Дезинтегратор микроорганизмов

СОК)3 ОЕГ 1 СКИХСОЦИАЛИСТЛНЕСКИХРЕСПУГлик М 1/33 ЕТЕНИЯ САНИЕ И ТЕЛ ЬСТВУ ОМУ С К АВТ ификации ру пециалисто СССР75,(54) ДЕЗИНТЕГРАТ МОВ(57) Изобретение от гической промышле рам микроорганизм повышение произво ратор содержит цил патрубками 2 и 3 дл отвода деэинтегратп Р МИКРООРГАНИЗкробиоло- интеграторетения - Дезинтегкорпус 1 с спензии и нно внут носится к ми ности, к дез ов. Цель изоб дительности. индрический я подвода су ра. Размеще ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТГТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР(71) Институт повышения квлководящих работников иМинхимнефтемаша(56) Авторское свидетельствоМ 571300, кл, С 12 М 1/00, 19 1731804 А 1 ри корпуса 1 устроиство для разрушения клеток снабжено приводом 4 с валом 5. Это устройство содержит также диск б, укрепленный на приводном валу 5 с вертикальными стержнями 7. На стержнях 7 по их высоте размещены горизонтальные пластины 8 с острыми кромками, У стенки корпуса 1 образована зона 9 для распеделения суспензии под действием центробежных сил, Пластины 8 и слой суспензии располагаются в этой зоне 9, где и происходит разрушение клеток пластинами 8. Дезинтеграция клеток происходиг в результате взаимодействия быстро перемещающихся, частично погруженных в слой суспензии тонких пластин 8 с относительно малоподвижной жидкостью, Это позволяет получить значительные напряжения сдвига в зоне кромок пластин 8 без значительных затрат энергии,Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к устройствам для дезинтеграции микроорганизмов,Целью изобретения является повышениее производительности.На фиг, 1 изображен дезинтегратор, продольный разрез; на фиг. 2 - узел на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А - А на фиг. 1.Дезинтегратор микроорганизмов содержит цилиндрический корпус 1 с патрубком 2 для подвода суспензии микроорганизмов и патрубком 3 для отвода дезинтеграта и размещенное внутри кОрпуса 1 устройство для разрушения клеток, снабженное приводом 4 с вертикальным валом 5, Устройство для разрушения клеток содержит горизонтальный диск 6, укрепленный на приводном валу 5 с размещенными на нем равномерно по окружности диска, по периферии корпуса 1, вертикальными стержнями 7, по всей высоте каждого из которых равномерно и горизонтально укреплены пластины 8 с острыми кромками. Пластины 8 на стержне 7 расположены с одной его стороны и направлены к стенке корпуса 1, причем между стержнями 7 и стенкой корпуса 1 образована кольцевая зона 9, служащая для равномерного распределения суспензии под действием центробежных сил и для разрушения в этой зоне 9 клеток микроорганизмов.Дезинтегратор работает следующим образом.Включают привод 4 и подают через патрубок 2 суспензию микроорганизмов. Патрубок 3 соединяют со свободным стоком, При подаче дополнительного количества суспензии, превышающего объем слоя жидкости, доходящей до патрубка 3, такое же количество будет отбираться через него. Таким образом, возможны три режима работы дезинтегратора; периодический, при его заполнении суспензией до сливного отверстия патрубка 3 на время обработки, проточный, при непрерывных подаче и отборе суспензии; циркуляционный, при обеспечении циркуляции суспензии через дополнительную внешнюю емкость (не показана).Суспензия микроорганизмов поступает в патрубок 2 и за счет вращения диска 6 со стержнями 7 и пластинами 8 приобретает вращательное движение и под действием центробежных сил распределяется в кольцевой зоне 9 у стенки корпуса 1 и по его высоте, Далее происходит разрушение клеток микроорганизмов при их взаимодействии с пластинами 8, при этом дезинтегратор выводится через патрубок 3, Для оценки эффективности процессадезинтеграции посредством взаимодействия тонкой пластинки с малоподвижнымслоем суспензии дрожжей был изготовлен5 аппарат, содержащий 0,1 л жидкости,внутри аппарата помещался ротор с двумяпластинками толщиной 0,05 мм, расположенными на расстоянии 3 см от оси.При скорости вращения ротора10 6000 об/мин окружная скорость пластин 8составляет 18 м/с при погружении в воронкообразный слой жидкости на 4-6 мм. Площадь поперечного сечения пластин 8,направленного навстречу потоку, составля 15 ла 0,5 мм . При этом начальная концентрация дрожжевых клеток в суспензии 12 г/л;через 5 мин работы все клетки разрушаются,Затраты энергии, приходящиеся на20 преодоление сопротивления жидкости погруженными частями пластин 8 при скорости 18 м/с и сопротивления тренияротора о воздух, составляют 2,2 Вт,Расчетное значение затрат энергии,25 учитывающее гидравлическое сопротивление пластин 8, составляет 1,64 Вт.Удельные затраты энергии на дезинтеграцию К в устройстве составляют 30 К = = 1,83 кВтч/м,К ТзЧ Поскольку дезинтеграция клеток происходит при взаимодействии потока с попе речным сечением пластин 8 заданнойтолщины, то производительность дезинтегратора зависит от суммарного поперечного сечения погруженных в слой жидкости пластин 8, и при подобных гидродинамических 40 условиях (щ = 18 м/ч) определяется из соот- ношения О = 0,0024 Я м/ч,45 где 3 - площадь поперечного сечения всех2пластин 8, мм . Таким образом, конструктивные особенности дезинтегратора обеспечивают как 50 повышение производительности, так и снижение энергозатрат,Для обеспечения разрушения болеемелких клеток необходимо уменьшение толщины кромок пластин 8, направленных на встречу потоку, что может быть достигнутоих заточкой.Положительный эффект достигаетсятакже и тем, что толщина пластин 8 составляет 0,03-1,0 мм, зазоры между пластинами 8 более тройной их толщины, а расстояние1731804. 25 по окружности между кромками смежных пластин 8 больше их ширины.Размещение пластин 8 в пределах всей высоты корпуса 1 позволяет создать проточную систему, в которой рабочий объем суспензии будет располагаться в виде тонкого слоя на внутренней поверхности корпуса 1 и удерживаться в результате динамического воздействия воздушного вихря,Дезинтеграция клеток будет происходить в результате взаимодействия быстро перемещающихся, частично погруженных в слой суспензии, тонких пластин 8 с относительно малоподвижной жидкостью. Относительная скорость перемещения пластин 8 в жидкости может быть более 100 м/с, что позволяет получить значительные напряжения сдвига в зоне кромок пластин 8 без излишних затрат энергии на перемешивание всей жидкости.Формула изобретения Дезинтегратор микроорганизмов, содержащий цилиндрический корпус с патрубками для подвода суспензии микроорга низмов и отвода дезинтеграта и размещенное внутри корпуса устройство для разрушения клеток микроорганизмов, снаб 5 женное приводом с вертикальным валом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности, устройство для разрушения клеток содержит горизонтальный диск, укрепленный на10 приводном валу с размещенными на нем равномерно по окружности по периферии корпуса вертикальными стержнями, по всей высоте каждого из которых равномерно и горизонтально укреплены пластины с ост 15 рыми кромками, при этом пластины расположены с одной стороны стержня и направлены к стенке корпуса, а между вертикальными стержнями и стенкой корпуса образована кольцевая зона, служащая для20 равномерного распределения суспензии под действием центробежной силы и разрушения клеток микроорганизмов,1731804 Составитель Н,ОсиповРедактор О,Хрипта Техред М,Моргентал Корректо ндр роизводствен но-издательский комбинат "Патент" ород. ул,Гагарина. 10 Заказ 1556 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035. Москва, Ж. Раушская наб., 4/5