Способ обработки гидролизатов, питательных сред и микробных суспензий и устройство для его осуществления

(ласс ЗОЬ, 382 Ь, Зо М 099 бб СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСПОСОБ ОБРАБОТКИ ГИДРОЛИЗАТОВ,ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕД И МИКРОБНЫХ СУСПЕНЗИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Заянлено 19 нонврн 951 г. аа Юо 102/16.098/2558/455728 н Мнннстерстно тдраноохране. ннн СССРПредметом изобретения является юсоб обработки гидролизатов, пи 1 тельных сред и микробных суспен 1 й, в частности, при производстве 1 кцин из культур патогенных бакрнй, а также устройство для осуествления способа.Отличительная особенность споба, основанного на изготовлении и нращиванни бактерий глубинным тодом в ферменторах-реакторах, ключается в том, что готовый гидлизат вытесняют из реактора ать 1 м воздухом или посредством куума и непрерывным потоком понп в сепаратор. После этого остленный и обезжиренный гидролит самотеком или посредством наса отводят в реактор для приговления и варки питательной сре (бульона), которую после обогания химикатами и экстрактами в рячем состоянии вытесняют из ретора сжатым воздухом или поедством вакуума и непрерывным током подают в сепаратор. Из сератора после осветления питательную среду под напором, создаваемым насосным устройством сепаратора, непрерывным потоком отводят в посевной реактор для стерилизации среды, выращивания и умертвления бактерий, а готовую микробную суспензию подают в сепаратор для извлечения микробных тел,Известные сепараторы для осветления гидролизатов, состоящие из жидкостной сверхцентрифуги с расположенными в барабане конусными тарелками параллельной тонкослойной сепарации, гидравлического механизма для центробежной выгрузки уплотненного осадка, механизма автоматического управления цикличностью сепараторного процесса и двухгруппового пакета сепарирующих тарелок, не предупреждают выброс из барабана осветленного гидролизата и отсепарированного жира.Этот недостаток устранен в описываемом устройатве, выполненном в виде сепаратора для осветления гидролизатов, посредством того, чторяс нлокснцыс в бярябацс кацалы ,1,51 11 сРсгоЯ сцдкости с Одцой группы тярсл 1 к ця другие снабжены Обр 11 н 1 цм к,яцяцом, нсрскрь 1 ваоцим сИбщсццс мскду сс а р яци-, оцпыми кямсрамц. В сепараторе для Освст чсцця ццтатГльцой с 1 едь под осноняицсм барабаня расположена к ря, сосдицсццая отвсрстцсм с каждой парой сспараццоццых полостей. 11 ц кщорой Образует диск с центральным отверстием дцалСтром мепсс диаметра царяболоида вращсцця питательной среды в барабанс при рабочем числе его оборотов. В сепараторе для извлечения микробцых тел цз микробных суспецзцй в цсцтрс бярябяця расположена расцрсдслцтельцая труба с гладкими коцусцымц у основания степками, сосдицеццая каналами с наиболее удалеццыми от оси вращения сепарациоццыми лопастями,Такая конструкция устройства для осуществления способа дает возможность предупреждать выброс из барабаца осветленного гидролизата ц отсепарированцого жира, обеспечить самослив прц остановке сверхцецтрифуги оставшейся в барабане жидкости, а также наибольшее уплотцецие осадка и предупредить возможность осадки микробных тел ца малых радиусах вращения с цизким статическим давлением жидкости.На фиг 1 изобраксцо устройство сепаратора для осветления гидролизатов; ца фиг, 2 - упрощеццое устройство барабана сепаратора для освстлеция обезжиреццого гидролизата; ца фиг. 3 - устройство сепаратора для осветления питательной среды; на фиг. 4 - -устройство сепаратора для извлечеция микробных тел цз микробных суспецзий.Готовый гидролизат после окончания реакции гидролиза вытесняется сжатым воздухом из реактора и непрерывным потоком подается в ба. рабан сепаратора (фиг. 1) для осветлеиия гидролизатов .Подлежащий сепарированию про. дукт, пройдя через предохранительный фильтр 1, служащий для улав. ливацця чрезмерно крупных частиц цлц случайно попавших предметов, цо ццтяОщсй трубке 2 равномерной стру и цспрсрвцо поступает во вр 11 ц 11 Огцийс барабан и цаправлястся расцрсделительцой трчбои тарелкодсржателя 5 по кацалям 4 нослслцсго в шлямовое прострацсдо,. В ц 1,ямовод простряцствс осцовцая масса тяжелой ц няибол с крупной взвеси под дс 1 С 11 ц м цсц. тробсжцой силы осаждается ца периферии барабана и скапливается у общего Основания двух опрокинутых конусов, образуемых поршцсм б и крышкой 7 барабана.Далее поток жидкости проходит через пакст тарелок 8 первой сепарациотой камеры, устремляясь параллельцыми тонкили струями к оси вращения при точно установленном для даццой смеси ламинарном режиме потока. Наиболсс мелкие частицы тяжелой взвеси, захватываемые потоком жидкости, попадаОт в межтарелочные пространства пакета.Осветление гидролизата под действием центробежных сил, возникающих в процессе вращения барабана, ицтенсифицируется благодаря сокращению пути осаждающих частей взвеси (уменьшение высоты отстойника), разделением потока сепарируемой смеси ца тонкие слои определеццой величины с определенньп углом наклона к оси вращенця, зависящие от дисперсности и физико.химических свойств перерабатываемого продукта.Попавшие в межтарелочное пространство частицы взвеси подвергаются действию двух сил, из которых одна направлена радиально к периферии барабана (осаждецие по закону Стокса), а другая влечет частицы вместе с потоком к наружным каналам 9 тарелкодержателя 5. Равнодействующая скоростей цяправлеца вверх к внутренней поверх. ности верхней тарелки. Наклон этой равнодействующей меняется в процессе продвижения частицы в глубь межтарелочного пространства в зависимости от изменяющегося соотпопгения величин обеих составляю. ших,Оседающие на внутренней поверхности каждой верхней тарелки первой сепарационной камеры мельчайшие частицы образуют крупные ско. плсния тонкого шлама, которые подвергаются действию силы, направленной к периферии барабана, Та. кнм образом, после установления сспарационного режима в межтаре. лочном пространстве образуются два потока, идущих в двух противоположных направлениях. Поток освстля 5 ощегося гидролизата стремит. ся к оси вращения барабана, а поток осажденных мелких частиц Взвеси стремится против этОГО пото ка к шламовому пространству 5, Где присоединяется к ранее осевшим на периферии наиболее крупным частицам.На верхнюю тарелку пакета первой сепарационной камеры помещен малый тарелкодержатель 10 с каналами 11, соединяющимися с наружпьв 5 н каналами 9 тарелкодержателя 3. Благодаря наличию уплотнительной прокладки 12 смесь освет. ленин П 5 дролнзата с мснром можетпод влиянием центростремительного напора выходить из первой сепарационной камеры только по каналам 11 и входить в сливочные отвер. стия 13 пакета тарелок 14 второй сепарацнонной камеры через отверстия 15 малого тарелкодержатсля.Сливоч 55 ые отвсрстия 15 тарелок 14 расположены на радиусе, соответствующем нейтральному слою смеси (осветленный гидроли. зат + жир), полученной в результате сепарации в первой камере. Угол наклона и межтарелочный зазор второго пакета тарелок выбираются с учетом физических свойств упомянутой жидкой смеси.Л(ир, как более легкая фракция, оттесняется к оси вращения барабанаподнимается вверх по наружным каналам 16 малого тарелкодержателя и выбрасывается из барабана через отверстие регулировочного винта 17 в соответствующую приемную посуду. В свою очередь, поток гвдролизата пронизывает пакет тарелок 14, устремляясь параллельнымитонкими слоями к периферии второй сепарационной камеры.Наиболее мелкие частицы жира, захватываемые ламинарным потоком гндролизата, всплывают к наружной поверхности каждой нижней тарслки второй сспарационной камс ры и, Образуя в порядке обратном вышеописанному процессу сепарации в первой камере, встречный поток жира, присоединяются к основной массе жира в каналах 1 б. Освст,1 сппь 1 й н обезжиренный гидролизат по наружной поверхности разделительной тарелки 18 поднимается вверх и вывоптся через отверстие гравитационной шайбы 19 в приемную посуду, расположеннучо под приемником жира.Регулировка работы сепаратора, осуществляемая в данном случае посредством сшвочнь 1 х винтов 17 по легкой фракции и с помощью сменных гравитационных шайб 19 - по средней фракции, практически возможна по обеим разделяемь 5 м жидким фракциям, путем различных комбинаций таких регулировочных средств как винть 5, гравитационные шайбы и колпачки, различной длины ребра на разделительной тарелке и тарелкодержателях,Процесс осветления и обезжирнвания гндролизата протекает в барабане бесперебойно до тех пор, пока шламовое пространство 5 первой сепарационной камеры совершенно заполнится отсепарировавшимся уплотненным шламом.Выгрузка отсепарированного шлама из шламового пространства 5 производится на полном ходу машины посредством гидравлического устройства, применяемого в известных конструкциях шламовых сепараторов, Поршень 6, образующий дно первой сепарационной камеры, вместе с прижатыми к нему, через крышку 7, гайкой 20 пакетами тарелок 8 и 14 удерживается в крайнем нижнем положении, помимо всей весовой нагрузки, силой пружин 21, При этом, между основанием 22 барабана и крышкой 7, несущей резиновую прокладку 2 З, этойжс силой создается необходимоегерметичное уплотнение.Для выгрузки шлама необходимо,прекратив питание сепаратора гидролцзатом, подать в подпоршневуюпо,остэ 24 вод, кото)ая подводится снизу по трубе 26 ц впрыскивается в осцование 22 барабаца посредством сопла 26.Центробежным давлециел водыпреодолевается цес всех частей ба.рабана, находящихся ца поршне 6,и производится дополнительное сжатие пружин 21, которые связываютпоршень с основанием барабана,опираясь с одной стороны в дно со.ответствующих гнезд основания 22и с другой стороны в гайку штырей 27, закрепленных в поршне,Поршень 6 с сепарациоцными камерами поднимается в цилиндре осно.вания 22 барабана вверх, в резуль.тате чего между кромкой 28 основания барабана и крышкой 7 образуется кольцевая щель. Через эту щельвесь отсепарировавшийся шлам центробежной силой выбрасывается избарабана в специальный приемникс крутым отводным рукавом,Закрывается барабан автоматически, возвращаясь в исходное положение под действием пружин 2(после того, как впрыснутая порциярабочей воды вытечет из подпоршцсвой полости 24 через открывшиеся прй подъеме поршня отверстия 29в стенке основания барабана,Для того, чтобы вместе со шламом из барабана не выбросило, приобразовании разгрузочной щели, осветленный гидролизат и отсепарировавшийся во второй сепараццонцой камере жир, отверстия 16 малого тарелкодержателя снабжены клапаном 30. При прекращении напора со стороны первой сепарационной камеры в период выгрузки шлама этот клапан 30 перекрываетединственное сообшение между первой и второй сепарационными камерами барабана.По окончании выгрузки шламавозобновляется питание барабанагидролизатом через трубку 2, и циклповторяется в том же порядке. При большом объеме производства гцдролцзата выполнение и чере.днацие циклов непрерывной рабо ты сепаратора ложет быть легкопо,пцостью автоматизировано посредством известных устройств, например, системы кранов на коммуникациях, переключаемых в определенной последовательности механизмом планитарного редуктора скулачковыми дисками.На фиг. 2 изображено упрошенное устройство барабана сепаратора, предназначенного только для осветления обезжиренного гидролизата. Осветленный гидролизат в этомслучае выводится цз барабана поканалам 31 тарелкодержателя 32через отверстие 33 в затяжной гайке 34.Осветленный и обезжиренный гидролизап из приемной посуды сепаратора самотеком или посредствомвспомогательного насоса отводят позакрытому трубопроводу в реактор,где производится варка бульона.Сваренный бульон в горячем состоянии вытесняется сжатым воздухом из реактора и непрерывным потоком подается в барабан второгосепаратора (фиг, 3) для освет,пенцяпитательной среды.Подлежащий сепарированию бульон по питающей трубке 36 равномерной струей непрерывно подаетсяво вращающийся барабан и, захватываемый ребрами 36, отбрасывается к стенке первой цилиндрическойвставки 37. Затем бульон по кана.лам ЗВ поступает во вторую концентрическую полость, образуемуюпервой и второй цилиндрическимивставками 37 и 39,Наиболес грубые частицы, взвешенные в жидкости, остаются цастенках первой шламовой полости40. Во второй концентрической полости бульон движется кверху, теряя часть твердых примесей, которые осаждаются на стенках второйшламовой полости 41, Достигнувверха второй цилиндрической вставки, бульон по каналам 42 перетекает в третью концентрическую полость, образованную второй и третьЬР зЦой СУСПЕЦЗИИ ЦРОСКДЕт С тОй жс ИОС.5 с 5 Овдтс пьностью, что и при осВ(т,ниии бульона, цо с увеличенным стати гсским д 5)в )синем кидкости нд частицы, осслдюшие на стенках кджлой цилиилрической встав. ки.ПОслс лос 51)ОчИ)ГО накоплсния Отдслившихс 5 микробных псл в шламовых полостях всех цилиндрических вставок барабана уплотненный коицсцтрдт микробных тел собирается со стенок каждой цилиндрической вставки вручную при демонтаже барабана. Предмет изобретения1. Способ обработки гилролиэатов, питательных сред и микробных суспецзий, в частности, при производстве вакцин из культур патогенных бактерий, основанный на иэготовле. нии и вырашивании глубинным методом бактерий в фермеиторах.реакторах, отличающийся тем, что, с целью повышения роста бактери)5, интенсификации и осушествлсция стерильного поточцого процесса тоцкослойного сепарирования, готовый гидролизат вытесняют из реактора сжатым воздухом или посредством вакуума и непрерывным потоком подают в сепаратор, после чего осветленный и обезжиренный гидролизат самотеком или посредством насоса отводят,в реактор для приготов.пения и варки питательной среды (бульона), которую после обогашения химикатами и экстрактами в горячем состоянии вытеснякт из реактора сжатым воздухом или посредством вакуума и непрерывным потоком подают в сепаратор, откуда после осветления питате.пьную среду под напором, создаваемым насосным устройством сепаратора, непрерывным потоком отводят в посевной реактор для стерн лизацци среды, выращивания и умертвления бактерий, а готовую микробную суспенэию подают в се. паратор для извлечения микробных тел.ь2. Устройство д и я осушествлени я СНОС(Е,) ПО И 1, 5)ЬП(Лнцпн В НИЛ( сепаратора лл 5 ОСВс,)сци 5 Ги 5 ро,изатОВ, СОстоя)цсп из жидкостной свсрхц( цтрифуги с расположенными в барабане конусцыми тарелками параллельной тонкослойной сепарации, гидравлического мсхациз. м д 5 цситробскцои ньрзкии. ,ОТЦСННО)0 ОС )ЛКД. МСХДЦИЗМД ДИ 50- мдтичсского унрди,кции пик,ичц(. сти ссидрд)орцш О процсссд и лву- группоного пакета сецарирую)цих тдрслок, Отл и и: )о щсс с я тем, что, с целью предупреждения выброса из бдрдбдна осветленного гидролизата и отсснарированного жира, ръспо 10 кецные в барабане каналы лля перетока жидкости с одной группы тарелок на лругую сцабксцы обратным клапацом, перскрывд 50 шил сообшения между сепардционными кал(ерал(и.3, Устройство по и. 2, Выполцсцнос в виде сепаратора лля осветлсция питатсльцои среды, состоя)цсго из жидкостнои центрифуги с распо,юкеицыми и бардбдцс цилицлрицскими Вставками последовательной тоцкослойной сепарации, 0 т.1 ич а ю )ц с е с я Тел, что, с цс.)ьо сдмосливд при остановке сверхцецтрифуги оставшейся в бдрабднс жилкости, каждая пара сспарациоциых по.чостей сообшеца при помощи отверст)5 й с расположенной под основанием барабана камерой, лцо которой образует диск с цсцтрд,)ьцым отверстием диаметром менее диаметра параболоида врашсния питательной среды в барабане при рабо чем числе его оборотов.4. Устройство по пп, 2 и 3, выполненное в виде сепаратора для извлечения микробных тел из микробных суспензий, состояшего из жилкостной сверхцсцтрифуги с рдсполоксцными в многокамерцом барабане цилицдричсскими вставками последовательной многослойной сепарации, отлича юшееся тем, что, с целью наибольшего уплотнения осдлкд и предупреждения осаждеция микробных тел нд малых радиусах врашения с низким статическим лдвлсцисм кил% 109955кости, в центре барабана располо стенками. соединенная каналами с жена распределительная труба с наиболее удаленными от оси вращегладкими конусными у основания ния сепарационными полостями,Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРОтн, редактор И. В. Макаров Тираж 600. Типография Комитета по делам изобретений и открытий йрн Совете Министров СССР Москва, Петровка, 14