Установка для выращивания микроорганизмов

вв 739090 Сеез Советсниж Социалистических Республик(22) Заявлено 25,11.77 (21)2546616/30-13 с присоединением заявки Мо(51)м. Кл.2 С 12 В 1/10 Гвсуяв 3 ктвенный квинтет СССР нв ненни нзобретеннй н втнвмтвйДата опубликования описания 050630(71) Заявитель 154) УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫРЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ Изобретение относится к микробиологической промышленности и можетбыть использовано в различных процессах микробиологического синтеза,. таких, как вьвзащнвание дрожжей, разлиЧных бактериальных культур и пр.Известны установки для выращивания микроорганизмов, содержащие сообщающиеся в верхней н нижней частяхколонны восходящего и нисходящегопотоков гаэожидкостной смеси с системой для ввода питательной среды воздуха и отвода готового продукта и от-.работанных газов 11115К предложенной установке наиболееблизка установка для выращиваниямикроорганизмов, включающая сообщающиеся трубопроводами колонны восходящего и нисходящего потоков культуральной жидкости, разделенные повысоте горизонтальными перегородками иа секции и снабженные устройствами для аэрации культуральнойжидкости, состоящими из эжекторови размещенными в секциях колонн,Патрубками для подвода питательнойсреды, воздуха, отвода отработанного газа и продукта и пеногасящимустройством (2)., 30 2Основной недостаток такой установки заключается в том, что ее при. мененне ограничено процессами, газо. содержание среды при которых не ниже 50. Известно, что в таких про цессах, как выращивание кормовых дрожжей на гидролиэных средах, максимально достижимое гаэосодержание среды не превышает 50, а при выращивании микроорганизмов на углеводородах нефти не превышает 30,При гаэосодержанин 50 максимальная высота подъема жидкости равна высоте слоя жидкости в нижней секцщт, т.е, прн расположении секций одна над другой, когда крышка нижележащей секции является днищем вышележащей, невозможно обеспечить в верхних частях каждой секции наличие газового сепарационного пространства и оди" наковый уровень заполнения секций, гак как это требует большей высоты подъема жидкости, на величину, равную высоте газового пространства.Известная Установка не обеспечивает эффективное выращивание микроорганизмов на питательных средах с различными реологическимн свойствамн.Целью изобретения является повышение эффективности процесса привыращивании микроорганизмов на питательных средах с различными реоло:гическими свойствами,Для достижения этой цели в предложенной установке в колонне восходящего потока центрально установленатруба, верхняя и нижняя части которой расположены нне колонны, п 1 и этомсекции в последней размещены вокругтрубы по винтовой линии и разделеныперегородками, не доходящими до днища, нз сообщающиеся камеры аэрациии деаэрации культуральной жидкости,причем камеры деаэрации сообщенывнутренней полостью трубы через отверстия в стенке последней,Устройство для аэрации культуральной жидкости в колонне восходящегопотока должны содержать трубки дляподвода воздуха и установленные над 20ними циркуляционные обечайки.Целесообразно центрально установленную трубу колонны восходящего потока подключить нижним концом к пеногасящему устройству, а в ее верхней щчасти разместить газоочистительноеустройство.Каждую камеру аэрации предыдущейпо ходу движения культуральной жидкости секции следует сообщить с камерой деаэрации последующей черезотверстие н вертикальной стенке.Трубопровод, сообщающий н нижнейчасти колонну нисходящего потока сколонной восходящего потока., долженбыть подключен к камере деаэрациинижней секции колонны восходящегопотока. На Фиг. 1 схематично изображена предложенная установка в разрезе; 46 на фиг. 2 - разрез А-А Фиг.1; иа Фиг. 3 - развертка колонны восходящего потока, показывающая располсжение секций относительно друг друга.Установка для выращивания микроорганизмов включает колонны 1 и 2 соответственно восходящегО и нисходящего потоков культуральной жидкос,"ти, сообщающиеся н верхней части трубопроводом 3, а в нижней - трубопроно- у дом 4 с задвижкой 5, Колонка состоит из секций б, имеющих в плане вид секторов, отделенных друг от друга радиальными перегородками 7 и горизонтальными перегородками 8.Секции б последовательно приподняты одна относительно другой (см. Фиг.3) и расположены по восходящей винтовой линии вокруг трубы 9, установленной центрально в колонне 1 Каждая секция б разделена дополнительО ной радиальной перегородкой 10, не доходящей до дна на две камеры; камеру 11 деаэрации, сообщающуюся в верхней части через отверстие 12 с трубой 9, и камеру 13 аэрации, которая 65 через от нерсти я 1 4 сообщается соследующей секцией бВ каждой камере3 установленыустройства для аэрации культуральной жидкости, состоящие из трубок 15для подвода ноздуха, связанных струбопроводом 16 подачи воздуха, ирасположенных над ними циркуляционныхобечаек 17,Таким образом все секции б последовательно соединены друг с другомчерез отверстия 14 а нсе камеры 11через отверстия 12 с трубой 9, нижний конец которой подсоединен к пеногасящему устройству 18.В верхней части трубы 9 размещеногазоочистительное устройстно 19.Устройство 18 соединено трубой20 с газовой зоной нижней секции 6и трубой 21 - с жидкостной зонойэтой секции Хуя отвода соответственно газовой и жидкой Фаз н колонну 1.Колонна 2 разделена с помощью трубных досок 22 на рабочие секции 23и секции 24 теплообмена. Каждая секция 23 снабжена эжекционными аэраторами 25. По оси колонны 2 расположена труба 26, сообщающаяся через отверстия 27 с верхней частью каждойсекции 2 3.По аналогии с колонной 1 нижнийконец трубы 26 подсоединен к пеиогасящему устройству 28, а верхний -к газоочистительному устройству 29,Воздух н эжекционные аэраторы подсасынается через трубки 30, снабженныеФильтрами 31,Установка работае следующим образом. Питательная среда и посевная культура микроорганизмов подаются в нижнюю секцию 6 колонны 1. После заполнения этой секции до рабочего уровня н трубку 15 подается сжатый воздух. По насыщении среды воздухом уровень ее в зоне эрлифта поньзаается и через отверстие 14 среда поступает н следующую секцию 6, в камеру 11, где ныделинвжйся отработанный газ с избытком пены уходит через отвер-. стие 12 в трубу 9,а. культуральная среда проходит под перегородкой 10 в камеру 13 секции б, Таким образом культуральная среда поднимается по винтовой линии до верха колонии 1.Пеногазоная смесь, попадая в трубу 9, разделяется: пена перЕмещается вниз и увлекается в устройство 18, а отработанные газы через устройство 19 выбрасываются в атмосФеру еИз верхней секции 6 колонны 1 среда по трубопроводу 3 перетекает в колонну 2. После заполнения верхней секции 23 колонны 2 среда переливается через верхние кромки эжекторов и поступает в следующую секцию, подсасывая при этом воздух че 739090рез трубки 30 и фильтры 31. Как только колонна 2 вступает в действие, в секции 24 подается охлаждающая вода для отвода тепла, выделяемого микроорганизмами, от среды протекающей через эжекционные аэраторы 25, 5После заполнения нижней секции колонны 2 открывается запирающий орган на трубопроводе 4 и рабочая культуральная среда начинает поступать и отсек деаэрации нижней секции б колонны 1, замыкая полный контур циркуляции. Отбор среды на дальнейшую переработку может осуществляться иэ нижней секции 6 колонны 2.Отработанные газы и избыточную пену в колонне 2 удаляют как в колонне 1.Таким образом, благодаря наличию ступенчатого подъема жидкости, а также организованного принудительного разрушения пены и очистки отработанных газов предлагаемая установка более эффективно работает на средах с различными реологическимк свойствами, используя при этом запас потенциальной энергии поднятой жидкости для 25 эжектирования воздуха в колонне НИСхОДЯЩЕго пОтОка, Что Обеспечивает более экономичное ведение процесса.3 ОФормула изобретения1. Установка для выращивания микроорганизмов, включающая сообщающиеся трубопроводами колонны восходящего и нисходящего потоков культуральиой жидкости, разделенные по высоте горизонтальными перегородками на секции и снабженные устройствами для аэрации культуральной жидкости, размещенными в секциях колонн, патрубками для подвода питательной среды, воздуха, отвода отработанного газа и продукта и пеногасящим устройством, отличающая ся тем, что, с целью повышения эффективности процесса при выращивании микроорганизмов на питательных средах с различными реологическиьы свойствами, в копонне восходящего потока центральноустановлена труба, верхняя и нижняячасти которой расположены вне колонны, при этом секции в последней размещены вокруг трубы по винтовой линиии разделены перегородками, не доходящими до днища, на сообщающиеся камеры аэрации и деаэрации культуральной жидкости, причем камеры деаэрации сообщены с внутренней полостьютрубы через отверстия в стенке последней,2. Установка по п.1, о т л и,ч а ю щ а я с я тем, что устройствадля аэрации культуральной жидкостив колонне восходящего потока содержат трубки для подвода воздуха иустановленные над ними циркуляционные обечайки.3, Установка по и. 1,о т л ич а ю щ а я с я тем, что центральноустановленная труба нижним концомподключена к пеногасящему устройству,а в ее верхней части размещено газоочистительное устройство.4, Установка по п.1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что каждая камера аэрации предыдущей по ходу движения культуральной жидкости секциисообщена с камерой деаэрации последующей через отверстие в вертикальной стенке,5. Установка по п.1, о т л иа ю щ а я с я тем, что трубопровод, сообщающий колонну нисходящегопотока в нижней части с колоннойвосходящего потока, подключен к камере деаэрации нижней секции колоннывосходящего потока. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 553279, кл, С 12 В ./10, 1975,2, Авторское свидетельство СССРР 519469, кл. С 12 В 1/10, 1974 (прототип),4 Сост авитель Г. Лошкарева Редактор 3. Бородкина Техред Н.Ковалева Корректор Мельников Эахаэ 2777/2 4 Тир а Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретенив н открытий1130 35, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5лиал ППППатент", г. ужгород, ул. Проект