Аппарат для выращивания микроорганизмов

(51) С 12 М 1/- М:Ф.к, ,Ф ПИСАНИ ОБРЕТЕ жекторы для аэральную емкость, э и культуральной идкости, установярусов по высотеные к напорному ленные в нескольк емкости и подклюколлектору культи циркуляционныйчаюк.ийся й жидкости о т л ильн асос елью то м и, эжект так, чт зонтальдительност размещены повьпдения прои ы в каждом ярус проекции эжект ую плоскость уг ормалью, прове оверхности емкоор осью иутренней е ентр вымешенияерсти пускного нои дородн ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) 1, Авторское свидетельство СССНф 462863, кл. С 12 Г 1 1/04, 19752, Авторское свидетельство СССР(54)(57)МИКРООРГАН АППАРАТ ДЯ ВЫРАЦИВАНИЯИЗМОВ, преимущественно воактерий, содержащий вертижектора, составляет гол между горизонта тью и осью эжектораИзобретение относится к микробиологической промышленности, точнее касается аппарятон для выращинаиямикроорганизмов, преимуцестнеНо водородных бактерий, 5Известен аппарат для ныраш 1 наниямикроорганизмов, содержащий емкость, насос нсясынающяй пятруОк кООр 01 О подкл 1 оч ни к с.мк Ости, и ц 1 р 1 у 1 т ЦИО н ные устройства, н качестве которьгх 10 использованы эжес 1 ор 11, 1 мкость нэтом аппарате выполнена н ниц тора, а эжекторы устяпонлеы внутри кольцатора и их камеры смешения подсоединены к емкости тяк, что углы междупроекциями продольной оси эжекторяня плоскость круглого сечения тора я продольной осью эжектора, я также нерикальной Осо емсости менее90,В указанном аппарате для выращивания микраорганизмон н качсстнецирсуляционных устройств ис 10 1 ЬЗОнаныэжкектар, н камерах смецепя кото -рых осуществляется активное газонасыщение суспензии Г 11 .Однако располсокеие эжекторов Ваппарате не обс".Спе.1 инает максимальный пробег газового пузырька н раб 1 ем объеме аппарата, н си:;у чегоне обеспечивается яксималь 3 пй массообмен что Отриатель 0 сказ 1 Ва -ется на произвопительося аппарата.1 рае ТОГО, агпярат сзОяеп з изГОтовлении и ко;струкцяя аппарата непозволяет рационально и полпостгюиспользовать объем аппарата, таккак в качестве рабочего обьема дпяциркуляции суспензии используе.тсятолько Внутренняя полость тора,40Наиболее близким к предлагаемомуявляется аппарат для выращинап;ямикроорганизмов, преимущественно водородных бактерий, содсржс 1 й вертикальную емкость, эжекторы для аэра 45ции культуральной жидкости установленные в несколько ярусов по ньсотеемкости и подключенные к напорномуколлектору культуральной жкядкост,и циркуляцяонный насос, Этот апг 1 арат 50более прост в язготовле и, болеекомпактен, рациональнее 3 нем размещены эжекторы (поярусно, 21,Однако у известнОГО япиярятя недостаточно высокая произнодитез 1 ьность,55так как распопожение эжесторог не обеспечивает максимального пути пробегагазовых пузырьков. Цель изобретения - повышение про 3 Одителнсзстя аппарата,указанная це:ь достигается тем,что В аппарате лля выращивания микроорганизмиз, преимущественно нодороцных бактерий, содержащем вертикальную емкость, экекторы для аэра КУЛ тРЬ 11 НОЙ;К 1 КОСТ ттСТЯНОН -51 енные В 1 еск 1.11 кО 5 русов па Высатс емкости и подкл 1 оченные к напорному коллектору культуральной жидкости, я пяркуляционный насос, эгкекторы н каждом ярусе размещены так, что н проекции экектора 1 а горизонтальную плоскость угол между его осью и нормалью, проведенной к внутренней поверхостя емкосги через центр нытускно О Отзерстяя камеры смешенияа 011;сктора, состав:1 яет 90-170, а у 1 011 м е кд у 1 О р я 3 О н т ад ь и О й и;1 О с : О с т ь 1 оОя Ось:,о эзкектора - 5 - 15а фиг. 1предлагаемый яптарат, продольно:й разре.1; на фиг, 2 - разрез Л-А на фиг,1,Лтпар ат дзя пыр ащян аняя микрооргапизмоз содержит вертикальную ци -лиПрическуо емкость 1, разделеннуюпо высоте на секция ситами 2. В каждой с.екцяя поярус 1 о рясполокены экекТарн 3 51;я;Эрац;я КуЛЬтурЯЛЬ 1 ОЙ гкяд - кости, ЛпЯрат с: абзен пярузтяионным асосом А я спс темой трубаров ;Огцан ДЛЯ ЦИРКУЛЯЦИИ СУСПС.ЗИЯ и ГаЗа. В систему трубопронодон входят нсасынпощяй патрубок 5 зркуляцяо 1)го нас.ося ч, ниОр 1:.и сол;тскор 6 с;спс.в зп:1, 11 уоопрс)нсдь 7 дз 1 я цирку 5 цяи 1 а 3 а,с 1 р убОк б д 1 я удЯ тени 51 с усен - зии из газо 1 ьх руООГроноОБ, а такке гс:.резтнные трубы 9, устаОстоные н какцо 1 Й секции кроме сокс Й. грубы 9рас:позО 1:епы 1 с:кцях с О,. спо, а1 мсг р пх 5 пзелячянается сверху;зниз,Высота сс 1 кпяя рассчитана таким обра 3 м, что рсЗпця мелсду ВысОтОЙ верхего конца переливой трубы и высотойрягОлсле:п 151 ,асОго экектора составОптямальноГО протино - ДЯНЗ.ЕП.Я К г,КОЙ;ИтатЕЛЬНОй СРЕДЫ ДЛЯ да 1 Ого Ипс 3 кекторов, В верхней ВС 1 ,153 ОЙ Секция выше уровня суспе 3 ии рСпало:епы газосборники 10.Ц 1,5;ий ряд экекторов в нижней сек П иПарата С: угКИТ дпя удаЛЕНИя СуС- пе 1 Ояи из газовых трубопроводов 7, Эжекор н кахсдсзм ярусе размещены такчто н праеПия эжектора на горизонтальую плоскость угол между егоосью и нормалью, проведенной квнутренней поверхности емкости черезцентр выпускного отверстия камерысмещения эжектора, составляет 90170 а угол между горизонтальной)о5плоскостью и осью эжектора - 5-15Расположение эжекторов рассчитанотак, что газовые пузырьки, вышедшиеиз камеры смешения, вместе со струейжидкости совершают наиболее длинный 10путь в суспензии. При угле наклонаоси эжектора в горизонтальной плоскости менее 90 и более 170 газовые0 0пузырьки совершают более короткийпуть в суспензии, ударяясь в первом 15случае в стенку аппарата, а во втором - в коллектор 6 суспензии, чтоприводит к коагуляции пузырьков изначительно уменьшает поверхностьмассообмена, При угле наклона оси 20эжектора к горизонтальной плоскостиболее 15 и менее 5" происходит пересечение струи жидкости, выходящей из эжектора со струей, выходящей из эжектора ни.жележащего яруса или струя ударяется 257в сито, а также струя может пересекаться со струей выходящей из впереди расположенного эжектора этого жеяруса или с трубопроводом, подающимсуспензию к впереди расположенному З 0эжектору. Пересечение струй такжеприводит к резкому укрупнению пузырьков, что значительно снижаетмассообмен.Аппарат работает следующим обра- Ззом,Суспензии микроорганизмов из всасывающего патрубка 5 циркуляционнымнасосом ч подается через напорныйколлектор 6 суспензии в эжекторы 3,в которых инжектируется газ, Суспензия, насыщаясь газом в эжекторах,подается в секции аппарата вместе снерастворившимся газом. Из секцийаппарата, через переливные трубы 9суспензия поступает в нижнюю секциюили через сита 2, проходя через газовое пространство, имеющееся в каждойсекции выше уровня суспензии и, насыщаясь газом попадает в нижележаЪ50щую секцию. С помощью переливныхтруб в каждой секции поддерживается необходимый уровень суспензии, создающий оптимальное противодавление для данного типа эжекторов. Высота уровня определяется в зависимости от разницы между высотой верхнего конца переливной трубы и высотой расположения каждого эжектора. Уровнем суспензии в каждой секции определяетсяполезный объем секции, который влияет на производительность аппарата, Нерастворившиеся газовые пузырьки, вышедшие из эжекторов вместе со струей суспензии, совершив движение от эжектора к стенке аппарата, максимально аэрируют суспензию,Расположение эжекторов позволяет мелким газовым пузырькам совершить наиболее длинный путь, обеспечивающий высокий массообмен между газом и жидкостью, что в свою очередь уменьшает дефицит роста биомассы по газовому питанию и увеличивает производительность аппарата. При столкновении пузырьков со стенкой аппарата и между собой происходит их коагуляция, Укрупненные пузырьки под действием силы тяжести всплывают. Собравшийся вверх каждой секции газ, через газозаборники 10 и циркуляционные газовые трубопроводы 7 снова поступает в эжекторы 3. Во время работы аппарата в газовые трубопроводы 7 с брызгами и пеной попадает жидкость. Для ее удаления служит патрубок 8 и нижний ряд 11 эжекторов, в которых инжектируемой средой является жидкость. Подача питательной среды ваппарат осуществляется через отвод на всасывающем патрубке 5 (не показан), а вывод суспензии - через отвод на напорном коллекторе 6 (не показан). Таким образом, конструкция аппарата для выращивания микроорганизмов позволяет увеличить производительность аппарата за счет интенсификации процесса массообмена, Коэффициент массопередачи после выхода газовоздушной смеси из эжектора за счет молекулярной диффузии увеличивается в 2 раза.1081206 А - А Составитель Г. ЛошкареваРедактор Н, Рогулич Техред М.Гергель орректор В. Синицкая 22 Подпис ного ений по делам035, Моск Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,роектная 1477/22 ВНИИПИ Тиражрстве зобре а, Жмитета СССоткрытийская наб.,