SU1745763A1 - Apparatus for cultivating microorganisms - Google Patents

Abstract

Использование: получение микробного белка на парафинах нефти путем микробиологического синтеза. Сущность изобретени : аппарат содержит емкость с крышкой, цилиндр , установленный в ней центрально с образованием кольцевого пространства между ним и стенкой емкости, разделенного вертикальными перегородками на р д сообщающихс  секций, последние из которых по ходу технологического процесса служат дл  дображивани , установленные в каждой секции аэрирующе-перемешивающие устройства с патрубками дл  подвода газа, диффузор и циркул ционный стакан, и размещенный над емкостью сепаратор, сообщенный с секци ми посредством патрубков дл  отработанного газа. Секции дображивани  выполнены герметичными по газовой фазе и их аэрирующе-перемешивающие устройства сообщены с сепаратором посредством патрубков дл  подвода газа. 2 ил. юUsage: obtaining microbial protein on paraffin oil by microbiological synthesis. SUMMARY OF THE INVENTION: The apparatus comprises a container with a lid, a cylinder installed centrally in it with the formation of an annular space between it and the container wall divided by vertical partitions into a number of communicating sections, the latter of which, in the course of the technological process, are mounted in each section aerating -mixers with gas supply nozzles, a diffuser and a circulation cup, and a separator placed above the tank, communicated with the sections by nozzles for Exhaust gas. The fermentation sections are sealed in gas phase and their aeration-mixing devices are in communication with the separator by means of gas inlets. 2 Il. Yu

Description

Изобретение относитс  к оборудованию микробиологической промышленности и предназначено дл  использовани  при получении микробного белка на парафинах нефти.The invention relates to equipment for the microbiological industry and is intended for use in the preparation of microbial protein on paraffins of petroleum.

Известен аппарат дл  выращивани  микроорганизмов, представл ющий собой горизонтальную цилиндрическую емкость, внутри которой установлено устройство дл  создани  направленной циркул ции газожидкостной смеси, состо щее из направл ющих пластин и вертикальных перегородок, раздел ющих емкость на секции. В каждой секции размещено аэрирующее и перемешивающее устройство и теплообменник. Га- зоподвод щие конфузоры аэрирующих и перемешивающих устройств изолированыA known apparatus for growing microorganisms is a horizontal cylindrical container inside which is installed a device for creating a directional circulation of a gas-liquid mixture consisting of guide plates and vertical partitions dividing the container into sections. Each section contains an aerating and mixing device and a heat exchanger. Gas-confusing aerating and mixing devices are isolated

от атмосферы и имеют в верхней части окна дл  сообщени  с газовым пространством секций.from the atmosphere and have in the upper part of the window for communication with the gas space of the sections.

К недостаткам конструкции необходимо отнести наличие в циркул ционном контуре направл ющих пластин, которые создают существенное гидравлическое сопротивление и тем самым уменьшают скорость циркул ции газожидкостной смеси и соответственно приводит к ухудшению перемешивани  и уменьшению скорости процессов массопередачи. Кроме того, засасывание газа в конфузоры происходит через окна, наход щиес  внутри аппарата, что приводит к необходимости поддерживать низкий уровень жидкости в аппарате иThe design drawbacks include the presence of guide plates in the circulation circuit, which create significant hydraulic resistance and thereby reduce the circulation rate of the gas-liquid mixture and, accordingly, leads to a deterioration of mixing and a decrease in the rate of mass transfer processes. In addition, gas is sucked into the confuser via windows inside the apparatus, which makes it necessary to maintain a low level of fluid in the apparatus and

VJVj

4 СП J4 SP J

О СлAbout SL

тем самым уменьшать рабочий объем аппарата .thereby reducing the working volume of the apparatus.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  аппарат дл  выращивани  микроорганизмов , включающий емкость с крышкой, цилиндр, установленный в ней центрально с образованием кольцевого пространства между ним и стенкой емкости. Это пространство разделено на р д сообщающихс  секций вертикальными перегородками. Последние секции по ходу технологического процесса служат дл  дображивани . В каждой секции установлено аэрирующе-пере- мешивающее устройство с патрубком дл  забора воздуха из атмосферы, диффузор и циркул ционный стакан, размещенный кон- центрично диффузору. Над емкостью размещен сепаратор, сообщенный с секци ми посредством патрубков дл  отработанного паза.Closest to the invention is an apparatus for growing microorganisms, including a container with a lid, a cylinder installed centrally in it with the formation of an annular space between it and the wall of the container. This space is divided into a series of communicating sections by vertical partitions. The last sections in the course of the technological process are used for framing. In each section, an aerating-mixing device with a nozzle for intake air from the atmosphere, a diffuser and a circulation cup placed concentric to the diffuser are installed. A separator is placed above the tank and communicated with the sections by means of nozzles for a waste groove.

Недостатком известного аппарата  вл ютс  большие выбросы отработанного газа в атмосферу и, тем самым, загр знение ее микроорганизмами.A disadvantage of the prior art apparatus is the large emission of exhaust gas into the atmosphere and, therefore, its contamination with microorganisms.

Целью изобретени   вл етс  снижение выбросов отработанных газов и микроорганизмов .The aim of the invention is to reduce emissions of waste gases and microorganisms.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в аппарате, содержащем емкость с крышкой , цилиндр, установленный в ней центрально с образованием кольцевого пространства между ним и стенкой емкости, разделенного вертикальными перегородками на р д сообщающихс  секций, последние из которых по ходу технологического процесса служат дл  дображивани , установленные в каждой секции аэрирующе-пе- ремешивающее устройство с патрубком дл  подвода газа, диффузор и циркул ционный стакан, и размещенный над емкостью сепаратор , сообщенный с секци ми посредством патрубков дл  отработанного газа, секции дображивани  выполнены герметичными по газовой фазе и их аэрирующе-пе- ремешивающие устройства сообщены с сепаратором посредством входных патрубков .The goal is achieved by the fact that in an apparatus containing a container with a lid a cylinder is installed centrally in it with the formation of an annular space between it and the wall of the container divided by vertical partitions into a series of communicating sections, the latter of which, during the process, serve an aerating-mixing device installed in each section with a gas supply nozzle, a diffuser and a recirculating cup, and a separator placed above the container, communicated with the sections between The branch pipes for exhaust gas, the fermentation sections are sealed in the gas phase and their aeration-mixing devices are in communication with the separator via inlet pipes.

Предлагаемые конструктивные изменени  позвол ют использовать дл  аэрации культуральной жидкости в секци х дображивани  не чистый воздух, забираемый из атмосферы, а уже пробарботированный в предыдущих секци х. Таким образом, общее количество воздуха, засасываемого в ферментер, а соответственно, и выбрасы- ваемого уменьшитс , и, как следствие, уменьшитс  выброс в атмосферу микроорганизмов .The proposed design changes make it possible to use for the aeration of the culture fluid in the sections of fermentation not pure air drawn from the atmosphere, but already probarbated in the previous sections. Thus, the total amount of air sucked into the fermenter, and accordingly, ejected, will decrease, and, as a result, the emission of microorganisms into the atmosphere will decrease.

На фиг. 1 изображен аппарат, продольный разрез: на фиг. 2 - то же, вид сверху.FIG. 1 shows an apparatus, longitudinal section: in FIG. 2 - the same, top view.

Аппарат дл  выращивани  микроорганизмов представл ет собой емкость 1 с крышкой 2, в которой центрально установлен цилиндр 3 с образованием кольцевогоThe microorganism growing apparatus is a tank 1 with a lid 2 in which cylinder 3 is centrally mounted to form an annular

пространства между ним и стенкой емкости 1. Кольцевое пространство разделено вертикальными перегородками 4 на р д сообщающихс  секций 5, последние из которых по ходу технологического процесса служатthe spaces between it and the wall of the container 1. The annular space is divided by vertical partitions 4 into a series of communicating sections 5, the last of which in the course of the technological process serve

0 дл  дображивани . Секции 6 дображивани  выполнены герметичными по газовой фазе за счет того, что перегородки 4 в этих секци х доход т до крышки 2. Кажда  секци  снабжена аэрирующе-перемешивающим0 for subtraction. The fermentation sections 6 are gastight due to the fact that the partitions 4 in these sections reach the lid 2. Each section is provided with aerating and mixing

5 устройством 7, диффузором 8, установленным над устройством 7 и стаканом 9, расположенным концентрично диффузору 8 с зазором относительно стенок и днища секции дл  образовани  дополнительного цир0 кул ционного канала 10. Дл  удалени  отработанного газа кажда  секци  снабжена патрубком 11 отработанного газа, сообщенным с сепаратором 12, размещенным над емкостью 1. Каждое аэрирующе-пере5 мешивающее устройство 7 имеет воздушный канал 13, сообщенный с патрубком дл  подвода газа, причем патрубки 14 дл  подвода газа сообщающихс  секций сообщены с атмосферой, а патрубки 15 дл  подвода5 with a device 7, a diffuser 8 installed above the device 7 and a glass 9 located concentrically with the diffuser 8 with a gap relative to the walls and the bottom of the section to form an additional circulating channel 10. To remove the exhaust gas, each section is provided with an exhaust gas nozzle 11 communicated with a separator 12 placed above the container 1. Each aerating and re-mixing device 7 has an air channel 13 connected to a gas inlet, and the gas supply pipes 14 to the gas of the communicating sections communicate with atmosphere, and nozzles 15 for the supply

0 газа секций дображивани  сообщены с сепаратором 12. Кроме того, аппарат содержит теплообменники 16 в каждой секции, размещенные между диффузором 8 и стаканом 9. В канале между днищами диффузора0 gas of the fermentation sections are in communication with the separator 12. In addition, the apparatus contains heat exchangers 16 in each section placed between the diffuser 8 and the cup 9. In the channel between the bottoms of the diffuser

5 8 и стакана 9 неподвижно установлены лопатки 17 с зазором вокруг аэрирующе-пере- мешивающих устройств 7. Дл  удалени  отработанного газа предусмотрены пено- гасители 18, которые могут быть разме0 щены на крышке 2 перед входными участками патрубков 11 отработанного газа. Привод аэрирующе-перемешиваю- щих устройств 7 осуществл етс  от электродвигателей 19.5 8 and the cup 9, the blades 17 are fixedly mounted with a gap around the aerating and mixing devices 7. To remove the exhaust gas, foam suppressors 18 are provided, which can be placed on the cover 2 in front of the inlet sections of the exhaust gas nozzles 11. The aeration and mixing devices 7 are driven by electric motors 19.

5 Аппарат работает следующим образом .5 The device works as follows.

В одну из секций 5 набирают питательную среду и провод т разбраживание, далее полученный засевной материалIn one of the sections 5, the nutrient medium is collected and the dispersion is carried out, then the resulting seed material

0 поступает в последующие секции 5, в которых осуществл ют процесс выращивани  микроорганизмов. Далее суспензию микроорганизмов направл ют в секции 6 дображивани  с целью получени  готового0 enters the subsequent sections 5 in which the process of growing microorganisms is carried out. Next, the suspension of microorganisms is sent to the fermentation section 6 in order to obtain the finished product.

5 продукта, который отбирают из последней по ходу технологического процесса секции дображивани  и подают на дальнейшую обработку . При вращении устройств 7 воздух дл  аэрации среды в секци х 5 засасываетс  из атмосферы через патрубки 14 и по воздушным каналам 13 поступает в устройства 7. в которых среда смешиваетс  с воздухом. Выбрасываемый из аэрирующе-перемеши- вающих устройств 7 поток газожидкостной смеси проходит через лопатки 17. где про- исходит повторное интенсивное смешение и распыление пузырьков воздуха и компонентов питательной среды. Далее газожидкостной поток поступает в циркул ционные каналы 10, где происходит термостатирова- ние среды в результате обмывани  жидкостью теплообменников 16 и раздел етс  на два: один опускаетс  по центральному пространству диффузоров 8 и вновь сверху поступает в устройства 7, другой опускаетс  по циркул ционным каналам 10 и снизу поступает в устройства 7. Отработанный газ осушаетс  в пеногасител х 18 и по патрубкам 11 отработанного газа поступает в сепаратор 12, из которого частично выбрасываетс  в атмосферу, а частично засасываетс  устройствами 7 секций 6 дозревани , при этом отработанный газ из сепаратора 12 по патрубкам 15 дл  подвода газа поступает в воздушные каналы 13 и далее в устройства 7, где смешиваетс  с питательной средой. Смешение отработанного газа из сепаратора 12 со средой и движение газовоздушной смеси в секци х 6 дозревани  происходит точно так же, как в сообщающихс  секци х 5. Отработанный газ осушаетс  в пеногасител х 18 и по патрубкам 11 поступает в сепаратор 12.5 of the product that is taken from the latter in the course of the technological process of the fermentation section and served for further processing. During the rotation of the devices 7, the air for aeration of the medium in the sections 5 is sucked from the atmosphere through the nozzles 14 and enters the devices 7 through the air channels 13 in which the medium is mixed with air. The stream of gas-liquid mixture ejected from the aeration-mixing device 7 passes through the vanes 17. where the intensive re-mixing and spraying of air bubbles and nutrient medium components occurs. Next, the gas-liquid stream enters the circulation channels 10, where the medium is thermostatted as a result of washing the heat exchangers 16 with liquid and divided into two: one is lowered along the central space of the diffusers 8 and re-enters the devices 7 from above, the other is lowered through the circulation channels 10 and from below it enters the devices 7. The exhaust gas is dried in defoaming agents 18 and through the exhaust gas connections 11 enters the separator 12, from which it is partially emitted into the atmosphere and partially sucked in by mouth oystvami 7 sections 6 ripening, the exhaust gas from the separator 12 through nozzles 15 for supplying gas is supplied into the air ducts 13 and further into device 7, where is mixed with a nutrient medium. The mixing of the exhaust gas from the separator 12 with the medium and the movement of the gas-air mixture in the maturation sections 6 occurs in the same way as in the communicating sections 5. The exhaust gas is dried in defoamers 18 and through pipes 11 enters the separator 12.

Использование предлагаемого аппарата дл  выращивани  микроорганизмов по- The use of the proposed apparatus for growing microorganisms is

звол ет за счет повторного использовани  воздуха в секци х дозревани  в 1,2-2 раза изменить выбросы отработанных газов в атмосферу при той же производительности и, тем самым, уменьшить ее загр знение микроорганизмами . Кроме того, эконом тс  средства на очистку отработанных газов.due to the reuse of air in the ripening sections, it is possible to change the emission of exhaust gases into the atmosphere 1.2-2 times at the same performance and, thus, to reduce its contamination by microorganisms. In addition, savings in waste gas cleaning are saved.

Claims (1)

Формула изобретени  Аппарат дл  выращивани  микроорганизмов , содержащий емкость, цилиндр, установленный в ней центрально с образованием кольцевого пространства между ним и стенкой емкости, разделенного вертикальными перегородками на р д сообщающихс  секций, последние из которых по ходу технологического процесса служат дл  дображивани , установленные в каждой секции аэрирующе-перемешивающее устройство с патрубком дл  подвода газа, диффузор и циркул ционный стакан и размещенный над емкостью сепаратор дл  отделени  отработанного газа от капель жидкости, сообщенный посредством патрубков дл  отработанного газа с каждой из секций, входные участки которых снабжены пеногасител ми, отличающийс  тем. что, с целью снижени  выбросов отработанных газов и микроорганизмов, сепаратор соединен трубопроводами дл  отвода газа с патрубками дл  подвода газа, при этом секции дображивани  выполнены герметичными по газовой фазе и их аэри- рующе-перемешивающие устройства также сообщены с сепаратором.The invention The apparatus for growing microorganisms, containing a container, a cylinder installed centrally in it with the formation of an annular space between it and the wall of the container divided by vertical partitions into a number of communicating sections, the last of which in the course of the technological process are used for the framing installed in each section an aerating and mixing device with a gas inlet, a diffuser and a recirculating cup and a separator placed above the tank to separate the waste gas A drop of liquid inlet, communicated by exhaust gas nozzles from each of the sections, the inlet areas of which are provided with defoamers, characterized in that. that, in order to reduce emissions of waste gases and microorganisms, the separator is connected by pipelines for venting gas to the gas inlets, while the sectioning sections are sealed in gas phase and their aeration and mixing devices are also in communication with the separator. 1.91.9 ftft ЯI Возду,Air ПP s/S /77 /7//W /7/s / s / 77/7 // w / 7 / 5 18 Ч5 18 h /У/ ////7/ /// //У /7/ /// /7/ /// /У// U / //// 7 / /// // U / 7 / /// / 7 / /// U / Pl/Z.fPl / Z.f Фиг, гFIG, g &&