Аппарат для выращивания микроорганизмов

/04, 1978 ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССР 00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИ(71) Днепропетровскийвого Красного Знаменилогический институт имкого(54)(57) АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ, содержащий колонную емкость, разделенную по высоте горизонтальными перфорированными ЯО 1024497 А перегородками, закрепленными на стен.ке емкости, вертикальный шток, установленный по оси емкости с возможностью возвратно-поступательногодвижения по вертикали, диски с коническими отверстиями, укрепленные наштоке и размещенные по его высотемежду перегородками, аэратор, расположенный в нижней части емкости,пенозаборник, установленный в ееверхней части и соединенный трубопроводом с нижней частью емкости,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повыаения удельной производительности, отверстия дисков имеютугол конусности 60-90 , при этомотверстия в центральной части дискаобращены меньшим основанием конусавниз, а в периферийной части дискавверх.Изобретение Относится к оборудованию для микробиологической промыаленности, а именно к аппаратам длявыращивания микроорганизмов с вибрационной системой перемешивания культуральной среды, и может быть испольэонано н пишевой,Фармацевтической ихимической промышленности.Изнестен аппарат для выращиванияМикроорганизмов, содержащий емкость,вертикальный цилиндрический стакан, 1 Оразмещенный внутри емкости и имеющийн стенке по высоте кольцевые щели,вертикальный шток, установленный пооси стакана с воэможностью возвратно-поступательного движения по вертикали, перФорированные диски, закрепленные на штоке и размещенные поего высоте 1,Недостатком аппарата являетсяслабое поперечное перемешивание,унижавшее эФФективность массообмена.Наиболее близким к изобретениюявляется аппарат для вырашивания микроорганизмов, содержащий колоннуюемкость, разделенную по высоте горизонтальными перФорированными перегородками, закрепленными На стенкеемкости, вертикальный шток, установленный по оси емкости с возможностьювозвратно-поступа-ельного движенияпо вертикали, диски с коническимиОтверстиями, укрепленные на штокеи размещенные по его высоте междуперегородками, аэратор, расположенныйн нижней части емкости, пенозаборник, установленный в верхней частиемкости и соединенный трубопроводомс нижней частьв емкости .Недостатком аппарата являетсяотсутствие направленного поперечногоперемешивания, что приводит к низкой удельной производительности аппарата,Пель изобретения - повышение удельной производительности аппарата, 45Цель достигается тем, что н аппарате, содержашем колонную емкость; разделеннув по высоте горизонтальными перФорированными переГОродками, закрепленными на стенке емкости, вертикальный шток установленный по оси емкости с воэможностью возвратно-поступательного днижения по вертикали, диски с коническими отверстиями, укрепленные на штоке и размещенные по его высоте между перегородками, аэратор, расположенный в нижней части емкости пенозаборник, установленный в ее верхней части и соединенный трубопроводом с нижней частьв емкости, отверстия дис. 6 О кон имеют угол конусности 60-90 О, при этом отверстия в центральной части диска обращены меньшим основанием конуса вниз, а н периФерийной части диска - вверх, 65 На Фиг. 1 схематично показан аппарат, вертикальный разрез; наФиг, 2 - узел 1 на Фиг. 1", на фиг,Зразрез Л-й на Фиг. 2; а Фиг. 4узел П на Фиг, 2,Аппарат для вырашивания микроорганизмов содержит колонную емкость1, разделенную по высоте на секциигоризонтальными перФорированными,перегородками 2, закрепленными настенке емкости. Ро оси емкости установлен вертикальный шток 3 с возможностью возвратно-поступательногодвижения по вертикали, На штоке закреплены и размешены между перегородками диски 4, имевшие коническиес углом конусности 60-90 отверстия5. При этом отверстия в центральнойчасти диска направлены меньшим основанием конуса вниз, а в периФерийной части - вверх. 11 нижней частиемкости размещен аэратор б, а н верхней части над предполагаемым уровнем жидкости устанонлен пенозаборник7, соединенный трубопроводом 8 снижней частью емкости через зжектор9, установленный в линии рециркуляции культуральной среды, Линия рециркуляции включает также насос 10,теплообменное устройство 11, связанные трубопроводом 12, и имеет трубопровод 13 для отвода готового продукта. Аппарат имее штуцера 1416 соответственно для ввода свежейпитательнОЙ среды подачи Воздуха наазрацив и отвода. отработанноговоздуха.Аппарат работает следующимОбразом,Воздух из аэратора 6 проходит изнижней части емкости 1 в верхнюючерез культуральную жидкость. заполняющую аппарат, подвергаясь диспергирувщему ноздействик перФорированных перегородок 2,. закрепленныхна стснке емкости, и перФорированныхдисков 4, закрепленных на штоке 2 исовершающих вместе с ним нозвратнопоступательное движение по нертикали, Свободное сечение Дисков 4,снабженных коническими отверстиями5 составляет 20-408 плошади поперечного сечения аппара.:а,. а плошадькольценого зазора между дисками 4и стенкой емкости 1 составляет 1,62,.5 площади сечения аппарата.Так как диски 4 снабжены коническими отверстиями 5, обрашеннымиВ центральной части диска меньшимОснованием конуса вниз, а В периФерийной части - вверх, то при движении дисков в жидкости гидравличес.кое сопротивление и периФерийнойи центральной частей различно, Приконусности Отверстия 5 в пределахб60-90 гидравлическое сопротивлениеего гротоку жидкости в направленииот большего основания конуса к мень 1024497шему на 30-35меньше, чем при протоке жидкости в обратном направлении. Поэтому, в данном случае, придвижении дисков вверх гидравлическое сопротивление их центральнойчасти меньше гидравлического сопротивления периферийной части, и,вследствие этого, жидкость над дисками движется от периферии к центру, а под диском жидкость движетсяот центра к периферии (показанострелками на Фиг. 2 ), При движениидисков вниз направление радиальногоперемещения жидкости над дисками 4и под ними изменяется на обратное.Таки образом, в каждой секцииаппарата создается поперечное перемешивание.Перфорированные перегородки 2выполняют роль секционирующих перегородок, исключающих обратное продольное перемешивание между секциями, что позволяет достичь высокойсредней движущей силы процесса,массопереноса,Для обеспечения условий эффектив ного пеногашения и увеличения степени использования реакционного объема емкости в сочетании с дополнительнью аэрированием рециркулируемой культуральной жидкости пеноза=.борник 7 соединен трубопроводом 8с эжектором 9, установленным налинии рециркуляции. При протеканиикультуральной жидкости через эжектор5 в нем создается пониженное давлениен пена с воздухом из пенозаборника7 по трубопроводу 8 поступает в эжек.тор 9 и образующаяся гаэожидкостнаясмесь подается в нижнюю часть ем 1 О кости 1,Поддержание необходимого температурного режима процесса культивирования осуществляется в теплообменнике 11,Предлагаемый аппарат позволяетза счет сочетания гидродинамическогорежима идеального перемешивания вкаждой секции с режимами идеальноговытеснения вдоль емкости интенсифицировать процесс массообмена, а путем эффективного пеногашения увеличить степень использования объемааппарата и дополнительно аэрироватьрециркулирующую культуральную жидкость, что увеличивает производительность аппарата.Годовой экономический эффект отиспользования одного аппарата объемом 36 мз составит примерно 8 тыс.,Руб.Составитель Ю.УткинН. Гунько Техред А,Ьч Корректор О. Билак тееюа Вв тттт ееа т Ве т В т т в т т ае т т т т т т т та кт аказ 4336 ое СРЕ ееввФилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 ВНИИП по 13035, Меев те т в т Веа еев т т ае В евТираж 523Государственногделам изобретенисква Ж, Раушве ее Подпикомитетаи открцтиая наб.д