SU1723114A1

SU1723114A1 - Аппарат дл выращивани микроорганизмов

Info

Publication number: SU1723114A1
Application number: SU894726590A
Authority: SU
Inventors: Александр Дмитриевич Корнеев; Анатолий Александрович Складнев; Калуст Акопович Калунянц; Виталий Владимирович Квинихидзе
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский институт прикладной биохимии
Priority date: 1989-08-22
Filing date: 1989-08-22
Publication date: 1992-03-30

Abstract

Использование: относитс к микробиологической промышленности, к установкам дл культивировани микроорганизмов. Сущность изобретени : аппарат содержит цилиндрический корпус, аэратор и мешалку с валом. В верхней части корпуса размещен инокул тор, образованный стенкой корпуса и обечайкой с днищем, в днище имеютс патрубки дл перелива культуральной жидкости в емкость аппарата. В нижней части инокул тора установлена кольцева циркул ционна перегородка и кольцевое аэрирующее устройство. Аппарат также содержит магистрали дл подачи питательной среды в инокул тор и аппарат, отдельные теплооб- менные устройства дл инокул тора и емкости аппарата.1 ил.

Description

сл С

Изобретение относитс к микробиологии , а именно к установкам дл культивировани микроорганизмов, и может быть использовано в медицинской, химической, пищевой и других отрасл х промышленности при проведении процессов в асептических услови х, когда к ним предъ вл ютс повышенные требовани по предупреждению проникновени в стерильные полости аппаратов и коммуникаций посторонней микрофлоры из окружающей среды.

Целью изобретени вл етс повышение производительности за счет сокращени цикла ферментации и повышени коэффициента использовани рабочего объема аппарата.

На чертеже представлен аппарат дл выращивани микроорганизмов, продоль; ный разрез.V

Аппарат дл выращивани микроорганизмов содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, аэрирующее устройство, состо щее из воздухоподвод щей трубы 2 с аэратором 3, и перемешивающее устройство , содержащее вал 4 с мешалками 5. В верхней части аппарата коаксиально корпусу 1 установлена обечайка 6 с днищем 7, прикрепленным к стенке корпуса, котора образует инокул тор. В днище 7 вварены патрубки 8 дл перелива культуральной жидкости из рабочего объема инокул тора в рабочей объем аппарата или дл отбора проб. Между корпусом аппарата и обечайкой 6 с зазором к днищу 7 размещена вертикальна кольцева циркул ционна перегородка 9. Верхн кромка перегородки 9 находитс ниже верхней кромки обечайки 6. В нижней части инокул тора между

VI

N СО

стенкой корпуса и циркул ционной перегородкой 9 размещено кольцевое аэрирующее устройство 10. Магистрали 11 и 12 дл подачи питательной среды подключены соответственно к инокул тору и аппарату. Теплообменное устройство состоит из теп- лообменного устройства инокул тора 13 и аппарата 14. Вентиль 15 подключен к аэрирующему устройству.

Аппарат работает следующим образом.

После стерилизации питательна среда подаетс через магистраль 11 в инокул тор, образованный обечайкой 6 с днищем 7, и через магистраль 12 поступает в основной аппарат. При этом заполнение питательной средой инокул тора происходит за несколько минут, а заполнение основного аппарата продолжаетс около двух часов. После заполнени инокул тора производ т его засев чистой культурой микроорганизмов, при этом заполнение основного аппарата продолжаетс ,

Затем подаетс воздух через воздухопровод 2 в кольцевое аэрирующее устройство 10. При этом двухфазный газожидкостной поток непрерывно переливаетс через верхнюю кромку циркул ционной перегородки 9, образу опускной поток, который, проход через зазор между перегородкой 9 и днищем 7, преобразуетс в восход щий поток за счет подъемной силы воздушных пузырьков. Циркул ци куль- туральной жидкости возле перегородки 9 позвол ет избежать температурного расслоени по высоте, свойственного барбо- тажным процессам без циркул ции. Кроме того, такое решение позвол ет повысить массообменные характеристики процесса биосинтеза в инокул торе за счет увеличени коэффициента сорбции кислорода,

К моменту достижени максимальной концентрации микроорганизмов в инокул торе питательна среда заполн ет требуемый объем основного аппарата и происходит доведение ее температуры до оптимальной температуры культивировани . После этого происходит отбор пробы из инокул тора с целью проверки на микробиологический анализ и передача культураль- ной жидкости из инокул тора в рабочий объем основного аппарата. В аэратор 3 подаетс воздух и включаетс мешалка 5.

Инокул тор располагаетс в верхней части основного аппарата дл выращивани микроорганизмов. Как правило, этот объем в промышленных ферментаторах не используетс , поэтому коэффициент заполнени составл ет 0,5-0,7 полного внутреннего объема аппарата. Теилообменное устройство 13 позвол ет создать автономную систему охлаждени и термостабилизацию дл инокул тора, а теплообменные устройства 14 - дл основного аппарата.

Таким образом, под инокул тор используетс свободное от культуральной жидкости пространство. Кроме того, сокращаетс суммарное врем культивировани общей системы инокул т- аппарат.

Применение в инокул торе эрлифтной системы перемешивани позвол ет создать дл малого объема инокул тора достаточно высокую кратность циркул ции и соответственно высокие коэффициенты массопереда- чи при отсутствии затрат на механическое перемешивание. При этом кратность циркул ции может измен тьс за счет регулировки вентил 15.

Конструктивные особенности аппарата предусматривают также подачу посевного материала из рабочего объема основного аппарата в рабочий объем инокул тора и дальнейшее проведение регулируемого по всем технологическим параметрам процесса роста в инокул торе даже в услови х слива культуральной жидкости из рабочего объема основного аппарата.

Такое техническое решение реализует приближение к непрерывному процессу в системе инокул тор-ферментатор дл культивировани продуцентов с периодическим процессом ферментации.

Конструктивно разделенные между собой инокул тор и основной аппарат имеют автономные регулируемые системы тепло- съема и подачи воздуха.

Питательна среда, подаваема в инокул тор и в основной аппарат, может быть или одной и той же, или различной в зависимости от требований технологии.

Приближение к непрерывному процессу ферментации системы инокул тор - основной аппарат приводит к сокращению продолжительности цикла ферментации, повышению коэффициента использовани рабочего объема аппарата и увеличению его производительности.

Claims

Формула изобретени

Аппарат дл выращивани микроорганизмов , содержащий вертикальный цилиндрический корпус с технологическими патрубками, теплообменное устройство, размещенные в нем инокул тор, барботер и перемешивающее устройство, отличающийс тем, что, с целью увеличени производительности за счет сокращени цикла ферментации и повышени коэффициента использовани рабочего объема, инокул тор образован стенкой корпуса и обечайкой, котора размещена в верхней части аппарата коаксиально корпусу и имеет днище, прикрепленное к его стенке, внутри инокул тора с зазором к днищу установлена вертикальна кольцева циркул ционна перегородка, верхн кромка которой находитс ниже кромки обечайки, при этом в ниж- 5 инокул та в аппарат.

ней части инокул тора между стенкой корпуса и циркул ционной перегородкой размещено кольцевое аэрирующее устройство, а его днище снабжено патрубками дл слиеа