Claims (5)
Изобретение относитс к оборудов нию дл получени биомассы микроорга низмов, а именно к ферментерам. Известен ферментер, в состав которо.го вход т сообщенные между собой две ка меры соответственно с восход щим и нисход щим потоками жидкости. Послед н состоит из двух секций, размещен ных одна под другой и имеквдих разное по величине поперечное сечение (нижн секци имеет большее сечение, че верхн ). В состав известного ферментера, кроме того, вход т теплообменник и аэратор. Последний установлен в нижней секции камеры с восход щим потоком . Процесс массообмена, имеющий место в ферментере, зависит от скорости растворени кислорода в среде и скорости удалени двуокиси углерода , образующегос во врем ферментации из среды. Дл интенсификации это го процесса обычно известные ферментеры снабжают мешалками. Однако применение мешалки св зано с расходом электроэнергии. Можно получить такой же эффект путем увеличени высо ты ферментера , но в этом случае ухуд шаютс услови выделени двуокиси уг рода из среды. Целью изобретени вл етс интенсификаци процесса массообмена. Указанна цель достигаетс тем, что камера с восход щим потоком жид-. кости снабжена по меньшей мере одним устройством дл турбулизации потока жидкости, расположенным над аэратором. Это устройство выполнено в виде сетки или решетки и состоит из полос или перфорированных пластин. Камера с нисход щим потоком снабжена аэратором, в ней расположен теплообменник . . На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый ферментер, вид сбоку; на фиг. 2 - схема установки дл непрерьшного культивировани биомассы микроорганизмов , добавл емой в корм. Ферментер содержит сообщенные между собой две камеры, одна из которых состоит из двух расположенных одна над другой (верхней и нижней) секций J. и 2, соединенных переходным приспособлением 3, причем верхн секци 1 имеет меньший диаметр, чем нижн секци . Верхн секци 1 камеры соединена через соединительное приспособление 4 с верхней частью цилиндрической спускной камеры 5. Нижн секци 2 соединена через приспособление 6 с основанием 5 . В секции 2 установлен аэратор-распылительна труба 7, котора способствует непрерывному циркулированию-ферментативной среды, занимающей в ферментере объем до уровн ДА. В верхнем соединительном приспособлении имеетс свЬбодна поверхность, иэ которой воздух и дйуокись углерода удал ютс и выход т из ферментера через отверстие 8, Дл распылени дополнительного количе ства воздуха в верхней части камеры 5 в ней смонтирован aspaiop 9, Фермонте снабжен трубой 10 дл введени субстратной среды. Дл удалени готового продукта имеетс труба 11. Дополнител ные питательные вещества дл микроорганизмов , например аммиак, можно вводить в ферментер через трубу 12. Верх н секци 1 камеры содержит -расположенные в р д устройства 13 дл турбулизации потока, В камере 5 имеетс теплообменник 14. Камера, состо ща из секций 1 и 2, служит дл восход щего потока жидкости, камера 5 - дл нисход щего. В установке (см.фиг.2) углеродсодёржаиций субстрат непрерывно пропускают через трубу 15 в смеситель 16 с мешалкой, где его непрерывно разбавл ют водой, азотсодержащим соединени ем и минеральными сол ми, подаваемыми через трубу 17.Это приводит к обра зованию водного субстрата дл фермент тивного процесса.Водный субстрат,обра зующийс в смесителе, пропускают непрерывно через стерилизатор (на фигурах не показан) в ферментер 18, в который ввод т, микроорганизмы. Воздух под давлением пропускают в ферментер через трубу 19 и фильтр 20. Аммиак ввод т в ферментер через трубу 21 и фильтр 22 при введении дополнительного количества воздуха через трубу 23. В ферментере белковый продукт образуетс в виде шлама. Интенсивному процессу массообмена в ферментере и образованию биомассы (белкового продукта) способствуют имеющиес в нем азраторы 7 и 9 и турбулизатор-13 . Последний выполнен в виде сетки или в виде решетки и может состо ть из полос или перфорированных пластин. Белковый продукт непрерывно пропускают на центрифугу 24, откуда твер дый белковый продукт подеиот на сушилку 25, а продукт, не прошедший ферментацию , возвращают в смеситель 16. Во всем процессе температура ферментации в ферментере составл ет примерно . В сушилке белковый продукт высушивают гор чим воздухом при 100- перед удалением через трубу 26 Преимуществами предлагаемого ферентера вл ютс : отсутствует необходимость в примеении механических мешалок. Жидкость еремешиваетс восход щими пузырькаи в сто ке и обща циркул ци достигаетс поддержанием гомогенной жидкости , созданием гидростатического напора; ферментер дает возможность создать разность гидростатических давлений, при которой кислород в основном абсорбируетс при более высоком давлени, а СО в основном абсорбируетс при более низком давлении; . ферментативна смесь быстро и непрерывно распредел етс между област ми с разными гидростатическими давлени ми , и не подвергаетс воздействию микроорганизмов в жидкой фазе с высокими парциальными давлени ми кислорода или CQj поток ферментативной смеси направл етс гидростатическими силами, которые обеспечиваютс разделением ферментера на камеры с восход щим и нисход щим потоками и подачей в последнюю значительно большего количества возду .ха. , Формула изобретени 1.Ферментер, содержащий сообщенные между собой две камера с восход щим и нисход щим потоками жидкости, одна из которых с восход щим потоком жидкости разделена по вертикали на секции, имеющие разное по величине поперечное сечение, теплообменник и аэратор , расположенный в нижней секции камеры с восход щим потоком, отличающийс тем, что, с целью интенсификации массообмена, камера с восход щим потоком жидкости снабжена по меньшей мере одним устройством дл турбулизации потока жидкости, расположенны над аэратором; The invention relates to equipment for producing biomass of microorganisms, namely to fermenters. A known fermenter is composed of two chambers communicated with each other, respectively, with ascending and descending fluid flows. The latter consists of two sections, one placed under the other and one cross section of different size (the lower section has a larger section than the top section). The composition of the known fermenter, in addition, includes a heat exchanger and aerator. The latter is installed in the lower section of the upflow chamber. The mass transfer process that takes place in the fermenter depends on the rate of dissolution of oxygen in the medium and the rate of removal of carbon dioxide formed during fermentation from the medium. To intensify this process, commonly known fermenters are equipped with agitators. However, the use of the agitator is associated with power consumption. The same effect can be obtained by increasing the height of the fermenter, but in this case the conditions for the release of carbon dioxide from the medium deteriorate. The aim of the invention is to intensify the process of mass transfer. This goal is achieved by the fact that the upflow chamber is liquid. The bones are equipped with at least one device for the turbulization of a fluid flow located above the aerator. This device is made in the form of a grid or lattice and consists of strips or perforated plates. The downstream chamber is equipped with an aerator and a heat exchanger is located in it. . FIG. 1 schematically shows the proposed fermenter, side view; in fig. 2 is a diagram of an installation for the continuous cultivation of the biomass of microorganisms added to the feed. The fermenter contains two interconnected chambers, one of which consists of two sections one above the other (upper and lower) J. and 2 connected by a transitional device 3, the upper section 1 having a smaller diameter than the lower section. The upper section 1 of the chamber is connected through the connecting device 4 with the upper part of the cylindrical drain chamber 5. The lower section 2 is connected through the device 6 to the base 5. In section 2, an aerator-spray tube 7 is installed, which contributes to the continuous circulation of the enzymatic medium, which takes up the volume in the fermenter to a level YES. In the upper coupling device there is a free surface, which removes air and carbon dioxide from the fermenter through aperture 8. To spray additional air in the upper part of chamber 5, aspaiop 9 is mounted in it, Fermonte is provided with a pipe 10 for introducing substrate medium . To remove the finished product, there is a pipe 11. Additional nutrients for microorganisms, such as ammonia, can be introduced into the fermenter through pipe 12. The top n section 1 of the chamber contains - arranged in a row the device 13 for turbulization of the stream. In chamber 5 there is a heat exchanger 14. A chamber consisting of sections 1 and 2 serves for an upward flow of fluid, chamber 5 for a downstream. In the installation (see Fig. 2), carbon deposition of the substrate is continuously passed through pipe 15 into mixer 16 with an agitator, where it is continuously diluted with water, a nitrogen-containing compound and mineral salts supplied through pipe 17. This leads to the formation of an aqueous substrate for enzymatic process. The aqueous substrate formed in the mixer is passed continuously through a sterilizer (not shown in the figures) into the fermenter 18, into which the microorganisms are introduced. Air under pressure is passed to the fermenter through pipe 19 and filter 20. Ammonia is introduced into the fermenter through pipe 21 and filter 22 with the introduction of additional air through pipe 23. In the fermenter, the protein product is formed as sludge. The intensive process of mass transfer in the fermenter and the formation of biomass (protein product) is supported by the azrators 7 and 9 and turbulizer-13 contained in it. The latter is made in the form of a grid or in the form of a lattice and may consist of strips or perforated plates. The protein product is continuously passed to the centrifuge 24, from where the solid protein product is conveyed to the dryer 25, and the product that does not undergo fermentation is returned to the mixer 16. In the whole process, the fermentation temperature in the fermenter is approximately. In the dryer, the protein product is dried with hot air at 100- before being removed through pipe 26. The advantages of the proposed ferrant are: there is no need for the use of mechanical agitators. The liquid is stirred by the ascending bubbles in the stand and the general circulation is achieved by maintaining a homogeneous liquid, creating a hydrostatic head; the fermenter makes it possible to create a difference in hydrostatic pressures, at which oxygen is mainly absorbed at higher pressure, and CO is mainly absorbed at lower pressure; . the enzymatic mixture is rapidly and continuously distributed between areas with different hydrostatic pressures, and is not exposed to microorganisms in the liquid phase with high partial pressures of oxygen or CQj the flow of the enzymatic mixture is directed by hydrostatic forces, which are provided by dividing the fermenter into chambers with ascending and downstream and feed in the last much larger amount of air .x. , Claim 1. Fermenter containing two chambers with upward and downward fluid flows, one of which with upward fluid flow is divided vertically into sections having a different cross section, the heat exchanger and the aerator located in the bottom Sections of the chamber with upward flow, characterized in that, in order to intensify mass transfer, the chamber with upward flow of fluid is provided with at least one device for turbulization of flow of fluid, located above the aerator;
2.Ферментер по п.1, о т л ичающи и с тем, чтр устройство дл турбулизации потока жидкости выполнено в виде сетки или решетки; 2. The fermenter according to claim 1, which is equivalent to the fact that the device for the turbulence of the fluid flow is made in the form of a grid or lattice;
3.Ферментер по п.1, отличающийс тем, что устройство дл турбулизации потока жидкости состоит из полос или перфорированных пластин; 3. A fermenter according to claim 1, characterized in that the device for the turbulence in the fluid flow consists of strips or perforated plates;
4.Ферментер поп.1,отличающ и и с тем, что камера с нисход щим потоком снабжена аэраторами; 4. Fermenter pop.1, which is also distinguished by the fact that the downstream chamber is equipped with aerators;
5.Ферментер по п.1, отличающийс тем, что теплообменник расположен в камере с нисход щим потоком. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1. Патент США № 2305796, кл. 261-122. 1942.5. A fermenter according to claim 1, characterized in that the heat exchanger is located in the chamber with a downward flow. Sources of information taken into account in the examination: 1. US Patent No. 2305796, cl. 261-122. 1942.
,&, &
А-/BUT-/
- А- BUT
МM
гg