SU379611A1 - Аппарат для культивирования микроорганизмов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к микробиологической промышленности.

Известен аппарат дл  культивировани  микроорганизмов , содержащий емкость, разделенную перфорированными тарелками на секции, трубки, расположенные под соответствующей тарелкой, систему подвода воздуха и циркул ционную систему, включающую трубопроводы и пеногаситель.

Целью изобретени   вл етс  интенсификаци  процесса массообмена в аппарате.

Достигаетс  это тем, что предлагаемый аппарат снабжен р дом дополнительных трубок, расположенных также под тарелками, при этом все трубки имеют различную длину, и над ними установлены клапаны, а под ними - диски.

Диски и клапаны относительно трубок установлены на рассто нии не превыщающем диаметра самих трубок; каждый клапан выполнен в виде стакана, свободно надетого на кольцо, и св зан с трубкой при помощи стержн . Количество наиболее длинных трубок под каждой тарелкой }величиваетс  сверху вниз, а коротких - снизу вверх. Длину трубок выбирают в зависимости от межтарельчатого рассто ни , и она преимущественно равна: длинных 0,6-0,8: средних 0,06-0,4; коротких 0,01-0,03.

Трубки целесообразно располагать таким

2

образом, чтобы оси трубок равной длины были смещены одна относительно дрзгой, а в аппаратах больщой емкости, имеющих 10 и более тарелок, наиболее длинные трубки целесообразнее расположить так, чтобы их оси на смежных тарелках совпадали, образу  при этом вертикальный сливной канал по всей высоте аппарата.

На фиг. I схем1атиЧ|Но изображен предлагаемый аппарат дл  культивировани  микроорганизмов , разрез; на фиг. 2 -вариант аппарата больщой емкости; на фиг. 3 - клапан, общий вид; на фиг. 4 - то же, в рабочем положении .

Предлагаемый аппарат состоит из вертикальной закрытой цилиндрической емкости / с коническим днищем, сообщенным с системой 2 подвода воздуха. Внутри цилиндрической емкости / по всей высоте установлены перфорированные тарелки 3, прикрепленные к стенкам . Тарелки могут быть плоскими, коническими , сферическими или эллипсоидными. Отверсти  в них могут иметь форму равностороннего треугольника или повтор ть поперечное сечение емкости.

Под каждой тарелкой 3 установлены трубки 4-6 различной длины. Короткие трубки 4 имеют длину 0,01-0,03; средние 5 - 0,06-0,4; длинные 6 0,6-0.8 межтарельчатого рассто ни . Под нижними концами трубок, располоЖёны защитные диски 7 с образованием зазора не более диаметра трубки. Количеетво длинных трубок 6 на кажДой тарелке 5 увеличиваетс  снизу вверх, а крротких трубок 4 - сверху вниз по высоте аппарата.

Оси турбулизационных трубок 4-6 на смежных тарелках 3 смещены одна относительно другой.

Над каждой трубкой установлены клапаны 8. Каждый клапан представл ет собой стакан с перфорированными стенками и дном Я свободно надетый на кольцо 10. Кольцо Юн трубки 4-6 св заны стержн ми //.

Аппарат снабжен выносным пеногасителем 12 с циркул ционной трубой 13. В качестве пеногасител  можно использовать циклон, присоединенный к верхнему концу циркул ционной трубы /3 и к крышке цилиндрической емкости 1.

Апмрат р1абртает следующим образом.

Внутреннюю поверхность аппарата стерилизуют . Смесь компонентов питательной среды готов т в отдельных емкост х или непосредственно в аппарате до его стерилизации. Дл  перемешивани  смеси используют воздух, подаваемый в аппарат компрессором. Если смесь компонентов готов т непосредственно в аппарате, то по окончании приготовлени  весь аппарат стерилизуют острым паром. Пар подают в соответствующие рубащки и продувают его через все трубопроводы. Пар можно направл ть непосредственно в аппарат, если питательна  среда от действи  пара не мен ет свои физико-химические свойства. При составлении смеси вне аппарата перед подачей в аппарат ее стерилизуют.

Через посевной штуцер в аппарат ввод т чистую культуру микроорганизмов, затем подают воздух, поддерживают определенную температуру и другие параметры, определ емые выбранным режимом ферментации.

Попада  в ферментируемую жидкость, воздух диспергируетс , при этом образуетс  восход щий поток смеси жидкость-воздух. По мере подъема потока происходит укрупнение пузырьков. Однако этому преп тствуют перфорированные тарелки 3, удар  сь о которые, смесь частично раздел етс , при этом воздух через отверсти  в тарелках попадает в выщележащие слои ферментируемой жидкости в виде мелких пузырьков; часть жидкости остаетс , а часть ее поднимаетс  вместе с воздухом в виде тумана.

Между смежными тарелками 5 пространство полностью заполнено пеной (воздущножидкостной эмульсией) в зависимости от способности пенообразовани  среды.

Жидка  фаза с частью воздуха из вышележащего пространства стекает по длинным турбулизационным трубам 6 в нижележащее.

С нарастанием нагрузки по аэрирующему воздз-х.у воздущно-жидкостна  эмульси  из нижележащего пространства между тарелками поднимаетс  в вышележащее по трубкам

4 и 5, тем более длинным, чем больше нагрузка по газу.

Так как трубка 4-6 не имеют 1 ереливного порога, а также вследствие того, что между ними и смежной тарелкой 3 имеетс  зазор, в межтарельчатом нространстве не происходит сепарации смеси л-сидкость-воздух, а образуетс  воздушно-жидкостна  эмульси .

Защитные диски 7 предотвращают пр мое попадание в трубки воздушных пузырьков.

Дл  дополнительного дроблени  пузырьков воздуха, поднимаюшихс  по трубкам 4-6, над ними установлены подвижные газодробители - клапана 8, всплывающие по мере нарастани  нагрузки по воздуху на тарелку 3. При выходе воздуха через стакан 9 с перфорированными стенками воздух диспергируетс .

Дл  высоких аппаратов большой емкости (100 .« и.более) вдоль стенок-образуют-вертикальный канал перемешивани , располага  длинные турбулизационные трубки одна над другой.

Количество и длина турбулизационных трубок 4-6 на каждой тарелке 3 зависит от нагрузки и вариации по воздуху.

Таким образом, за счет установки трубок в аппарате полностью перемешиваютс  ферментируема  жидкость, вследствие чего интенсифицируетс  массообмен между культуральной жидкостью и воздухом.

Предмет изобретени 

Claims (7)

1.Аппарат дл  культивировани  микроорганизмов , содержащий емкость, разделенную перфорированными тарелками на секции, трубки, расположенные под соответствующей тарелкой, приспособление дл  подвода воздуха и циркул ционную систему, включающук. трубопроводы и пеногаситель, отличающийс , тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена, аппарат снабжен р дом дополнительных трубок, расположенных также под тарелками, при этом все трубки имеют различную длину, и 1над ними усраловлены клапаны , а под ними - диски.

2.Аппарат по п. 1, отличающийс  тем, что диски и клапаны относительно трубок установлены на рассто нии не превышающем диаметра самих трубок.

3.Аппарат по пп. 1 и 2, отличающийс  тем, что каждый клапан выполнен в виде стакана, свободно надетого на кольцо, и св зан с трубкой при помощи стержней.

4.Аппарат по пп. 1 и 2, отличающийс  тем, что количество наиболее длинных трубок под каждой тарелкой увеличиваетс  сверху вниз, а коротких - снизу вверх.

5.Аппарат по пп. 1-4, отличающийс  тем, что длину трубок выбирают в зависимости от межта;рельчато го рассто ни .

6.Аппарат по пп. 1-5, отличающийс  тем, что трубки расположены в таком пор дке, при котором оси трубок равной длины смеп1ены одна относительно другой. 5

7. Аппарат по пп. 1-5, отличающийс  тем, что наиболее длипные трубки расположены в таком пор дке, при котором их оси на смеж6 ных тарелках совпадают, образу  вертикальный сливной канал по всей высоте аппарата,

2//г./

/2

/J

2

-fO

//

J