Апарат для вирощування мікроорганізмів

Использование получение биомассы микроорганизмов, а частности дрожжей в промышленных масштабах Сущность изо бретения. аппарат содержит емкость, раз мещенные в ней циркуляционные трубы с отражателями для пены, аэратор на днищо с радиальными горизонтальными воздухо распределительными трубками Между этими трубками установлены дополнительные трубки, на конечны/ участках которых укреплены дугообразные патрубки г ошергти ями для выхода воздуха. 5 ил (Л Изобретение относится к микробиологической промышленности и представляет собой аппарат для выращивания микроорганизмов, например дрожжей. Известна конструкция аппарата для выращивания микроорганизмов, содержащая цилиндрическую емкость, воздуховод, систему труб, равномерно установленных по длине окружности емкости, воздухораспределители, размещенные под каждой трубой, приспособление для ввода питательной среды, которое расположено над воздухораспределителями Циркуляционные трубы снабжены коническими отражателями. Данному аппарату присущи следующие недостатки. Процесс выращивания дрожжей сопровождается большим выделением тепла. Изза отсутствия теплообменных поверхностей охлаждения в аппарате не выдерживается температурный режим, что отрицательно сказывается на физиологическом состоянии и росте дрожжей, т,е. в конечном итоге сни жается производительность аппарата Кислород, содержащийся в культураль ной среде, после насыщения в циркуляцион ных трубах весь усваивается дрожжами в верхнем слое среды находящейся в аппарате Нижняя часть среды находится на кислородном "голодании", т е. в верхнем слое среды протекает процесс аэробный, в нижнем - анаэробный. В верхнем слое среды происходит толь ко рост биомассы в нижнем - сбраживание углеводов среды в спирт Это снижает производительность аппарага влечет увеличение расхода сырья отсутствуют оптимальные условия культивирования дрожжей в производстве Известен аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий цилиндрическую емкость, систему циркуляционных труб, равномерно установленных по окружности емкости и снабженных теплообмен с ел о 1726505 ными рубашками, отражатели для гашения стия для выхода воздуха, а в дополнительпены, воздуховод с рэдиально отходящими ных трубках эти отверстия выполнены на от него патрубками, заканчивающимися участках, расположенных между циркуляцивоздухораспределителями!. рнными трубами и дугообразным патрубВ промышленности указанные аппара- 5 ком каждой дополнительной трубки. На фиг.1 показан аппарат, общий вид; ты для улучшения температурного режима на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З процесса выращивания дополнительно оссхема допспнительной воздухораспределинащаются внутренними змеевиковыми тептельной трубки; на фиг.4 - сечение Б-Б на лообменниками и сист емой наружного пленочного охлаждения. 10 фиг.З; на фиг.5 - сечение В-В на фиг.З. Однако этот аппарат иг.еет следующие Аппарат для выращивания микроорганедостатки. низмов в пенной среде состоит из цилиндрического корпуса 1, воздуховода 2, Наружные поверхности теплообменных воздухораспределителя 3 с патрубками 4 рубашек, змеевики и система пленочного охлаждения работают неэффективно, т.к. 15 для подачи воздуха в вертикальные циркуляционные трубы 5 с теплообменными рукультуральная среда в аппарате из-за пенобашками 6, змеевиков 7 для охлаждения, образного состояния (объемный вес 0,35системы 8 пленочного охлаждения, системы 0,4 кг/л) не перемешивается, з спокойно, 9 разводки питательной среды, дополнистрого вертикально опукается сверху вниз. При этом охлаждение среды осуществляет- 20 тельных воздухораспределительных трубок ся только в пристенном слое. Практически 10, дугообразных патрубков 11. На разность температур среды в пристенном дополнительных воздухораспределительслое и вне зоны охлаждения составляет поных трубках 10 имеются отверстия 12, а на рядка 7-10°С, т.е. температурный режим дугообразных патрубках 11 -отверстия 13. процесса выращивания дрожжей не со- 25 Для отвода отработанного воздуха имеется блюдается, что отрицательно сказываетпатрубок 14. ся на физиологическом состоянии и росте Аппарат работает следующим образам. дрожжей, в конечном итоге снижается проПо расположенной в цилиндрическом изводительность аппарата и количество корпусе 1 системе 9 разводки питательной дрожжей. 30 среды среда непрерывно поступает в нижнюю часть циркуляционных труб 5. По возКислород, содержащийся в культуральдуховоду 2 через воздухораспределитель 3 ной среде, после насыщения в циркуляции патрубки 4 воздух поступает в нижнюю онных трубах весь усваивается дрожжами в часть циркуляционных труб 5 и устремпяетверхнем слое среды, находящейся в аппарате. 35 ся вверх, увлекая за собой культурзльную Нижняя часть среды находится на киссреду и свежую питательную среду. В цирлородном "голодании", т.е. в верхнем слое куляционным трубах 5 происходит перемесреды протекает процесс аэробный, в нижшивание- и насыщение среды кислородомнем - анаэробный. ваз-духа-. Боздухожидкостнэя среда из цирВ верхнем слое среды происходит толь- 40 куляционных труб 5 выбрасывается в верко рост биомассы, в нижнем - сбраживахнюю часть аппарата, где происходит ние углеводов среды в спирг. Это снижает разделение ее на жидкостную культуральпроизводительность аппарата, влечетную пенообразную среду и газообразную. увеличение расхода сырья, отсутствуют опОдновременно с подачей воздуха в циртимальные условия культизирования дрож- 45 куляционные трубы 5 из воздухораспредежей в производстве. лителя 3 происходит также поступление Целью изобретения является повышевоздуха по дополнительным воздухораспние производительности и увеличение выределительным трубкам 10 и дугообразным хода конечного продукта путем более патрубкам 11 через отверстия 12 и 13 на полного перемешивания и газонасыщения 50 аэрацию культуральной среды в нижней часреды. сти аппарата в зоне поверхностей охлаждеПоставленная цель достигается тем, что ния. Выходящий воздух, поднимаясь снизу между воздухораспределительными трубкааппарата вверх, дополнительно насыщает ми установлены дополнительные воздухокультуральную среду кислооодом, осущестраспределительные трубки, подключенные 55 вляя при этом перемешивание и циркуляк трубе для подвода воздуха и имеющие на цию ее снизу вверх в зоне между стенкой своих конечных участках дугообразные патцилиндрического корпуса 1 и циркуляционрубки, расположенные у стенки емкости по ными трубами 5. Отработанный воздух из линии окружности, при этом в дугообразных дополнительных воздухораспределительпатрубках по всей длине выполнены отверных трубок 10, дугообразных патрубков 11 и 1726505 циркуляционных труб 5 выводится из аппарата через патрубок 14 Температурный режим процесса выращивания дрожжей поддерживается пропуском воды через теплообменньїе рубашки 6 на циркуляционных 5 трубах 5, змеевики 7 и систему 8 пленочного охлаждения. Подача воздуха через дополнительные воздухораспределительные трубки 10, дугообразные патрубки 11 и циркуляционные 10 трубы 5 создает общий циркуляционный поток снизу вверх по периферии аппарата (в зоне между стенкой цилиндрического корпуса 1 и циркуляционными трубами 5) и сверху вниз по центральной части аппарата, 15 ограниченной циркуляционными трубами 5, что повышает эффективность работы поверхностей теплообмена, исключается анаэробный процесс - сбраживание сырья на спирт, обеспечивается выращивание дрож- 20 жей во всем объеме культуральной среды Таким образом, благодаря дополни тельному установлению в воздухораспределителе 3 воздухораспределительных трубок 10, дугообразных патрубков 11, причем 25 трубки 10 и дугообразные патрубки 11 рас положены между циркуляционными трубами 5 и имеют отверстия 12, 13 для выхода воздуха в зоне циркуляционных труб 5 и змеевиков 7, позволяет дополнительно на- 30 сыщать среду кислородом интенсифицировать циркуляцию ее а аппарате, уменьшать перепады температур в среде, привести их к оптимальным согласно технологическому режиму, что позволяет достичь поставлен- 35 Sxo(5 Sod и ную цель повышенно производительности и увеличение выхода конечного продукта путем более полного перемешивания и /азонзсыщения среды Формула изобретения Аппарат для выращивания микроорганизмов, содержащий вертикальную емкость с технологическими патрубками размещенные в е м к о с т и по о к р у ж н о с т и вертикальные циркуляционные трубы с н а б ж е н н ы е в вер хней части отражателями для гашения пены и расположенный у днища емкости аэратор, включающий трубу для подвода воздуха ( р а д и а л ь н ы м и г о р и з о н т а л ь н ы м и воздухо распределительными трубками, выходные участки которых размещены в циркуляцион ных трубах, о т л и ч а ю щ и й с я тем что с целью п о в ы ш е н и я п р о и з в о д и т е л ь н о с т и и увеличения выхода к о н е ч н о г о п р о д у к т а путем более п о л н о г о п е р е м е ш и в а н и я с г а з о н з с ы щ е н и я среды между воздухорасп ределительными трубками установлены до полнительные воздухораспределительные трубки, подключенные к трубе для подвод.) воздуха и имеющие на своих конечных уча стках дугообратние патрубки, расположен ные у с т е н к и емкости по линии окружности при этом 8 дугообразных патрубках по всей длине !зыполнены отверстия для выхода воздуха, а в дополнительны* трубках эти отверстия выполнены из участках, расположенных между цирк/ляционными трубами и дугообразным патрубком каждой дополнительной трубки 1726505 A-A .фцр.2 Фиг. 3 В-Б Фиг.Ч Редактор М.Циткина Составитель П.Кудырко Техред М.Моргентал Фиг.5 Корректор Л Бескид Заказ 1248 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г Ужгород, ул Гагарина, 101