, а культуральна  жидкость из цилиндра 2 отбираетс  циркул ционными насосами на следующий цикл Питательные соли и микроэлементы , необходимые дл  проведени  процесса выращивани , ввод тс  в аппарат через патрубок 23, технологическа  вода - через патрубок 22, а биосуспензи  выводитс  из аппарата через патрубок 21 „

Создание направлени  движени  газожидкостной смеси по замкнутому циклу: кольцевое пространство - центральна  зона - циркул ционные насосы - кольцевое пространство, помимо локальной циркул ции жидкой фазы обеспечивает гидродинамические услови  в аппарате, приближающиес  к услови м полного перемешивани ,, Это позвол ет свести к минимуму градиент концентрации углеводородов, микроэлементов и питательных солей во всем объеме аппарата , поддержива  их содержание оптимальным , и за счет этого повысить, эффективность процесса выращивани  и упростить систему контрол  технологических параметров, уменьшить необходимое количество приборов КИПиА.

Конструкци  устройства дл  аэрации и перемешивани  позвол ет использовать энергию жидкостного циркул ционного потока дл  эжектировани  атмосферного воздуха, не использу  дл  этрй цели энергоемкие двигатели привода самовсасывающих турбин, что значительно снижает удельные энергозатраты процесса выращивани  и делает конструкцию аппарата более простой Например, при замене 12 используемых двигателей мощностью 315 кВт-ч каждый на 12 осевых циркул ционных насоса по 200 кВт-ч установочна  мощность аппарата снижаетс  на 1380 кВт.ч, а удельные энергозатраты составл ют 1,9 кВт ч/кг АСВ. При этом количество подсасываемого воздуха зависит от расчетных геометрических параметров устройства аэрации и перемешивани .

Claims (1)

1. Устранение радиальных перегородок между-секци ми представл ет возможность оптимального размещени  в объеме аппарата теплообменных устэжекции при увеличении высоты столба монолитной жидкости в аппарате. Формула изобретени  Аппарат дл  выращивани  микроорганизмов , включающий герметичную емкость , соосно установленный в ней цилиндр с образованием центральной и кольцевой зон выращивани , размещенные в кольцевой зоне устройства дл  аэрации и перемешивани  жидкости и теплообменники, отличающийс  тем, что, с целью снижени  удельных энергозатрат, каждое устройст5 во дл  аэрации и перемешивани  содержит жидкостную неподвижную камеру, состо щую из двух конусов, имеющих на противоположно расположенных меньших основани х горловины, а на больших 0 отбортовки, образующие кольцевую щель дл  выброса культуральной жидкости, и расположенную внутри жидкостной камеры воздушную камеру, выполненную аналогично жидкостной, при этом гор

   ройств, улучшает теплообменные и гид- 25 ловины конусов жидкостной камеры при

   (родинамические характеристики ферментатора „ Установка на атмосферных трубопроводах дополнительных низконапорных воздуходувок в некоторых случа х и увеличивает коэффициент

   помощи трубопроводов и насоса сообщены с центральной зоной выращивани , причем цилиндр, образующий эту зону, имеет в верхней части переливные окна дл  культуральной жидкости

   14 13

   Риг. 2

   17

   19

   19

   W

   ФигЗ