Аппарат для выращивания микроорганизмов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН144615 А 4 С 12 М 1/ ЕТЕН вн ме ем жит ость ренную верхуляционный диспергиидкостног ельные ве бженны и обра й орациустроельныхколл о енный аппаобеспечи" остатирова мкост СЬ УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Всесоюзный научно"исследовательский институт биосинтеза белковых веществ(54) АППАРАТ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ(57) Изобретение относится к микробиологической промышленности, к аппаратам для выращивания микроорга.низмов. Цель изобретения - увеличние производительности путем повышения удельной скорости сорбции кисло рного теплосъема вопарата. Аппарат содерФс технологическими патрубками, имеющую расши нюю часть 5, внешний цирк кожух 6, устройство 7 для рования восходящего газож потока, содержащее паралл тикальные пластины 9, сна теплообменными рубашками щие каналы 11 и 12, с перф в виде чешуек, аэрирующее во 8, состоящее из паралл перфорированных труб 14, тор 15 для подвода воды к менным рубашкам. Предлож рат в процессе биссинтеза вает гомогенизацию и терм ние среды во всем объеме 5 илИзобретение относится к микробиологической промышленности, к аппаратам для выращивания микроорганизмов.Цель изобретения - увеличение про 5изводительности путем повышенияудельной скорости сорбции кислородаи равномерного теплосъема во всемобъеме аппарата.На фиг.1 изображен аппарат длявыращивания микроорганизмов, продольный разрез; на фиг,2 - разрез А-Ана фиг.1; на фиг,3 - узел 1 на фиг.1;на фиг.4 - то же, без трубопроводовдля подвода хладагента;,на фиг.5 перфорация в пластинах,Аппарат для выращивания микроорганизмов содержит вертикальную емкость1 с патрубками для подвода питательной среды 2, отвода готового продукта 3 и отвода газа 4, имеющую расширеннуюверхнюю часть 5,. внешний цир 1куляционный контур 6, размещенное вемкости 1 по высоте устройство 7 длядиспергирования восходящего газожидкостного потока и аэрирующее устройство 8. Устройство 7 для диспергирования восходящего газожидкостногопотока состоит иэ параллельных вертикальных пластин 9 волнообразной фор" 30мы, снабженных теплообменными рубашками 10, образующих по высоте сужающиеся 11 и расширяющиеся 12 каналы,при этом в сужающихся 11 участках каналов пластины 9 имеют перфорацию 13в виде чешуек для перетока в эти каналы жидкости из расширяющихся 12участков соседних каналов, причемаэрирующее устройство 8 состоит изпараллельных перфорированных труб 14,расположенных под каналами 11 и 12.Аппарат содержит также коллектор 15для подврца к трубкам 14 хладагента,Аппарат работает следующим обра"эом.45Емкость 1 заполняют питательнойсредой, вносят в нее культуру микроорганизмов, например, для производства гаприна из природного газа. Ваэрирующее устройство 8 через трубы14 подают раздельно воздух и природный газ и в аппарате устанавЛиваетсяциркуляция жидкости, которая опускается через внешний циркуляционныйконтур 6, вновь попадает в емкость ги поднимается через устройство 7для диспергирования газожидкостногопотока по каналам 11 и 12. При подь.еме среды через каналы 11 и 12 происходит турбулизация потока эа счет циклического изменения скорости подьема по всему объему емкости 1 в результате прохождения попеременно сужающихся 11 и расширяющихся 12 каналов. Так при прохождении по каналам 11 среда движется с большей скоростью (вследствие чего возникает разность давлений между каналами 11 и 12), через перфорацию 13 из канала 12 происходит переток среды в канал 11, которая смешивается и гомогенизируется в вышерасположенном канале 12 (расширяющимся), из которого среда в свою очередь подсасывается через перфорацию 13 в следующий канал 11, Гомогенизированная н аэрированная по всему объеме емкости 1 среда поднимается в расширенную часть 5 емкости 1, в которой из жидкости выделяется отработанный газ и отводится через патрубок 4, а жьщкая фаза вновь опускается по внешнему циркуляционному контуру 6 и поступает в нижнюю часть емкости 1.Отвод тепла от биомассы (термостатирование) происходит непрерывно в процессе биосинтеза в результате ее подъема и омывания теплообменных ру" башек 10, расположенных но всему объему емкости 1 и встроенных в пластины 9 на их наклонных участках, через которые пропускают охлаждающую воду, подводимую к коллектору 15,При подъеме аэрированной среды и ее прохождении между волнообразными пластинами 9 обеспечивается равномерная гомогенизация и ее термостатирование по всему объему емкости 1 в процессе протекания биосинтеэа.Пластины 9 волнообразной формы могут быть выполнены различного профиля - прямоугольного, трапецеидального, синусоидального и т.п., что позволяет выбирать наиболее эффективное сечение каналов 11 и 12, исходя из особенностей среды выращива" ния микроорганизмов, например ее вязкости. При высокой вязкости среды целесообразно применять синусоидаль" ное сечение для снижения сопротивления, для средней вязкости - трапецеи- дальное, при вязкости "воды" целесообразно применять прямоугольное сечение, так как в этом случае внезап" ное изменение сечения каналов дает локальное вихревое движение и обновление контакта фаз.3 14461Выполнение перфорации 13 в виде чешуек позволяет увеличить эффект подсоса жидкости из соседних каналов и перемешивание среды в продольном сечении емкости,5Таким образом, предлагаемый аппарат в сравнении с известным обеспечивает повышение скорости сорбции кислорода и природного газа в равномерный теплосъем во всем объеме аппарата в процессе биосинтеза, что приводит к увеличению производитель" ности на 157.15Формула из обр етения Аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий вертикальную емкость с технологическими патрубками, имеющую расширенную верхнюю часть, внешний циркуляционный контур, размещенное в емкости по высоте уст.") О4ройс тво для ди с пер гирования восходящего газожидкостного потока и аэрирующее устройство, о т л и ч а ю "щ и й с я тем, что, с целью увеличения производительности путем повышения удельной скорости сорбции кислорода и равномерного теплосъема вовсем объеме аппарата, устройство длядиспергирования восходящего газожидкостного потока состоит из параллельных вертикальных . пластин волнообразной фбрмы, снабженных теплообменными рубашками, образующих по высотесужающиеся и расширяющиеся каналы,при эЪом в сужающихся участках каналов пластины имеют перфорацию в видечешуек для перетока в эти каналыжидкости из расширяющихся участковсоседних каналов, причем аэрирующееустройство состоит из параллельныхперфорированных труб, расположенныхпод каналами,1446150Составитель Н,Осипов Редактор Н.Гунько Техред Л.ОлийныкКорректор С.Шекмар Заказ 6706/30 Тираж 520 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4