Аппарат для насыщения жидкости газом - SU382260A3

Код документа: SU382260A3

Чертежи

Описание

АППАРАТ ДЛЯ НАСЫЩЕНИЯ ЖИДКОСТИ ГАЗОМ

Реферат

Формула

Изобретение относится к области микробиологии и касается оборудования для выращивания аэробных микроорганизмов, например дрожжей.

Известны аппараты для насыщения жидкости газом, содержащие емкость в форме параллелепипеда , внутри которой установлены не доходящие до верха вертикальные лерегородки с теплообменниками, устройства для подачи газа, представляющие собой барбатеры , и газопроводящие патрубки.

Для интенсификации процесса- массообмена в предлагаемом аппарате перегородки установлены недоходящими до днища емкости для образования вертикальных восходящих и нисходящих потоков газожидкостной смеси. Концы этих перегородок выполнены изогнутыми в направлении движения потока жидкости. Под каждой перегородкой расположены вогнутые полуцилиндрические направляющие, концы которых соединены и образуют камеры .

К камерам, которые размещены в секциях восходящего потока, подключены газоподводящие патрубки. В верхних частях секций нисходящих потоков установлены дополнительные направляющие, выполненные в виде профилированных пластин.

Устройства для подачи газа установлены на полуцилиндрических направляющих и расположены в секциях восходящих потоков.

Над перегородками смонтированы центробежные лопастные пеногасители, причем вал пеногасителей горизонтальный, а лопасти могут быть цилиндрической, изогнутой формы. В последнем случае к восходящему потоку газожидкостной смеси может быть обращена

выпуклая или вогнутая сторона их.

Емкость можно установить под углом к горизонтальной плоскости таким образом, чтобы ребро образованного двугранного угла было параллельно перегородкам.

На фиг. 1 показан схематично предлагаемый аппарат, вид сбоку; на фиг. 2 - то же в продольном разрезе; на фиг. 3 - образованная концами направляющих камера аппарата; на фиг. 4 - сечение по А-А на фиг. 2;

на фиг. 5 - часть перегородки, снабженной системой охлаждения; на фиг. 6 и 7 - лопастной пеногаситель, выполненный в двух вариантах . Предлагаемый аппарат представляет собой

емкость 1, имеющую форму параллелепипеда, внутри которой установлены не доходящие до верха и до низа вертикальные перегородки 2. Емкость снабжена патрубками 3 и 4 соответственно для ввода питательной среды, содерл ащей при выращивании дрожжей парафиновые фракции нефти, и вывода биомассы дрожжей.

Емкость может быть слегка наклонена, при этом между ее дном 5 и полом 6 образован небольшой угол. При этом выращивание микроорганизмов ведут непрерывно.

Емксоть установлена не наклонно и опорожнение ее осуществляют после окончания процесса выращивания через отверстия (не показаны).

Перегородки 2 служат для образования каналов , по которым восходят и нисходят ПОТОКИ газожидкостной смеси. Под каждой перегородкой установлены вогнутые полуцилиндрические нанравляющие 7, соединенные между собой. Они обеспечивают изменение направления для струй жидкости на 180° и предотрващают образование застойных зон.

Концы 8 -к 9 (нижние и верхние) перегородок 2 выполнены изогнутыми в направлении движения потока жидкости. Кроме того, в емкости установлены нанравляющие 7, соединенные между собой. Они обеспечивают изменение направления для струй жидкости на 180° и предотвращают образование застойных зон.

Концы 5 и 9 (нижние и верхние) перегородок 2 выполнены изогнутыми в направлении движения истока л идкости. Кроме того, в емкости установлены направляющие нластины 10 (в верхних частях секций нисходящих потоков) и // (нод нижними концами перегородок).

Циркуляцию жидкой смеси осуществляют путем нагнетания газа. При аэробной ферментации нагнетают воздух.

Устройства для подачи газа выполнены в виде перфорированных трубок 12, установленных на полуцилиндрических направляющих, которые расположены в секциях восходящих потоков. Трубки могут быть заменены пористыми патронами с мелкими отверстиями.

Концы полуцилиндрических направляющих 7 образуют камеры 13, которые снизу ограничены перегородками 14. Газоподводящие патрубки 15 Подсоединены к этим камерам. На образующих участках направляющих 7 имеются -перфорации 16.

Перегородки (см. фиг. 4) могут служить одновременно и для охлаждения среды, при этом они состоят из двух стенок 17 и 18 с выпускными участками 19 и 20, образующими каналы при совмещении стенок. Каналы могут быть зигзагообразными (см. фиг. 5). Для гащения пены (на случай ее образования ) иредусмотреьы лопастнь.ю у.еиогаситсли (см. фиг. 6 и 7), которые укреплены на горизонтальном валу 22 на каждой перегородкой 2 или над некоторыми.

Лопасти пеногасителей вогнутые со стороны подъема потока жидкости (см. фиг. 6), или выгнутые по отношению к восходящему потоку (см. фиг. 7).

При выращивании микроорганизмов по патрубкам 15 нагнетают газ, например воздух, который из камер 13 через отверстия 16 в направляющих 7 или через перфорированные

трубки 12 попадает в культуральную среду, находящуюся в емкости. При этом плотность культуральной среды уменьщается и она по восходящим каналам над участками подачи газа поднимается.

По мере подъема из культуральной среды часть введенного газа выходит, ее плотность возрастает и она по нисходящим каналам опускается до направляющих .7, от которых вновь возвращается к восходящим каналам.

Затем процесс повторяется.

Скорость циркуляции культуральной среды вьпне скорости ее осаждения, что предусмотрено для предотвращения процесса отложения фаз (культуральная среда многофазовая ). По мере циркуляции жидкой смеси аэробные микроорганизмы получают из нее кислород для своего развития.

При непрерывной ферментации емкость / устанавливают под некоторым углом к горизонтальной поверхности. При этом культурная среда, циркулируя описанным образом, постепенно перемещается по направлению к выходному патрубку 4, по которому удаляется из емкости.

Если же ферментация осуществляется периодически , то емкость онорол :няют после окончания процесса ферментации через отверстие в дне. Аппарат может состоять из нескольких емкостей У, размещенных либо рядом одна с другой, либо одна над другой.

Предмет изобретения

1. Аппарат для насыщения жидкости газом, содержащий емкость, имеющую форму параллелепипеда , разделенную на секции не доходящими до верха вертикальными перегородками с теплообменниками, устройства для подачи газа, представляющие собой барбатеры, и Газоподводящие патрубки, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена, перегородки в нижней части установлены недоходящими до днища

емкости для образования восходящих и нисходящих потоков газол идкостной смеси в вертикальной плоскости, их концы выполнены изонутыми в направлении движения потока жидкости, под перегородкой расположены вогнутые полупилиндрические направляющие , концы которых соединены между собой с образованием камер, а Газоподводящие патрхбки иодключень к этим камерам в секциях восходящего потока газожидкостной

смеси, при этом в верхних частях секций нисходящих потоков установлены дополнительные направляющие в виде профилированных пластин. 2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что

устройства для подачи газа установлены на

полуцилиндрических направляющих и расположены в секциях восходящих потоков.

3.Аппарат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что над .перегородками установлены центробежные пеногасители, выполненные в виде радиально укрепленных на валу лопастей.

4.АПпарат по пп. 1 и 3, отличающийся тем, что вал центробежного пеногасителя установлен горизонтально, а лопасти его выполнены цилиндрическими.

5.Аппарат по пп. 1 и 3, отличающийся тем. что лопасти пеногасителя выполнены изогнутыми и установлены таким образом, что «х

вогнутость направлена к восходящему потоку газожидкостной смеси.

6.Аппарат по пп. 1 и 3, отличающийся тем, что лопасти пеногасителя установлены таким

образом, что их выпуклые стороны направлены к восходяп;ему потоку газожидкостной смеси.

7.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что емкость установлена под углом к горизонтальной плоскости, причем ребро образованного двугранного угла параллельно перегородкам .

0us 15

)«;, г

fPuB.Z

ФигЛ

иг.5

Фиг. 6

ФиР. 7