Биокаталитический реактор

(51)5 С 1/О ПАТЕНТНОЕ ИЗОБ ТЕЛБСТВ АН ТЕНИ КОМУ СВ 1: 24804979113 : :,ные устройства, соединяющие смежнйе 21,03,90: : -., , : . секции и газойодводящую камеру, разме 07,02;93; БЮл, Й.5::,-, щенную.в нижней части колонны, Секции Таллиннскийполитехнический.институт:снабжены устройстаамй для циркуляциисреды:в них. каждое иэ которых включает З,Й.Теарои ЭХ,Уус : .::. -корпус, полость которогб сообщена с нижАвторское свидетельство СССР .: . ней частью одной иэ секций посредством 42424, кл; С 12 М 1/06, 1980;: -. : патрубка и фильтрующего элемейта, разме- БИОКАТАЛИТИЧЕСКИЙ РЕАКТОР :щенного в этой секции, и установленную в Использование: область бйотехнологии, корпусе в его верхней части подъемную труробиологическая промыаленность-в бу, сообщенную с верхней-частью той же цессах биокатализа с использованием секции, при этом нижерасположенная секобилизованных микроорганизмов йа цйя соединена в своей. верхней части с ниж-. ичйых носителях, Сущность изобрете- ней частью газоподводящего трубопровода : биокаталитическийреактор содержит посредством патрубка для Выхода газа из нну, разделенную на секции, перелив.- - нижней секции в эту трубу, 1 ил,(21 (22 (46 (71 (72 (56 (54(57. ра никол / энз сивой ляе Изобретение относится к инженерной мологии, в частности к технологическоборудованйю для проведенияреакций мобилизованными ферментами в пище- и медицинской промышленности, и яв-.ся усавершенствовайием известного би аталитического реактора по а.с. СССР2424.Известный биокаталитический реактор ржйт колонну; разделенную по верти- перфорированными тарелками на секпереливные устройства, соединяи)щие нйе секции, патрубки для йодвода и дасубстрата Реактор снабжен газо-.одящей камерой, размещенной в нижчасти колонны, теплообменными ентами, установленными в каждой секи пеногасящим устройством - в верх- части колонны, При этом площадьфорации каждой тарелки составляет 1,0 ф от площади проходного сечения содкалци,О.1 колонйы, а перфорацйя тарелок выполненав виде отверстий, имеющих форму усеченного конуса, обращенного меньшим основанием вниз, иричем огношейие диаМетра меньшего основания ксреднему диаметру зе рен катализатора устанавливают оавййм 5-10, 11 ереливные устройства размещены сна ружи секций и сНабжены фильтрующими элементами и трубками перелива, установ. ленйыми.с воэможностью перемещения по вертикали, Каждая секция снабжена патрубком для отвода газа и ввода катализатора.Недостатком известного реактора является низкая йроиэводительнасть при работе с катализаторами, требующих более мягких уСловий биокатализа, чем в частности,.ограниченавозможность использования мягких: носителей для клеток:Целью изобретения является повышение производительности биокаталитическо 1792967го реактора зэ счет более мягких условий биокэтализэ и обеспечение возможности использования различных носителей для клеток.Поставленная цель достигается тем, чтобиокаталитический реактор, содержащий колонну, разделенную по вертикали перфорированными тарелками на секции, переливные устройства, соединяющие смежные секции, пэтрубки для подвода и отвода субстрата, газоподводящую камеру, размещенную в нижней части колонны, теплообменные элементы, установленные в каждой секции; пеногэсящее устройство в верхней части колонны, причем площадь перфорации каждой тарелки составляет 0,1 - 1,0 О от площади проходногосечения колонны, э перфорация тарелок выполненэ в виде отверстий, имеющих форму усеченного конуса, обращенного меньшим основанием вниз, причем отноше-.ние диэметрэ меньшего основания к средне-.му диаметру зерен катализатора установлено равным 5 - 10, секции снабжены дополнительными внешними устройствами для циркуляции среды в секции, каждое из которых включает корпус, полость которого сообщена с нижней частью одной из секций посредством патрубка и фильтрующего элемента, размещенного в этой секции и установленную в корпусе в его верхней части подьемную трубу, сообщенную с верхней частью той же секции, при этом нижерасположенная секция соединена в верхней части с нижней частью газоподводящей трубы посредством патрубка для выхода газа из нижней секции в зту трубу,Нэ чертеже изобрэжейа конструкциябиокэтэлитического реактора в разрезе,Биокаталитический реэктор выполнен ввиде колонны 1; разделенной по высоте на секции перфорированными тарелками 2, В нижней части колонны размещена газоподводящая камера 3, снабженная патрубком 4 для подачи газа и патрубком 5 для отводэ субстрата и катализатора, В верхней части колонны установлено пеногасящее устройство,. включающее циклон 6 сливную трубу 7 и ороситель 8. Площадь перфорации каждой тарелки составляет 0,1-1,0 О от площади проходного сечения колонны, э перфорация . тарелоквыполнена ввиде отверстий 9, имеющих в сечении по вертикали формуусеченного конуса, обращенного меньшим основанием вниз, Приэтом отношениедиэметра меньшего основания к среднему диэметру зерен кэтэлизэтора устанавливают равным 5-10, Каждая секция реактора имеет переливноеустройство, установленное снаружи и выполненное в виде цилиндра 10, сообщающегося с помощью трубопроводов 11, 12 через фильтрующий элемент 13 соответственно с верхней и нижней зоной секции.Внутри цилиндра 10 установлена с возможностью перемещения по вертикали пере ливная трубка 14, соединеннаятрубопроводом с нижней частью нижерасположенной секции. Каждая секция реактора снабжена теплообменным элементом 15, патрубком 17 с краном 18 и штуцерами для ввода 10 датчиков контрольно-измерительной аппаратуры на чертеже не показаны), Каждая секция снабжена дополнительными внешними устройствами для циркуляции среды секции, включающими корпус 19, в котором расположены в нижней части газоподводящая труба 20, а в верхней части подъемная труба 21. Полость корпуса 19 сообщена с нижней частью одной из секций посредством патрубка, нэпример отрезка трубопро вада 12, и фильтрующего элемента 13,размещенного в этой же секции. При этомподьемнэя труба 21 сообщена с верхней частью той же секции; а нижерасположенная секция соединена в верхней части с нижней частью гэзоподводящей трубы 20 посредством вентиля 22 и пэтрубка для выходэ газа 23,Биокатэлитический реактор работает 30 следующим образом.Для пуска реактора открываются патрубки 16 и включается подэча газа в реактор через патрубок 4, Сверху в реактор заливается катализатор с субстратом в количестве, 35 предназначенном для работы одной секции.Залитэя порция задерживается в нижней секции реактора. Закрывают в этой секции пэтрубок 16 и затем последовательно снизу вверх таким же способом зэгружэют после дующие секции, Загрузка секций катализэтором с субстратом возможна также непосредственно через патрубки 16. При работе реактора сверху через ороситель 8 устанавливается постоянная подача суб страта, который последовательно проходитиз секции в секцию через фильтрующие элементы 13 и переливныеустройствэ, взаимодействуя при этом с псевдосжиженным на тэрелкак секции катализатором. Одновре менно часть субстрэта из цилиндра 10 переливного устройства перетекает в корпус 19 дополнительного устройствэ для циркуля. ции среды в секции, где насыщэется газом,поступающим через гэзаподводящую труб55 20 и патрубак для выхода газа 23 из нижерасположенной секции. Насыщенный таким образом газом субстрат направляется через подьемную трубу 21 обратно в секцию. Соотношение количества воздуха бэрботэжэ, подаваемого через перфорацию тарелки 2 и1792967 вом для циркуляции среды в секции обеспечить более мягкие условия перемешивания субстрата и тем самым использовать в биокатализе мягкие носители для клеток. При 5 этом дополнительные устройства циркуляции среды в секции обеспечивают быстрое насыщение субстрата газом, что даст возможность ускорить процесс биокатализа и повысить производительность биокаталити ческого реактора Формула изобретения15 Биокаталитический реактор, содержа- колонну, разделенную по вертикали орированными тарелками на секции, ливные устройства, соединяющие ные секции, патрубки для подвода и 20 да субстрата, газоподводящую камеру, ещенную в нижней части колонны, тепменные элементы, установленные в ой секции, и пеногасящее устройство, оложенное в верхней части колонн ы, 25 л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью шения производительности за счет бомягких условий биокатализа и обеспече- ны Щ и с а а пов лее СоставителТехред М.М Т.Муст ентал РеоР Т.Вашко дактораказ 481 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ул,Гагарина, 101 дств-издательский комбинат "Патент", г, Уж Пр дополнительное устройство для перелива среды из секции в секцию, может быть регулир вано посредством вентиля 22. Время прибывания субстрата в каждой секции реакт ра регулируется величиной подачи исход ого субстрата.Предложенное техническое решение позволяет за счет создания возможности распределения подаваемого газа между перфорированными тарелками и устройст ния возможности использования различных носителей для клеток, секции снабжены дополнительными внешними устройствами для циркуляции среды в секции. каждое из которых включает корпус, полость которого сообщена с нижней частью одной из Секций посредством патрубка и фильтрующего элемента, размещенного в этой секции, и установленную в корпусе в его верхней части подъемную трубу, сообщенную с верхней частью той же секции, при этом нижерасположенная секция соединена в своей верхней части с нижней частью газоподводящей трубы посредством патрубка для выхода газа из нижнейсекции в эту трубу,