Газліфтний барботажний апарат

Реферат: Газліфтний барботажний апарат, в якому циркуляційна труба виконана у вигляді зрізаного конуса, більша основа якого розташована над дном корпусу, а її гвинтова перегородка має перфоровану поверхню. UA 71153 U (54) ГАЗЛІФТНИЙ БАРБОТАЖНИЙ АПАРАТ UA 71153 U UA 71153 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до біотехнології, а саме до газліфтних барботажних апаратів і може бути використана для вирощування мікроорганізмів та виробництва біологічно активних речовин. Відомий газліфтний барботажний апарат (ГБА) для вирощування мікроорганізмів, який містить циліндричний корпус з технологічними патрубками і розміщеними в його порожнині проникаючими поперечними перегородками, розташовані зовні корпусу циркуляційні труби і дисковий аератор [А.с. СССР № 1774654, С12М1/04, 1994]. Недолік цього ГБА полягає у відносно великих габаритах та матеріалоємності внаслідок зовнішнього розташування циркуляційних труб. Найбільш близьким до корисної моделі за технічною суттю та досягуваним ефектом є прийнятий за найближчий аналог ГБА, який містить вертикально розташований корпус з технологічними патрубками і розміщену в порожнині корпусу циркуляційну трубу з зовнішньою поперечною гвинтовою перегородкою [патент України на корисну модель № 40230, С12М1/04, 2009]. Недолік цього ГБА полягає у відносно низькій продуктивності внаслідок пасивного премішування (масообміну), обумовленого незмінними площами поперечних перерізів потоків, а отже, і незмінними швидкостями переміщення в них робочої рідини по їх довжині та відсутності перетікання часток її об'ємів через стінку перегородки. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення продуктивності ГБА, в якому шляхом зміни форми циркуляційної труби та її перегородки забезпечується зміна швидкостей переміщення потоків робочої рідини по їх довжині з одночасним перетіканням їх часток через гвинтову перегородку, що інтенсифікує процес перемішування, а це прискорює ріст мікроорганізмів і слугує зростанню продуктивності. Поставлена задача вирішується тим, що в ГБА, який містить вертикально розташований циліндричний корпус з технологічними патрубками і розміщену в порожнині корпусу циркуляційну трубу з зовнішньою гвинтовою перегородкою, згідно з корисною моделлю новим є те, що циркуляційна труба виконана в формі зрізаного конуса, більша основа якого розташована над дном корпусу, а її гвинтова перегородка має перфоровану поверхню (форму). Надання циркуляційній трубі форми зрізаного конуса, на відміну від циліндричної форми в найближчому аналозі, та виконання гвинтової перегородки перфорованою, замість суцільної в найближчому аналозі, забезпечують переміщення робочої рідини в потоках із змінними швидкостями по їх довжині та додаткове переміщення через перфораційні отвори перегородки, що відсутнє в найближчому аналозі, а це інтенсифікує процес перемішування, а, отже, прискорює ріст мікроорганізмів і приводить до зростання продуктивності. На Фіг. 1 схематично зображений заявлюваний ГБА, загальний вигляд; на Фіг. 2 - преріз А-А на Фіг. 1. ГБА містить вертикально розташований циліндричний корпус 1 з патрубком 2 для введення живильної рідини і посівного матеріалу (робоча рідина), патрубок 3 для видалення культуральної рідини та патрубок 4 для відведення відпрацьованого газу. В порожнині корпусу 1 вздовж його осі встановлена циркуляційна труба 5 з зовнішньою гвинтовою перегородкою 6 та розміщений під нею аератор 7. Циркуляційна труба 5 виконана у вигляді зрізаного конуса, більша основа якого діаметром Д розташована над дном корпусу 1, а гвинтова перегородка 6 виконана перфорованою отворами 8. Від зміщень в корпусі 1 циркуляційна труба 5 зафіксована, наприклад, радіально вгвинченими шпильками 9 або іншим відомим способом (не показано). Працює ГБА наступним чином. У попередньо простерилізований корпус 1 крізь патрубок 2 вводять робочу рідину, після чого в аератор 7 подають стиснений газ (повітря), який у вигляді численних бульбашок 10 надходить в трубу 5 і утворює з робочою рідиною рідинно-повітряну суміш, яка набагато легша від робочої рідини, що знаходиться в зазорі "" між трубою 5 і корпусом 1. Різна щільність (питома вага) робочої рідини всередині циркуляційної труби і навколо неї породжує висотну циркуляцію 11 рідинного середовища в корпусі 1. Циркуляція робочої рідини відбувається до тих пір, доки повітря надходить в циркуляційну трубу. Відпрацьоване повітря через патрубок 4 видаляється в навколишнє середовище. При циркуляції робоча рідина, яка потоком 12 виходить з труби 5, поділяється гвинтовою перегородкою 6 на потоки 13, 14 і по зазорах "" рухається вниз в коловому і осьовому напрямках, що приводить до її перемішування. При цьому, робоча рідина частково перетікає через отвори 8 перфорації в перегородці 6 з потоку 13 в потік 14 та, внаслідок конічної форми труби 5, змінює швидкість руху в потоках, що викликає її додаткове, відсутнє в найближчому аналозі, перемішування, а, отже, і інтенсифікацію масообміну. Інтенсифікація масообміну в робочій рідині прискорює ріст мікроорганізмів і приводить до зростання продуктивності. 1 UA 71153 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Газліфтний барботажний апарат, який містить вертикально розташований циліндричний корпус з технологічними патрубками і розміщену в порожнині корпусу циркуляційну трубу з зовнішньою гвинтовою перегородкою, який відрізняється тим, що циркуляційна труба виконана у вигляді зрізаного конуса, більша основа якого розташована над дном корпусу, а її гвинтова перегородка має перфоровану поверхню. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2