SU1745761A1 - Аппарат дл выращивани микроорганизмов - Google Patents

Abstract

Использование: относитс  к дрожжевой промышленности и может быть использовано в микробиологической, ферментной и спиртовой промышленности, на станци х биологической очистки сточных вод. Сущность изобретени : аппарат включает емкость с технологическими патрубками и устройство дл  аэрации среды, содержащее размещенные у днища емкости горизонтально-радиальные воздухораспределительные трубы, отверсти  дл  выхода воздуха расположены на одной из боковых сторон труб. Над воздухораспределительными трубами равномерно по окружности расположены сопла, подключенные к трубопроводам входными и выпускными клапанами дл  подвода и отвода газа. Выходные участки сопел направлены в ту же сторону, что и отверсти  в воздухораспределительных трубах. В аппарате обеспечено увеличение степени перемешивани  среды и более полное ее аэрирование. 4 ил. СО С

Description

Изобретение относитс  к дрожжевой промышленности и может быть использовано в микробиологической, ферментной и спиртовой промышленности, на предпри ти х по выпуску кормов дл  сельского хоз йства , на станци х биологической очистки сточных вод.

Известен массообменный аппарат, аэратор которого содержит диффузор и цилиндрический патрубок. Внутри патрубка коаксиально размещен трубопровод подачи и выброса воздуха с запорной арматурой и клапанами.

Недостатками этого аппарата  вл етс  то, что он не обеспечивает эффективного массообмена и интенсивного перемешивани  газовой и жидкостной среды.

Известен дрожжерэстильный аппарат, содержащий цилиндрическую емкость с днищем, крышкой и патрубками дл  подвода и отвода рабочих сред, устройство дл  аэрации, размещенное на днище емкости и состо щее из коллектора и прикрепленных к нему в горизонтальной плоскости барбо- тажных трубок разной длины с отверсти ми на боковой образующей каждой трубки с одной и той же стороны.

Недостатками этого аппарата  вл етс  небольшой коэффициент заполнени  объема и недостаточное перемешивание культу- ральной среды.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  аппарат с аэрационной сиеvi

4. СЛ v| О

темой, состо щей из центрального подвод щего воздуховода и коллектора с газораспределительными трубками, имеющими отверсти  дл  истечени  воздуха, расположенные на боковых поверхност х, снабжен- ный дополнительными коллекторами, имеющими отверсти , расположенные аналогично отверсти м газораспределительных трубок, при этом отверсти  в коллекторах и газораспределительных трубках расположены с пропорционально уменьшающимс  между ними шагом от центра корпуса аппарата к его периферии.

Недостатками известного дрожжера- стильного аппарата  вл етс  недостаточное перемешивание культуральной среды, в результате чего снижаетс  массообмен и, как следствие, выход дрожжей. Дл  интенсификации процессов массообмена приходитс  подавать больше воздуха на аэрацию, что приводит к обильному пеновыделению, в результате этого коэффициент заполнени  аппарата недостаточно высок.

Целью изобретени   вл етс  увеличение степени перемешивани  и более полное аэрирование среды и повышение тем самым производительности.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что аппарат дл  выращивани  микроорганизмов содержит емкость с технологическими патрубками и устройство дл  аэрации среды , включающее размещенные у днища емкости горизонтально радиальные воздухораспределительные трубы, отверсти  дл  выхода воздуха которых расположены на одной из их боковых сторон, над воздухораспределительными трубами равномерно по окружности расположены сопла , подключенные к трубопроводам с клапанами дл  подвода и отвода газа дл  создани  в соплах пульсации жидкости. При этом выходные участки сопел и отверсти  в воздухораспределительных трубах дл  выхода воздуха направлены в одну сторону.

На фиг. 1 показан аппарат, общий вид; нафиг.2 -тоже, поперечный разрез; на фиг. 3 - вид А на фиг. 1; на фиг. А - вид Б на фиг. 1.

Аппарат дл  выращивани  микроорганизмов состоит из емкости 1 с технологическими патрубками (не показаны) и устройства дл  аэрации среды. Последнее включает воздуховод 2 и размещенные у днища 3 емкости горизонтально радиальные воздухораспределительные трубы 4. Воздухораспределительные трубы 4 имеют отверсти  5 дл  выхода воздуха, расположенные на одной из их боковых сторон.

Над трубами 4 равномерно по окружности расположены сопла 6, подключенные к

трубопроводам 7 с входными 8 и выпускными 9 клапанами дл  подвода и отвода газа. Выходные участки сопел 6 выполнены в форме сход щегос  конуса и направлены в

ту же сторону, что и отверсти  в воздухораспределительных трубах 4 по образующей окружности, дел щей поперечное сечение аппарата на две равные части в непосредственной близости от труб 4. Через входные

0 клапаны 8 трубопроводы 7 соединены с воздуховодом 2 устройства дл  аэрации среды, а через выпускные клапаны 9 - с атмосферой .

Количество сопел 6 с трубопроводами 7

5 рассчитываетс , исход  из размеров аппарата и диаметра рабочей зоны сопел 6.

Под действием струи жидкости, выход щей импульсами из сопел, скорость которой превышает скорость движени  всей массы

0 среды, на границах раздела струи и потока возникают вращающие моменты, которые привод т к интенсивному вихреобразова- нию. В сочетании с турбулентным струйным истечением массы воздуха из отверстий

5 воздухораспределительных труб устройства дл  аэрации среды с интенсивным взаимным проникновением потоков газовой и жидкой сред, движущихс  с различными линейными скорост ми, образуетс  газожид0 костна  эмульси  с высокоразвитой поверхностью и высокой степенью турбули- зации.

Учитыва  небольшое рассто ние сопел от днища и от стенок аппарата, интенсив5 ность вихреобразовани  возрастает вследствие сил трени  о поверхность днища и стенки.

Суммарный вращающий момент от сил воздействи  на жидкость всех струй возду0 ха, вытекающих из боковых отверстий всех воздухораспределительных труб и струй жидкости, выбрасываемых поочередно из каждого сопла, направлен на создание вращающего потока газожидкостной смеси.

5 При этом пузырьки воздуха под действием струй жидкости посто нно дроб тс  на более мелкие фракции, движущиес  с различными линейными скорост ми и одновременно вовлекающиес  во враща0 тельное круговое движение газожидкостной среды.

Жидка  среда под воздействием центробежных сил, при неизбежном наличии в аппарате восход щих и нисход щих поро5 ков, при наличии сил трени  о днище и боковые стенки аппарата также совершает сложное трехмерное движение.

Комплекс всех описанных  влений приводит к увеличению степени перемешивани  и более полному аэрированию среды,

интенсифицирует процессы массо- и теплообмена в аппарате.

Поскольку часть энергии воздуха идет на перемешивание, использу  дл  увеличени  вращени  потока энергию направленных струй жидкости, общее количество воздуха, поступающего в аппарат, сокращаетс , что значительно снижает пенообразо- вание. Последнее позвол ет увеличить коэффициент заполнени  аппарата, снизить расход химических пеногасителей.

Claims (1)

1. Таким образом, в результате увеличени  степени перемешивани  и более полного аэрировани  среды производительность аппарата дл  выращивани  микроорганизмов увеличиваетс  на 10-12%. Формула изобретени  Аппарат дл  выращивани  микроорганизмов , содержащий емкость с технологическими патрубками и устройство дл  аэрации среды, включающее размещенные у днища емкости горизонтальные радиальные воздухораспределительные

   трубки с отверсти ми дл  выхода воздуха, выполненными с одной боковой стороны трубок, отличающийс  тем. что. с целью увеличени  степени перемешивани  и более полного насыщени  жидкости

   газом и повышени  тем самым производительности , над воздухораспределительными трубками равномерно по окружности расположены сопла в виде рожков, снабженные трубопроводами с клапанами, служащими дл  подвода и отвода газа и дл  создани  в соплах пульсации жидкости, при этом выходные участки сопл направлены в ту же сторону, что и отверсти  в трубках .

   J

   Фиг г

   ВиЭА

   Фиг.З

   ВиЭБ

   Фиг. 4