SU1761792A2

SU1761792A2 - Apparatus for microorganisms growing

Info

Publication number: SU1761792A2
Application number: SU904882838A
Authority: SU
Inventors: Евгений Леонидович Листов; Станислав Вячеславович Кан; Борис Александрович Литманс; Илья Ильич Жаров; Юрий Петрович Боярчук
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ
Priority date: 1990-11-13
Filing date: 1990-11-13
Publication date: 1992-09-15

Abstract

Использование: микробиологическа промышленность, культивирование микроорганизмов в суспензии с подводом энергии барботируемым газом. Сущность изобретени : аппарат содержит вертикальную емкость с расширенной верхней частью и внешним циркул ционным кожухом. В расширенное верхней части размещена кольцева пластина в виде усеченного конуса, установленна над входными участками труб циркул ционного кожуха с образованием под пластиной полости дл дегазировани жидкой среды. На пластине укреплены вертикальные трубы дл отвода отделенного газа, сообщенные с указанной полостью. 2ил.Usage: microbiological industry, cultivation of microorganisms in suspension with the supply of energy by sparging gas. SUMMARY OF THE INVENTION: The apparatus comprises a vertical tank with an expanded upper part and an outer circulating casing. An annular plate in the form of a truncated cone is installed in the widened upper part. It is installed above the inlet pipe sections of the circulation casing with the formation of a cavity underneath the plate for degassing a liquid medium. Vertical pipes are fixed on the plate for removal of the separated gas communicated with the said cavity. 2il.

Description

ЛL

Изобретение относитс к микробиологической промышленности, а именно к аппаратам дл выращивани микроорганизмов барботажно-эрлифтного типа и вл етс усовершенствованием известного устройства.The invention relates to the microbiological industry, in particular to apparatus for growing microorganisms of the bubble-air-lift type and is an improvement of the known device.

Известный аппарат содержит вертикальную емкость с расширенной верхней частью, циркул ционный контур, размещенное в емкости по высоте устройство дл диспергировани восход щего газожидкостного потока, выполненное из параллельных вертикальных пластин волнообразной формы, снабженных теплообменными рубашками, образующих по высоте сужающиес и расшир ющиес каналы и аэрирующее устройство газа в жидкость.The prior art apparatus comprises a vertical tank with an expanded upper part, a circulation loop, a device placed in the tank along the height for dispersing the ascending gas-liquid flow made from parallel vertical waved plates equipped with heat-exchanging jackets forming tapered and expanding channels in height and an aerating device gas to liquid.

За счет подачи воздуха в аэрирую.щее устройство в аппарате устанавливаетс циркул ци аэрированной среды, котора диспергируетс проход через сужающиес и расшир ющиес каналы вертикальных пластин волнообразной формы, происходит термостатирование среды и опускание ее по наружным контурам циркул ции.Due to the air supply to the aeration device, the apparatus establishes circulation of the aerated medium, which disperses the passage through the tapering and expanding channels of the vertical wafers of the wave-like shape, thermostats the medium and lowers it along the external circulation circuits.

Недостатком известного аппарата вл етс недостаточно высока производительность аппарата в результате пониженной степени дегазации культуральной жидкости в верхней части колонны и, как следствие. стабилизации кратности циркул ции жидкости при определенной скорости газа в колонне и св занного с этим стабилизации скорости растворени кислорода с увеличением общего расхода воздуха, которое было .установлено в результате экспериментальных работ на модели баоботажно-эрлифтно- го биореактора объемом 0,15 м3 и промышленной эксплуатации ферментера отделени чистой культуры обьемом 6.3 м .The disadvantage of the known apparatus is the insufficiently high productivity of the apparatus as a result of the reduced degree of degassing of the culture fluid in the upper part of the column and, as a result. stabilization of the frequency of fluid circulation at a certain gas velocity in the column and the associated stabilization of the oxygen dissolution rate with an increase in the total air flow, which was established as a result of experimental work on a 0.15 m3 baobostage-airlift bioreactor model and commercial operation the fermenter of the pure culture section with a volume of 6.3 m.

Цель предлагаемого изобретени заключаетс в повышении удельной производительности аппарата за счет увеличени кратности циркул ции жидкости.The purpose of the present invention is to increase the specific productivity of the apparatus by increasing the frequency of fluid circulation.

Указанна цель достигаетс тем, что в известном аппарате дл выращивани микроорганизмов в расширенной части емкости , устройство дл диспергировани This goal is achieved by the fact that in the known apparatus for growing microorganisms in the expanded part of the tank, the device for dispersing

-.«а-."but

газожидкостного потока снабжено кольцевой пластиной в виде усеченного конуса, обращенного меньшим основанием вверх, размещенной над входными участками труб циркул ционного контура с образованием под пластиной полости дл дегазировани жидкой среды, при этом на пластине укреплены вертикальные трубки дл отвода отделенного газа, сообщенные с указанной полостью.gas-liquid flow is provided with an annular plate in the form of a truncated cone, facing the smaller base upwards, placed above the inlet pipe sections of the circulation loop to form a liquid degassing cavity under the plate, with vertical tubes for removing the separated gas attached to the cavity.

На фиг. 1 показана принципиальна конструкци аппарата в продольном разрезе; на фиг. 2- узел I на фиг. 1.FIG. 1 shows the principal structure of the apparatus in longitudinal section; in fig. 2- node I in FIG. one.

Аппарат выполнен в виде вертикальной емкости 1, имеющей расширенную часть 2, внешний циркул ционный кожух 3, размещенное в емкости по высоте устройство дл диспергировани восход щего газожидкостного потока, состо щее из параллельных вертикальных пластин 4 волнообразной формы, снабженных теплообменными рубашками (на рис. не показаны), образующих по высоте сужающиес 5 и расшир ющиес 6 каналы, с перфорацией в виде чешуек, аэрирующее устройство, состо щее из параллельных перфорированных труб 7, и коллектор дл подвода воды к теплообменным рубашкам (на рис. не показан). Аппарат снабжен всеми необходимымитехнологиче- скими патрубками: подвода питательной среды 8, отвода готового продукта 9, отвода воздуха 10.The apparatus is made in the form of a vertical tank 1, having an expanded part 2, an outer circulating housing 3, a device dispersed in an upstream container for dispensing an ascending gas-liquid flow, consisting of parallel vertical wafer plates 4, equipped with heat-exchanging jackets (in Fig. shown) forming tapering 5 in height and expanding 6 channels, with perforation in the form of scales, an aerating device consisting of parallel perforated pipes 7, and a collector for supplying water to heat exchangers m shirts (Fig. not shown). The device is equipped with all the necessary technological connections: a supply of nutrient medium 8, removal of the finished product 9, exhaust air 10.

В расширенной верхней части емкости 2 устройство дл диспергировани газожидкостного потока снабжено кольцевой пластиной 1 1 в виде усеченного конуса, обращенного меньшим основанием вверх, размещенной над входными участками труб циркул ционного кожуха с образованием под пластиной полости 12 дл дегазировани жидкой среды. Пластина 11 выполнена конусной дл обеспечени лучшего движени под пластиной дегазированного воздуха к трубкам 13, которые устанавливаютс на меньшем основании конусной пластины 11 дл отвода отделенного воздуха в газовую подушку 14 аппарата. В случае выполнени пластины 11 плоской дегазированный воздух может прерыватьс в зазор между пластиной и стенкой расширенной части аппарата и нарушить движение перетока жидкости в полость 12.In the expanded upper part of the container 2, the device for dispersing the gas-liquid stream is provided with an annular plate 1 1 in the form of a truncated cone, facing the smaller base upwards, placed above the inlet pipe sections of the circulating casing with the formation of a liquid medium under the plate 12. The plate 11 is tapered to provide better movement under the plate of degassed air to the tubes 13, which are mounted on a smaller base of the cone plate 11 to discharge the separated air into the gas cushion 14 of the apparatus. In the case of plate 11, flat degassed air can be interrupted into the gap between the plate and the wall of the expanded part of the apparatus and disrupt the flow of fluid into the cavity 12.

Использование конусной пластины в сочетании с газоотвод щими трубками в верхней части аппарата дл обеспечени дегазации жидкости вл етс новым техническим решением и ранее в аппаратах подобного типа дл получени указанного положительного эффекта не примен лс . Аппарат работает следующим образом. Емкость 1 заполн ют питательной средои , внос т в нее культуру микроорганизмов. В аэрирующее устройство 7 подают воздух и в аппарате устанавливаетс циркул ци жидкости , котора опускаетс через внешний циркул ционный кожух 3, вновь попадает вThe use of a cone plate in combination with the vapor pipes in the upper part of the apparatus to provide liquid degassing is a new technical solution and has not been applied in the devices of this type previously to obtain the indicated positive effect. The device works as follows. Capacity 1 is filled with a nutrient medium, culture of microorganisms is introduced into it. Air is supplied to the aerating device 7 and fluid is circulated in the apparatus, which is lowered through the external circulation casing 3, again gets into the

емкость 1 и поднимаетс через устройство дл диспергировани газожидкостного потока. Го- могенезированна и аэрированна по всему объему емкости 1 среда поднимаетс в расширенную часть 2 емкости 1, частично дегазируетс , перетека по кольцевой пластине 11, и попадает в полость 12 дл дегазировани жидкой средь , в которой происходит вращательное движение газожидкостного потока за счет изменени направлени движени газожидкостного потока, вследствие чего происходит дополнительна дегазаци жидкости. Дегазированный воздух поднимаетс под пластину 11 в виде усеченного конуса и выходит по трубкам 13 в газовую подушку аппарата.the container 1 and rises through the device for dispersing the gas-liquid stream. The medium homogenized and aerated throughout the volume of tank 1 rises into the expanded part 2 of tank 1, partially degasses, flows over the annular plate 11, and enters the cavity 12 to degass the liquid medium in which the gas-liquid flow rotates by changing the direction of motion gas-liquid flow, resulting in additional liquid degassing. Degassed air rises under the plate 11 in the form of a truncated cone and passes through the tubes 13 into the gas cushion of the apparatus.

Дополнительна дегазаци газожидкостного потока в полости 12 позвол ет увеличить плотность газожидкостной смеси в нисход щем контуре циркул ции и, как следствие, кратность циркул ции жидкости в аппарате наAdditional degassing of the gas-liquid flow in the cavity 12 allows an increase in the density of the gas-liquid mixture in the downward circulation loop and, as a consequence, the ratio of the circulation of the fluid in the apparatus

15-20% иудельную производительность аппарата на 10-15%.15-20% and the unit's performance by 10-15%.

Claims

The invention The apparatus for growing microorganisms auth.St. No. 1446150, characterized in that, in order to increase the specific productivity by increasing the circulation ratio of the medium, in the expanded upper part of the vessel, the device for dispersing the gas-liquid flow is equipped with an annular plate in the form of a truncated cone, facing the smaller base of the pipes circulation cover with the formation under the plate cavity for the degassing of a liquid medium,

This is attached to the plate with vertical tubes for removing the separated gas, which are connected to the cavity.

13

14

EKHKZYA fa oa gas phase

FIG. 2