Аппарат для выращивания микроорганизмов

ДЛЯ ВЫРИЗМОВ,пнлиндрич естаметр кажени кото прикр М ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ С ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТК ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) (57) 1, АППАРА ШИВАНИЯ МИКРООРГА содержаший верппильнь кий ступенчатый корпусдой вышерасположенной 301010122 рого превышает диаметр нижерасполо женной, и установленный в нижней сту пени корпуса аэратор, о т л и ч а юш и й с я тем, что, с пелью повышения коэффипиента использования кисль рода и снижения таким образом, расхо. да воздуха, в ступенях корпуса установлены соосно последнему одна над другой цилиндрические обечайки с за зором между ними, при этом диаметр обечаек, установленных в отупею корпусса, расположенной над нижней ступенью, превышает диаметр последней.2. Аппарат по п. 1, о т л и ч а юш и й с я тем, что обечайки снабженыепленными к их нижней части щь- линдро коническими направляюпрми,1010122 1Изобретение относится к оборудованию для микробиологической промышлещости в частности к аппаратам длявыращивания микроорганизмов щстойкультуры.Известен аппарат для выращиваниямикрооргс щамов, выпсцтненный в виде колонны, образованньй из однотипных элементов - емкостей, размещенных одна над другой и соединенныхмежду собой трубопроводами 3.Недостатками этого аппарата являются счожность растянутость коммутаций,трудность выполнения условий стерипности.Наиболее близким к предлагаемомуявляется аппарат для вырашивпщя микроорганизмов, содержащий вертикальный цгццщдрический ступенчатый корпус,диаметр каждой вышерасположенной сту пени которого превышает диаметр нижерасположенной, и установлешп йв нижней части аэратор, а также уггановленные по периферии в вышерасположенных ступенях у стенок корпусадополнительные аэраторы в виде полукольцевых коробов прямоугольногосечения с перфорированными крышками 2.Недостатком аппарата является отсутствие организованной вертикальнойциркуляции что приводит и неравномерному распределегппо питательных веществ по всему объему культурвльнойжидкости, ее расслоенио по высоте колонны и низкому коэффициенту использования кислорода аэрирующего воз-,духа,Цель изобретения - повышение коэффициента использования кислорода и спи=жепие, таким образом, расхода воздухаУказанная цель достигается тем, чтов аппарате для выращивания микроорганизмов, содержащем вертикальный цилиндрический ступенчатый корпус диаметр каждой вышерасположенной .ступьни которого превышает диаметр щже -расположенной, и установленный в нижней ступещ корпуса аэратор, в ступенях корпуса установлены соосно послед=нему одна над другой щлиндрическиеобечайки с зазором между ними, приэтом диаметр обечаек, установленныхи ступени корпуса, расположищой наднижней ступенью, превышает диаметр последней.Целесообразно обечайки снабдитьприкреплеппями к их нижней части цилиндра-коническими направляющими,2На фиг. 1 показан влпарат, вертикальный разрез; на фиг, 2 - нижняячасть алпарата с аэраторомАппарат для выращивания микроорганизмов содержит вертикальный цилищрический ступенчатый корпус 1, диаметркаждой вышерасположенной ступеникоторого превышает диаметр нижерасположенной, установленную по оси воздухоподводящую трубу 2, заканщвакащую аэратором 3 с кольцевой щелью 4для выхода воздуха. Над аэратором 3по периметру кольцевой щели 4 с зазорами относительно корпуса 1 и аэратьра 3 закреплена тарелка 5 с отогнутыми кверху бортами 6, образующаясо стенками корпуса 1 камеру смешения . В нижней части аппарата надтарелкой 5 соосно корпусу установленыодна над другой цилщщрические обечайки 8 с зазором 9 между собой. Наружный диаметр обечаек 8 меньше наружного диаметра тарелки 5, К нижнейчасти обечаек 8 прикреплены цилиндрь конические направляющие 1%, входящие с зазором внутрь обечайки 8,расположенной ниже,В ступени корпусарасположеннойнад нижней ступенью, соосно корпусуустановлены друг над другом с зазсром 13 цилиндрические обечайки 11,имеющие диаметр больше диаметра нижней ступени. К нижней части обечаекприкреплены цилиндроконические направляющие 12, нависающие над зазором 13.Параллельно воздухоподводяшей трубе 2 установлена труба 14 для подачи питания. Аппарат работает следующим образом.После промывки и сгерилизащщ в аппарат заливают питательную среду изасевают чистой культуройщкроорганиъмов, выращенной в лабораторном инокуляторе. Поскольку объем чистой культурывыращенной в инокуляторе, очень мал, то, во избежание слишком большсь. го разбавления и длительного разбражнвания пигательной средой заливают голько нижнюю часть корпуса, затем через определенные промежутки времени в соответствии с технологическим регламентом делают доливки. После посева чистой культуры включают подачу воздуха на аэрацию. Воздух по трубе 2 поступает в аэратор 3 и через щель 4 выходит в камеру смешеви 7, образованную тарелкой 5 и скруг3 10101 ленным дном корпуса, Сюда же по трубе 14 подводится питательная среда н через центральное отверстие тарелки 5 поступает культуральная жидкость. Вследствие высокой турбулентности, развивающейся в месте выхода газовых струй из щели 4 аэратора 3 в камере смешения 7 происходит эффективное перемешивание культуральной жидкости с питательной средой и воздухом. По О токи газа, выходящие ив щели 4 в горизонтальном направлении, благодаря скругленной форме дна корпуса изменяют далее направление на вертикаль ное и в виде смеси с культуральной жид з костью и питательной средой через кольцевой зазор, образуемый бортом 6 тарелки 5 и стенкой корпуса 2 выбрасываются вверх, а через центральное отверстие тарелки 5 в камеру смешения 720 всасываются сверху из обечайки 8 новые обьемы культуральной жидкости и питательной среды. Газожид костная смесь выходя из камеры смешения 7 поднимается вверх по кольцевому про странству, образованному обечайками 8 и стенкамикорпуса 1, При этом нап равляющие 10 не.позволяют крупным пузырям воздуха проскакивать из аэрируемой зоны в .неаэрируемую через З 11 зазор 9, Достигнув верхнего уровня жидкости, пузырьки газа выделяются в газовое пространство, а жидкость с заключенными в ней мелкими пузырьками сливается через зазор 9 к оси3 корпуса и опускается по внутренней полости обечаек 8 вниз, образуя нисходящий поток, После доливки, когда уровень жидкости превышает высоту нижней части корпуса, восходящий поток40 газожидкостной смеси оказывается внут ри обечаек 11, так как их диаметр больше диаметра обечаек 8. При этом основной поток газа выделяется вверх в 22 4газовое пространство, а жидкость с мелкими пузырьками через зазор 13 и через верх кольпевых обечаек 11 сливается к периферии корпуса и вниз вдоль его стенок, образуя в верхней части контуры циркуляции с восходящим потоком в центре обечаек 11, По достижении рабочего обьема культуральной жидкости и регламентированной концентрации биомассы переводят аппарат на непрерывный режим работы (непрерывная подача питания и непрерывный отбор культуральной жидкости с микроорганизмами чистой культуры и передача ее в промышленные аппараты).Таким образом, благодаря наличию обечаек 8 и 11, установленных с зазорами 9 и 13, при любом уровне з полнения в корпусе имеют место чесс ко выраженные восходящие и нисходящие потоки. При этом значительная часть газовых пузырьков и микроорганизмов увлекается нисходяшим потоком. При наличии камеры смешения 7 в нижней части корпуса, обеспечивающей эффективное перемешивание культуральной среды с питанием и пузырьками воздуха, организованная вертикальная циркуляция позволяет избежать расслоения культуральной жидкости и обеспечивает согласно опытным данным увеличение коэффициента использования кислорода до 11-12%. В известном аппарате коэфшциент использования кислорода не превышает 7%. Вследствие этого сокращается в сравнении с прототипом и необходимый расход аэрируюшего воздуха.Для технологической линии мощностью 40 тыс. т дрожжей в год годовой эко номнческий эффект в результате сокрашения расхода электроэнергии на подачу аэрируюшего воздуха составит 24 тыс, руб./13 Тираж 521ВНИИПИ Государственного комитпо делам изобретений и откр13035, Москва; Ж, Раушская з 24 Подписноеета СССР б., д, 4 ул. Проектная,ал ППП "Патент", г Составитель Ю.Веселовская Техред Л.Пекар Корректор М, Шар