Установка для культивирования микроорганизмов

. СОЮЗ СОВЕТСКИХсаилиоте взежРЕСПУБЛИК 4(51)5 С 12 И 1/10 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСН ецов.ОО4:ьратам ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Иркутский научно"исследовательский и конструкторский институт химческого машиностроения(56) Авторское свидетельство СССРЬ" 1270168,. кл. С 12 И 1/04, 1984,Авторское свидетельство СССРй 1441778, кл. С 12 И 1/10, 1987. Изобретение относится к микробиологической промышленности,а именно к установкам для культивирования микро" организмов с целью получения кормово" го белка.Известна установка для культиви" рования микроорганизмов, включающая . несколько вертикальных емкостей, верх" няя часть каждой предыдущей по ходу газожидкостной суспензии, емкости .сообщена трубопроводом через барботер с нижней .частью последующей, а последняя емкость снабжена системой рециркуляции газожидкостной эмульсии, подключенной к барботеру первой емкости.В известной установке за счет многократного взаимодействия Газа и жидкости повышается степень использования кислорода, снижаются удельныеэнергозатраты по сравнению с применяемыми в промышленности колонными аппаи. Однако. аэрирующий газ, прохо(Б 4) устАновкА Для культивиРОВАнияМИКРООРГАНИЗМОВ(57) Использование: относится к микробиологической промышленности, к получению биомассы микроорганизмов какисточника кормового белка, Гущностьизобретения: установка включает ферментатор, систему рециркуляции газовой фазы и холодильник-рекуператордля разделения кислорода и углекислого газа с последующим возвратом кислорода в цикл культивирования и выгруз"кой твердой углекислоты из сборникашнеком, 1 ил. дя первую колонну, отдает часть кисло рода, получая взамен десорбированныйиз жидкой фазы углекислый газ. При этом снижается движущая сила процесса массопередачи кислорода и, соответст" венно, удельная производительность второй и последующей колонн. Дополии" тельная аэрация увеличивает энерго- затраты и возникает опасность иигибирования процесса растворенной углекислотой.Иввестна "обеспечивающая повышение эффективности процесса массопередачи установка для культивирования микро" организмов; которая предусматривает использование для аэрации технического кислорода и очистку от растворенных метаболитов (в частности, от СО) как газовой, так и жидкой фаз в допол" нительном, аппарате - декарбонизаторе, Кислород для аэрации вырабатывается в станции разделения воздуха, а очи 3 173884 щенный газ по замкнутому контуру циркулирует в системе аэрации с помощью побудителя расхода.Преимуществами данной установки яв"5 ляются экологическая безопасность, высокая эффективность и производительность (пропорциональная начальной концентрации кислорода в аэрирующем газе), а недостатком - громоздкость тех" 1 О нологической схемы. Ее реализация тре" бует обязательного использования .в качестве аэрирующего газа технического кислорода. В замкнутом контуре газообеспечения нерационально иметь инерт ный газ азот и, как приложение, станции очистки от СО, декарбонизаторы, скрубберы,вспомогательное оборудование - емкости насосы, десорберы, теп лообменники, компрессорное оборудова" 20 ние.Цельш изобретения является сижение удельных энергозатрат.Для достижения цели в установке для культивирования микроорганизмов, 25содержащей ферментатор, размещеннуювне ферментатора систему циркуляции кислородсодержащего газа с блоком раз" деления и сжижения воздуха и устройст"во для отделения углекислого газа от кислородсодержащего газа, последнее, содержит холодильник-рекуператор, под" ключенный трубопроводами к блоку сжижения воздуха и ферментатору, приэтом холодильник-рекуператор снабжен сборником вымороженной углекислоты с 35 установленным в его корпусе шнеком, для выгрузки "сухого" льда, причемсборник соединен трубопроводом дляотвода газообразного кислорода с блоком разделения и сжижения воздуха. 46На чертеже схематично изображенаустановка, продольный разрез.Устаяовка для культивирования микроорганизм 9 в включает Ферментатор 1, снабженный перемешивающим иаэрирующим 4%устройством 2, патрубок 3 для выходаотработанного аэрирующего. газа; теп" лообменник 4; систему 5 грубой очист-ки воздуха; трубопровод 6 для подачы холодильного агента (сжиженного азо- Зфта), подключенный к холодильнику"рекуператору 9, блок 11 разделения, трубопровод 8 для отводящего аэрирующегогаза, сообщенный с рекуператором 9,55трубопровод 13 для отвода газообразного кислорода. Рекуператор 9 содержиткорпус 3, сборник 12 вымороженнойуглекислоты со шнеком 13 и сообщен 4трубопроводами 6, 8 и 10 с блоком 11 разделения и ферментатором 1 (подобное устройство и принцип работы блока 11:разделения не рассматриваются).Установка работает следующим об- . разом.ферментатор 1 заполняют питатель-ной средой, разбраживают,добавляя по- севную биомассу. Накопив заданную концентрацию микроорганизмов, выводят в режим непрерывного,выращивания. Для снабжения популяции кислородом через аэрирующее: устройство 2 непрерывно вводят кислородсодержащий газ (предпочтительно 95-ный технический:кислород), поступающий из блока 11 разделения по трубопроводу 14. Побудитель . расхода газа входит в состав блока. Отработанный газ из ферментатора 1 по трубопроводу 8 пос 1 упает в рекуператор 9.В объеме рекуператора отработанный аэрирующий газ, отдавая. тепло испаря. оцемуся холодильному агенту, циркули" рующему в корпусе 7, .охлаждается по мере своего движения от входного пат" рубка к выходному до температуры ниже .140 С. При.этом последовательно происходит вымораживание сначала влаги, а затем углекислоты в виде снегообразной массы. Намороженную смесь удаляют с помощью шнека в сборнике 12 твер" дой углекислоты и далее направляют в линию приготовления сухого льда. Аэрирующий газ, очищенный таким образом от углекислоты, подают на вход в блок 11 разделения, разбавляют возду" хом через регулятор 15 соотношений, отделяют от азота и вновь подают на аэрацию в ферментатор 1. В установке устанавливается стационарный режим циркуляции аэрирующего газа.Компрессор блока 11 разделения создает небольшое избыточиое давление, достаточное для того, чтобы компенсировать его потери в тракте газоснабжения и в рекуператоре. В связи с этим в ферментаторе 1 поддерживается небольшое избыточное давление, кото" рое обеспечивает стабильность цирку" ляции газа в системе газоснабжение.В предлагаемой установке исчезает. необходимость системы газоочистки от СО. Установка упрощается по сравнению с извеСтиой, и значительно снижаются удельные энергозатраты. Причем энергия (холод) для вымораживания потребляется за счет работы блока разделе".1738815 Составитель В, БорисовВ. Яетраш Техред И,моргентал Корректор С. Шек а писное ж и ГЕНТ СССР НИИПИ крцтиямд. 4/5 но-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Пронзвод 1 Ч 77ТГосударственного комитет113035, Иосква,о изобретениям и 35, Раушская наб.