Патент ссср 261340
26I340
О П И СА Н И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Со1ов Советски
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
МПК С 12Ь 1,/14
Заявлено 13Х11.1968 (№ 1259223/28-13) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 19.Х1.1971. Бюллетень № 35
Дата опубликования описания 20.1.1972
Номитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 663.14.033,83(088.8) 1
О. А. Кремиев, А. А. Долинский и А. А, Корчинский„,, .=С;1::;
Институт технической те лофнзики ЛН УССР, ...,-; ( к
Лвторы изобрстешгя
Запвитсль
СПОСОБ АЭРАЦИИ ЖИДКОСТИ
Изоб1тетеннс относится к способам аэрации жидкости, например, при мяссообменных процессах, которые широко распространены во многих областях промышленности, и, в частности, в медицинской при ферментации антибиотиков.
Известно несколько способов аэрации жидкости при фермснтации. 11аиболее распространенным из них является способ аэрации жидкости путем пода ш аэрирующего газа, например воздуха, нод давлением через слой культуряльной жидкости, в которой развиваются микроорганизмы, вырабатывающие в процессе своей жизнедеятельности антибиотики. В результате наличия массообмена некоторая часть кислорода барботируемого воздуха растворяется. В культуральной жидкости растворенный кислород и питательные вещества подгодятся к микроорганизмам, а продукты жизнедеятельности микроорганизмов (углекислый газ и др.) отводятся.
Как показали многочисленные исследования между микроорганизмом и средой, а также между диспергированным воздухом и средой, со стороны последней имеется диффузионный пограничный слой, который является основным фактором, определяющим интенсивность массообмена.
Вторым фактором, определяющим интенсивность массообмена, является наличие ня границе раздела поверхностно-активных веществ (ПАВ), кяк например кашалотовьш iKIIp. белковые вещества. Диффузионный пограничный слой может быть установившимся — в ламинарном потоке н при наличии пленки поверхностно-активного вещества, или неустановившимся — при наличии у грашщы раздела интенсивной турбулентности.
В ферментационных аппаратах с бярботнтО рованнсм воздуха и перемешивяннем процесс молекулярной диффузии через установившийся пограничный слой является мялоннтенсив ым. Это вызывает необходимость подавать в
3 IIII P3T бОЛЬШОЕ КОЛ ПЧЕСТВО ВОЗДУХ Яст с1 IIII15 личне белковых веществ приводит к обильному ненообразованшо, затрудняющему в значительной степени ведение технологического процесса.
Цель изобретения — разработка такого
20 способа массообмена, который обеспечивал бы интенсификацию мгссообмепа на гра1шце раздела газ — жидкость н на границе жидкость— твердое тело, а также уменьшение пенообрязования и разрушения пены.
25 Способ заключается в периодическом кратковременном сбросе давления в пределах от
1,0 — 2,0 до 0,3 — 0,5 ати со скоростью 0,05—
0,1 еек и частотой 2 — 6 раз в 1 иик, что определяется скоростью подачи воздуха и геомеЗО трнческимн размерами аппарата.
При сбросе давления происходит резкое увеличение объема пузырей, сопровождающееся срывом пленки поверхностно-активных веществ с массообменных поверхностей и турбулизацией пограничного слоя как пузыря, так и твердого тела микроорганизмов, соприкасающегося с пузырями. Стационарный процесс массообмена на границе фаз (газ — жидкость, газ — твердое тело) переходит на нестационарный. По всему объему ферментера происходит турбулизация и обновление пограничного слоя газ — жидкость, газ — твердое тело и, как следствие, увеличение массообмена. В результате, в момент сброса давления коэффициент массообмена возрастает в 100—
1000 раз, что значительно увеличивает и общий коэффициент массообмена.
Наряду с этим в результате сброса (снижения) давления происходит разрушение значительной части ячеек пены, т. е. происходит пенога шение.
261340 ,4
Экспериментально получено, что периодический сброс давления (2 — б сбросов в 1 мин) с 2 — 1,2 до 0,5 — 0,2 ати увеличивает общий коэффициент массообмена с 1,1 10 — до
511,,9 10- м/час. Это позволяет, например, уменьшить в 2 — 5 раз количество воздуха, подаваемого при ферментации, 10 Предмет изобретения
1. Способ аэрации жидкости путем подачи аэрирующего газа под повышенным давлением, отличающийся тем, что, с целью интен15 сификации массообмена, в процессе аэрации осуществляют периодический и кратковременный сброс давления.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
2р частота сброса составляет 2 †раз в минуту, а длительность — 0,05 — 0,1 сек.
Составитель Н. Селиверстова
Редактор Н. Воликова Техред Л. Евдонов Корректоры: Т. Бабакина и Е. Усова
Заказ 3946/2 Изд. № 1754 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
