Устройство для гашения пены

Союз Советскик Социалистических Республин(22) Заявлено 200380 (21) 28970 51)М. Кл.зС 12 М 1/00 В 01 0 19/О присоединением вки Нов сударственвый кои СССР о аедаи изобретени и открыткй(5 63. 14. 03088.8) Дата опубликования описания 1512 ел нститут химического машиностроени(54 РОЙСТВО ГАШЕНИЯ ПЕНЫ бежкости ное га ных си от возНе т с Изобретение относится к обору нию для микробислогической промы ности и может быть применено в ф ментерах для культивирования аэр5 ных микроорганизмов в нестерильн условиях.Известно устройство для гашения пены, которое .устанавливают в открытых емкостях для брожения или выра 1 щивания микроорганизмов. Это устройство состоит из приемного раструба, размещенного над поверхностью пенящейся жидкости, и подключенного ин.жектора, служащего для подсасывания и разрушения пены 1.Однако при использовании такого устройства происходит унос капель жидкости вместе с рабочей средой воздухом, имеющим высокую скорость на выходе из инжектора.Наиболее близким к предлагаемому по .технической сущности и достигаемому результату является устройство для гашения пены, преимущественно к негерметичным аппаратам для. выращивания микроорганизмов, содержащее размещенный в корпусе аппарата патрубок с раструбом для забора пены, газоструйный инжектор, соединенный .с циклоном, обеспечивающим дополнитель- Зо шение пены в по нтро л и отделение к жид духа 1,2.достатком устройства являет-: ся ограниченная производительность по объему разрушаемой пены вследствие ее неполного гашения и возникновения поперечной гидродинамической неравномерности в газоструйном инжекторе большого диаметра,что не позволяет использовать это устройство в крупногабаритных ферменте" рах большой единичной мощности, где образуется значительное количество пены. Кроме того, это устройство характеризуется большим удельным расходом эжектирующего газа на единицу объема пены, подлежащей разделению на исходные фазы.Цель изобретения - повышение производительности и снижение удельного расхода эжектирующего газа.Поставленная цель достигается тем, что устройс во, содержащее размещенный в корпу е аппарата патрубок с раструбом для забора пены, газоструйный инжектор, соединенный с циклоном, снабжено гаэораспределительной камерой, расположенной внутри патрубка для забора пены, и рядомдополнительных инжекторов с циклонами, при этом газоподводящие сопла инжекторов подключены к укаэанной камере, а циклоны размещены внутри корпуса аппарата над предполагаемым уровнем культуоальной жидкости.На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид, продольный разрез 1 на фиг 2 - разрез А-А на фиг. 1 (вид сверху).Устройство размещено в верхней части корпуса аппарата 1, снабженного аэратором 2 для подачи технологического воздуха в слой ферментационной среды.В устройство входит раструб 3 для забора пены с патрубком 4, внутри 15 которого центрально расположена гаэораспределительная камера 5 с подключенными к ней газоподводящими соплами б инжекторов. Соосно с соплами на патрубке 4 установлены конические 20 приемные камеры 7 инжекторов, переходящие в инжекционные камеры смешения 8, тангенциально соединенные с циклонами 9, размещенными внутри корпуса аппарата 1 над уровнем культу- д ральной жидкости.Устройство работает следующим образом.При достижении пены уровня раструба 3 в газораспределительную камеру 5 подают сжатый воздух. При выходе сжатого воздуха из газоподводящих сопел, б в приемных камерах 7 создается разрежение, под действием которого пена засасывается в патрубок 4 через раструб 3. Из патрубка 4 пена попадает в приемные камеры 7, где под воздействием динамического напора воздуха, вытекающего из сопел б, пена разрушается. В камерах смешения 8 газожидкостный поток расслаива ется, при этом жидкость оттесняется к стенкам, а газ вместе с каплями жидкости занимает ядро потока, Отделение жидкости от газа происходит в циклонах 9 за счет действия цент робежных сил. Из циклонов газ выходит в атмосферу, а обеспененная жидКость из конической части циклонов ,подается в виде струй и капель в слой пены между раструбом 3 и корпусом аппарата. Жидкость, вытекающая из циклонов, за счет своей кинетической энергии срезает и гасит пену, непопавшую в раструб.Наличие газораспределительной камеры и ряда дополнительных инжекторов оптимальной конструкции позволяет значительно повысить производительность устройства при сохранении высокой степени разделения пены, что дает воэможность его использования 60 в ферментерах большой единичной мощности Например, при использовании для гашения пены инжектора с камерой смешения диаметром,30 мм при удельном расходе эжектирующего газа рав- Я ном 1 и скорости потока в камере смешения порядка 100 м/с производительность устройства составляет 125 м пены в час. Для разделения большего количества пены необходимо увеличить диаметр камеры смешения, что приводит к возникновению пульсаций давления вследствие поперечной гидродинамической неравномерности, неполному разделению пены и снижению эффективности работы устройства.Применение устройства предложенной конструкции устраняет эти недостатки.Так, для гашения пены в количестве 2000 м в час достаточно подключить к газораспределительной камере 16 инжекторов с камерами смешения диаметром 30 мм, что обеспечит работу ферментера диаметром 11 м. Размещение циклонов непосредственно внутри корпуса аппарата над уровнем культу- ральной жидкости позволяет гасить пену струями обеспененной жидкости в зоне между раструбом и стенкой аппарата, тем самым снижая нагрузку на инжекторы, что приводит к снижению расхода эжектирующего газа, уменьшению количества инжекторов при постоянном их диаметре или уменьшению диаметра инжекторов при постоянном их количестве. Например, размещение в корпусе ферментера диаметром 11 м циклонов диаметром 0,5 м снижает зону действия инжекторов на 30, соответственно расход эжектируйщего газа сокращается с 2000 до 1400 м вЭ час, а его удельный расход на единицу разрушаемой пены снижается с 1,0 до 0,7.формула изобретенияУстройство для гашения пены, преимущественно к негерметичным аппаратам для выращивания микроорганизмов,содержащее размещенный в корпусе аппарата патрубок с раструбом для забора пены, газоструйный инжектор, соединенный с циклоном, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и сниженияудельного расхода эжектирующего газа,устройство снабжено газораспределительной камерой, .расположенной внутри патрубка для забора пены, и рядомдополнительных инжекторов с циклонами, при этом газоподводящие соплаинжекторов подключены к указанной камере, а циклоны размещены внутрикорпуса аппарата над предполагаемымуровнем культуральной жидкости.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 42012, кл. С 12 В 1/18, 1935.. 2. Авторское свидетельство СССРР 391164, кл. С 12,В 1/18, 1973889698 Составитель А.Ветошкинетрова Техред Т.Наточка Корректор М.демчик Редакт аз 1 98/44, Тираж 531 Подп ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д