SU625622A3 - Аппарат дл выращивани микроорганизмов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к биохимической промышленности, а именно к аппаратам дл  выращивани  микроорганизмов . Известен аппарат аналогичного назначени , содержащий корпус, цирку л ционную емкость, представл ющую собой трубу, установленную внутри корпуса с образованием кольцевого з зора между внутренней поверхностью этого корпуса и наружной поверхность самой трубы, устройство дл  перемешивани  субстрата с газом, выполнен ное в виде винта, размещенного в ниж ней части циркул ционной трубы и снабженного лопатками, аэратор, пред ставл ющий собой сплюснутый тор с отверсти ми снизу, смонтированный в верхней части аппарата между наружной поверхностью циркул ционной тру бы и внутренней стенкой емкости, а также патрубки дл  подвода и отвода субстрата l. Однако скорость выращивани  микр организмов в известном аппарате недостаточна . Цель изобретени  - ускорение про цесса выращивани  микроорганизмов. Это достигаетс  тем, что предложенный аппарат дл  выращивани  микроорганизмов , содержащий корпус, циркул ционную емкость, устройство дл  перемешивани  субстрата с газом, азратор , патрубки дл  подвода и отвода субстрата, выполнен так, что наружна  и/или внутренн   поверхность циркул цконной емкости имеют волнообразную форму. Это обеспечивает образование по ходу движени  субстрата последовательносужающихс  и расшир ющихс  участков . На фиг.1 схематически изображен аппарат дл  выращивани  микроорганизмов , продольный разрез; на фиг.2 то же, один из вариантов. Аппарат дл  выращивани  микроорганизмов содержит корпус 1 с цилиндрическим участком а, к которому с нижней стороны примыкает участок б, имеющий форму горла бутылки. Корпус аппарата снабжен съемными днищем 2 и крышкой 3. 1, днище 2 и крышка 3 образуют герметичный сосуд. Внутри корпуса 1 установлена циркул ционна  емкость А, имеюща  учасней поверхностью, коаксиальной учлст корпуса 1, и участок г ку а имеющий форму горла бутылкд. Наружна  поверхность участка в емкости А имеет волнообразную форму. В св зи с этим свободное пространство между участками в к а име ет переменную величину в горизонталь ном сечении, а именно в месте впадин ширина свободного пространства в 23раза больше, чем в месте выступов.. Емкость А короче корпуса 1 и закреплена так, что между ее нижним кон цом и днищем 2, а также между ее верхним концом и крышкой 3 имеетс  свободное пространство. В днище 2 корпуса закреплен насос 4с лопастньдм винтом 5, ось вращени  которого совпадает с осью симметрии корпуса 1. В участке б корпуса 1 (вблизи нижнего его конца) вмонтирован от водной патрубок б с краном 7. В крышке 3 имеютс  патрубки 8 и 9 соответственно дл  подвода субстрата и газа. Нижний конец патрубка 9 св зан с аэратором 10. Кроме того, в крышке .3 имеетс  па рубок 11 дл  отвода газа, а также зонд 12 дл  наблюдени  за пенообразо ванием в корпусе 1. Пос ледний снабжен наружной рубашкой 13 с патрубком 14. В рубашку 13 при работе аппарата через патрубок 14 подают хладагент. Между наружной поверхностью участ ка г и внутренней поверхностью участка б имеетс  свободное прос ранство д. Между наружной поверх ностью участка в и внутренней поверхностью участка а имеетс  также свободное пространство е. Принцип работы аппарата заключаетс  в следующем. Корпус 1 через патрубок 9 заполн ют на половину субстратом.Уровень последнего в емкости А находитс  на половине высоты ее участка в . При аэробном процессе через патру бок 9 и аэратор 10 в корпус 1 подают газ, преимущественно кислород или воздух. Затем включают насос 4, субстрат стекает вниз по участку г емкости А и поднимаютс  по пространствам д и е. Подн вшись, суб страт поп 1дает в полость емкости А. Таким образом происходит циркул ци  субстрата. Процесс газообмена протекает наиболее интенсивно при прохождении субстратом пространства д . Пространство е субстрат вслед ствие волнообразной формы наружной поверхности емкости А проходит с переменной скоростью. При этом субстрат испытывает переменное давление, проход  участки с разным сечением. Это сказываетс  благопри тно на росте микроорганизмов. Винл ,: i-ic-icoca 4 служит не только дл  по;:,ачу; субстрала, но и дл  диспергировани  газа в нем и  вл етс  устройством дл  перемешивани  субст-рата с газом. Распределению газовых г.-упщоьков в субстрате способствует, зсзникновг-ние в потоке субстрата турбулентное:ти . Через патрубок 11 удал етс  часть газа, выдел ющегос  из субстрата. Пустое пространстйо над уровнем ж жидкости  вл етс  зоной дегазации. Образованием пузырьков можно управл ть так, что в зоне дегазации возникает небО ьшое ко-ц тество пены, .iPH которои процесс выращивани-Ii I:J-B. По окопчс, lAi 1 d. р льтуральную жидкость удал ют из аппарата через отводной патрубок 6 и кран 7. Описываемый аппарат может рабо- тать не только периодически, но и непрерывно. В этом случае в корпус аппарата по патрубку 8 непрерывно подают субстрат и непрерывно отбирают его через патрубок 6. Если процесс выращивани  микроорганизмов протекает в анаэробных услови х , то газ через патрубок 9 и аэратор 10 в корпус 1 не подают. Циркул ционна  емкость аппарата может иметь внутреннюю поверхность волнообразной формы (см.фиг.2). В этом случае емкость Б имеет в сечении попеременно уменьшающийс  и увеличивающийс  диаметр. Емкость Б сопр жена в верхней части с полым цилиндром 15, закрытым крышкой 16 и выполненным с патрубком 17, св занным через трубопровод 18 с насосом 19. Последний подключен к емкости Б через патрубок 20, подсоединенный к нижней ее части. Над выходным концом патрубка 20 в емкости Б размещен трубопровод 21 дл  подвода газа. Цилиндр 15 выполнен с патрубком 22 дл  отвода газа. Емкость Б снабжена рубашкой 23 с патрубками 24. Трубопровод 18 имеет спускной штуцер 25 с краном. Цилиндр 15 снабжен патрубком 26 дл  Подвода субстрата. Во врем  работы аппарата данного типа под действием насоса 19 субстрат, наход щийс  в емкости Б, поднимаетс  до уровн  патрубка 17 и через него попадает в трубопровод 18, а затем возвращаетс  в емкость. . При входе в емкость субстрат поворачивает на угол, составл ющий 90 , что приводит к возникновению турбулентного потока и диспергированию газа в субстрате. По мере подъема субстрата по емкости Б мен етс  скорость его потока