Аппарат для выращивания микроорганизмов

 

Изобретение относится к устройдля культивирования микроорг-анизмов г лубинным способом и может быть использовано в микробиолог ической и химико-фармацевтической отраслях промышленности. Пель изобретения повышение удельной производительности аппарата путем улучшения перемешивания культуральной жидкости. АппаCrr puS .fa3dijf (Л 00 о 00 15

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (gg 4 С 12 И 1/02

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГПФ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) АППАРАТ ДЧЯ ВЫРЛП ИВЛНИЯ Г!ИКРООРГЛНИЗМОВ (21) 3908118/28-13 (22) 11.06.85 (46) 07.05.87. Бюл. К 17 (71) Днепропетровский химико-технологический институт им. Ф.Э.Дзержинского (72) Е.А.Боровик (53) 663.14.032(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 882415, кл. С 12 M 1/02, 1978.

Автдрское свидетельство СССР

Ф 625622, кл. С 12 М 1/04, 1975. (57) Изобретение относится к устройс-вам для культивирования микроорганизмов глубинным способом и может быть использовано в микробиологической и химико-фармацевтической отраслях промышленности. !1ель изобретения повышение удельной производительнос— ти аппарата путем улучшения переме— шивания культуральной жидкости. Аппа77

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1308620

-2 2

1п(1+ * ), D г

D м

1 рат для выращивания микроорганизмов содержит вертикальную цилиндрическую емкость 1 со съемной крышкой

2 и теплообменной рубашкой 3. В емкости 1 установлен циркуляционный цилиндрический стакан 4, на наружной поверхности которого размещен аэратор 5, выполненный в виде кольцевой камеры из полутрубы. В циркуляцйонном цилиндрическом стакане 4 размещено перемешивающее устройство, состоящее из вала 7 и закрепленных на нем лопастей 8 с постоянным шагом винтовой линии. На валу 7 соИзобретение относится к устройствам для культивирования микроорганизмов глубинным способом и может быть использовано в микробиологической и химико-фармацевтической отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение удельной производительности аппарата путем улучшения перемешивания культуральной жидкости. f0

На фиг. 1 изображен схематично аппарат для выращивания микроорганизмов, вертикальный разрез; на фиг. 2— аппарат, вариант исполнения; на фиг. 3 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг . 1.

Аппарат для выращивания микроорганизмов содержит вертикальную цилиндрическую емкость 1 со съемной крышкой 2 и теплообменной рубашкой

3 для термостатирования и нагрева содержимого аппарата. В емкости 1 установлен циркуляционный цилиндрический стакан 4, на наружной поверх25 ности которого размещен аэратор 5, выполненный в виде кольцевой камеры из полутрубы. В зоне размещения аэратора 5 циркуляционный стакан 4 имеет перфорацию в виде отверстий 6 для подачи газа в жидкость. В циркуляционном цилиндрическом стакане 4 размещено перемешивающее устройство, состоящее из вала 7 и закрепленных на нем лопастей 8 с постоянным шагом винтовой линии. Па валу 7 соосно цир- 35 куляционному цилиндрическому стакану осно циркуляционному стакану 4 установлены дополнительные цилиндрические стаканы 9 с закрепленными на их наружной поверхности лопастями 10, выпопненными также с постоянным шагом винтовой линии. Предложенный аппарат в сравнении с известным позволяет улучшить условия микро- и макроперемешивания и скорость массопереноса во всем рабочем объеме, в результате чего интенсифицируется рост и продуцирование микроорганизмов и увеличивается удельная производительность аппарата. 4 ил.

4 установлены дополнительные цилиндрические стаканы 9 с закрепленными на их наружной поверхности лопастями 10, выполненными также с постоянным шагом винтовой линии. При этом направление винтовой линии лопастей

10 противоположно направлению винтовой линии лопастей 8, а ее шаг определяют по формуле

S —, S 1—

1.х—

1 м где S> — шаг винтовой линии лопастей 10; геометрический инвариант; диаметр емкости 1; наружный диаметр лопастей 8; шаг винтовой линии лопастей 8.

Дополнительные цилиндрические стаканы 9 установлены и закреплены на валу 7 при помощи элементов 11 жесткости. В верхней части емкости на валу 7 может быть установлен пеногаситель 12.

Аппарат имеет штуцеры 13 и 14 для ввода питательной среды и газа, штуцеры 15 и 16 для выхода готового продукта и отработанного газа, штуце3 13086 ры 17 и 18 для подвода и отвода теплоносителя в теплообменную рубашку 3.

Аппарат работает следующим образом.

Емкость 1 через штуцер 13 заполня5 ют питательной средой, стерилизуют ее нагреванием содержимого при помощи теплообменной рубашки 3, охлаждают до рабочей температуры и вводят посевной материал. Включают переме- fO шивающее устройство и подают в аэратор 5 газ, преимущественно кислород или воздух. Вращение лопастей 8 создает в циркуляционном цилиндрическом стакане 4 нисходящий поток культу- 15 ральной жидкости, в который из аэратора 5 подается газ. Образующая газожидкостная смесь из циркуляционного стакана 4 поступает в кольцевое пространство между стенками емкости 2р

1 и стакана 4, где движется восходящим потоком. При этом лопасти 10, укрепленные на вращающихся совместно с валом 7 дополнительных циркуляционных стаканах 9, создают дополнительную движущую силу циркуляции и интенсивно диспергируют газовую фазу в жидкости и в кольцевом пространстве, что интенсифицирует массообменные процессы. Зр

Наличие дополнительных побудителей аксиального движения газожидкостного потока культуральной среды, установленных в кольцевом пространстве между стенками емкости 1 и цирку— ляционного стакана 4, позволяет эффективно улучшать условия микро- и макроперемешивания как восходящей, так и нисходящей зон циркулирующего газожидкостного потока. Определя- 4Р емое из выражения (1) соотношение для шага винтовой линии лопастей 10 является оптимальным, так как только при этом значении объемные скорости жидкости, развиваемые лопастями 8 45 и 10, равны.

Предложенный аппарат для выращивания микроорганизмов в сравнении с известным позволяет повысить скорость 5р массопереноса во всем рабочем объеме, в результате чего .интенсифицируются рост и продуцирование микроорганиз20 мов и увеличивается удельная произв одительнос.т ь аппарата.

Формула изобретения муле

lI «1

1.S.= — S !

2 Г 1 1

3 (1 + II «1м) !1

1 шаг винтовой линии лопастей, закрепленных на наружной поверхности дополнительных цилиндрических стаканов; где S

Г

«1м

D геометрический инвариант; диаметр емкости аппарата; наружный диаметр, лопастей, установленных внутри циркуляционного стакана; шаг винтовой линии лопастей, установленных внутри циркуляционного стакана.

« м

Аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий вертикальную цилиндрическую емкость, установленный внутри нее циркуляционный цилиндрический стакан с размещенным в нем перемешивающим устройством, состоящий вала и закрепленных на нем лопастей с постоянным шагом винтовой лие нии, аэратор и технологические пат— рубки для подвода и отвода сред, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения удельной производительности путем улучшения перемешивания культуральной жидкости, на валу соосно циркуляционному цилиндрическому стакану установлены дополнительные цилиндрические стаканы с закрепленными на их наружной поверхности лопастями с постоянным шагом винтовой линии, при этом направление винтовой линии последних противоположно направлению винтовой линии лопастей, размещенных в пиркуляционном стакане, а ее шаг определяют по фор1308620

Составитель Ю.Уткин

Техред Л.Сердюкова Корректор С.йекмар

Редактор А.Козориз

Заказ 1774/21 Тираж 500 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, z .Ужгород, .ул. Проектная, 4