SU1726505A1 - Аппарат дл выращивани микроорганизмов - Google Patents

Abstract

Использование: получение биомассы микроорганизмов, в частности дрожжей, в промышленных масштабах. Сущность изобретени : аппарат содержит емкость, размещенные в ней циркул ционные трубы с отражател ми дл  пены, аэратор на днище с радиальными горизонтальными воздухораспределительными трубками. Между этими трубками установлены дополнительные трубки, на конечных участках которых укреплены дугообразные патрубки с отверсти  ми дл  выхода воздуха. 5 ил.

Description

Изобретение относитс  к микробиологической промышленности и представл ет собой аппарат дл  выращивани  микроорганизмов , например дрожжей.

Известна конструкци  аппарата дл  выращивани  микроорганизмов, содержаща  цилиндрическую емкость, воздуховод, систему труб, равномерно установленных по длине окружности емкости, воздухораспределители , размещенные под каждой трубой, приспособление дл  ввода питательной среды, которое расположено над воздухораспределител ми . Циркул ционные трубы снабжены коническими отражател ми.

Данному аппарату присущи следующие недостатки.

Процесс выращивани  дрожжей сопровождаетс  большим выделением тепла. Из- за отсутстви  теплообменных поверхностей охлаждени  в аппарате не выдерживае.тс  температурный режим, что отрицательно сказываетс  на физиологическом состо нии

и росте дрожжей, т.е. в конечном итоге снижаетс  производительность аппарата.

Кислород, содержащийс  в культураль- ной среде, после насыщени  вциркул циое - ных трубах весь усваиваетс  дрожжами в верхнем слое среды, наход щейс  в аппарате .

Нижн   часть среды находитс  на кислородном голодании, т.е. в верхнем слое среды протекает процесс аэробный, в нижнем-анаэробный .

В верхнем слое среды происходит только рост биомассы, в нижнем - сбраживание углеводов среды в спирт. Это снижает производительность аппарата, влечет увеличение расхода сырь , отсутствуют оптимальные услови  культивировани  дрожжей в производстве.

Известен аппарат дл  выращивани  микроорганизмов, содержащий цилиндрическую емкость, систему циркул ционных труб, равномерно установленных по окружности емкости и снабженных теплообмен (/)

С

Ы

ю

&

ia

ными рубашками, отражатели дл  гашени  пены, воздуховод с радиально отход щими от него патрубками, заканчивающимис  воздухораспределител ми.

В промышленности указанные аппараты дл  улучшени  температурного режима процесса выращивани  дополнительно оснащаютс  внутренними змеевиковыми теплообменниками и системой наружного пленочного охлаждени .

Однако этот аппарат имеет следующие недостатки.

Наружные поверхности теплообменных рубашек, змеевики и система пленочного охлаждени  работают неэффективно, т.к. культуральна  среда в аппарате из-за пенообразного состо ни  (объемный вес 0,35- 0.4 кг/л) не перемешиваетс , а спокойно, строго вертикально опукаетс  сверху вниз, При этом охлаждение среды осуществл етс  только в пристенном слое. Практически разность температур среды в пристенном слое и вне зоны охлаждени  составл ет пор дка 7-10°С, т.е. температурный режим процесса выращивани  дрожжей не соблюдаетс , что отрицательно сказываетс  на физиологическом состо нии и росте дрожжей, в конечном итоге снижаетс  производительность аппарата и количество дрожжей.

Кислород, содержащийс  в культураль- ной среде, после насыщени  в циркул ционных трубах весь усваиваетс  дрожжами в верхнем слое среды, наход щейс  в аппарате .

Нижн   часть среды находитс  на кислородном голодании, т.е. в верхнем слое среды протекает процесс аэробный, в нижнем-анаэробный .

В верхнем слое среды происходит только рост биомассы, в нижнем - сбраживание углеводов среды в спирт. Это снижает производительность аппарата, влечет увеличение расхода сырь , отсутствуют оптимальные услови  культивировани  дрожжей в производстве.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности и увеличение выхода конечного продукта путем более полного перемешивани  и газонасыщени  среды.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что между воздухораспределительными трубками установлены дополнительные воздухораспределительные трубки, подключенные к трубе дл  подвода воздуха и имеющие на своих конечных участках дугообразные патрубки , расположенные у стенки емкости по линии окружности, при этом в дугообразных патрубках по всей длине выполнены отверсти  дл  выхода воздуха, а в дополнительных трубках эти отверсти  выполнены на участках, расположенных между циркул ци- рнными трубами и дугообразным патрубком каждой дополнительной трубки.

На фиг.1 показан аппарат, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - схема дополнительной воздухораспределительной трубки; на фиг.4 - сечение Б-Б на

фиг.З; на фиг.5 - сечение В-В на фиг.З.

Аппарат дл  выращивани  микроорганизмов в пенной среде состоит из цилиндрического корпуса t, воздуховода 2, воздухораспределител  3 с патрубками 4

дл  подачи воздуха в вертикальные циркул ционные трубы 5 с теплообменными рубашками 6, змеевиков 7 дл  охлаждени , системы 8 пленочного охлаждени , системы 9 разводки питательной среды, дополнительных воздухораспределительных трубок 10, дугообразных патрубков 11. На дополнительных воздухораспределительных трубках 10 имеютс  отверсти  12, а на дугообразных патрубках 11 - отверсти  13.

Дл  отвода отработанного воздуха имеетс  патрубок 14.

Аппарат работает следующим образом.

По расположенной в цилиндрическом

корпусе 1 системе 9 разводки питательной

среды среда непрерывно поступает в нижнюю часть циркул ционных труб 5, По воздуховоду 2 через воздухораспределитель 3 и патрубки 4 воздух поступает в нижнюю часть циркул ционных труб 5 и устремл етс  вверх, увлека  за собой культуральную среду и свежую питательную среду. В циркул ционных трубах 5 происходит ггереме- шмеандег и насыщение среды кислородом воздух. Воз духожид костна  среда из циркул ционных труб 5 выбрасываетс  в верхнюю часть аппарата, где происходит разделение ее на жидкостную культуральную пенообразную среду и газообразную. Одновременно с подачей воздуха в циркул ционные трубы 5 из воздухораспределител  3 происходит также поступление воздуха по дополнительным воэдухорасп- ределительным трубкам 10 и дугообразным патрубкам 11 через отверсти  12 и 13 на

аэрацию культуральной среды в нижней части аппарата в зоне поверхностей охлаждени . Выход щий воздух, поднима сь снизу аппарата вверх, дополнительно насыщает культуральную среду кислородом, осуществл   при этом перемешивание и циркул цию ее снизу вверх в зоне между стенкой цилиндрического корпуса 1 и циркул ционт ными трубами 5. Отработанный воздух из дополнительных воздухораспределитель н ых трубок 10, дугообразных патрубков 11 и

циркул ционных груб 5 выводитс  из аппарата через патрубок 14. Температурный режим процесса выращивани  дрожжей поддерживаетс  пропуском воды через теп- лообменные рубашки 6 на циркул ционных трубах 5, змеевики 7 и систему 8 пленочного охлаждени .

Подача воздуха через дополнительные воздухораспределительные трубки 10, дугообразные патрубки 11 и циркул ционные трубы 5 создает общий циркул ционный поток снизу вверх по периферии аппарата (в зоне между стенкой цилиндрического корпуса 1 и циркул ционными трубами 5) и сверху вниз по центральной части аппарата, ограниченной циркул ционными трубами 5, что повышает эффективность работы поверхностей теплообмена, исключаетс  анаэробный процесс - сбраживание сырь  на спирт, обеспечиваетс  выращивание дрож жей во всем объеме культуральной среды.

Таким образом, благодар  дополнительному установлению в воздухораспределителе 3 воздухораспределительных трубок 10. дугообразных патрубков 11, причем трубки 10 и дугообразные патрубки 11 расположены между циркул ционными трубами 5 и имеют отверсти  12, 13 дл  выхода воздуха в зоне циркул ционных труб 5 и змеевиков 7, позвол ет дополнительно насыщать среду кислородом, интенсифицировать циркул цию ее в аппарате, уменьшать перепады температур в среде, привести их к оптимальным согласно технологическому режиму, что позвол ет достичь поставлен-

ную цель - повышение производительности и увеличение выхода Конечного продукта путем более полного перемешивани  и газонасыщени  среды. 5

Claims (1)

1. Формула изобретени  Аппарат дл  выращивани  микроорганизмов , содержащий вертикальную емкость с технологическими патрубками, размещен10 ные в емкости по окружности вертикальные циркул ционные трубы, снабженные в верхней части отражател ми дл  гашени  пены и расположенный у днища емкости аэратор, включающий трубу дл  подвода воздуха с

   15 радиальными горизонтальными воздухораспределительными трубками, выходные участки которых размещены в циркул цией ных трубах, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности 20 и увеличени  выхода конечного продукте путем более полного перемешивани  и газонасыщени  среды, между воздухорасп ределительными трубками установлены дополнительные воздухораспределительные

   25 трубки, подключенные к трубе дл  подвода воздуха и имеющие на своих конечных участках дугообразные патрубки, расположенные у стенки емкости по линии окружности, при этом в дугообразных патрубках по всей

   30 длине выполнены отверсти  дл  выхода воздуха t а в дополнительных трубках эти отверсти  выполнены нз участках, расположенных между циркул ционными трубами и дугообразным патрубком каждой дополни35 тельной трубки,

   Ф и г. 3 6-6.В-В

   Фиг. /

   Редактор М.Циткина

   Составитель П.Кудырко Техред М.Моргентал

   Фиг. 5

   Корректор Л.Бескид