SU1521511A2 - Устройство дл аэрации и перемешивани жидкости в ферментерах - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  аэрации и перемешивани  жидкости в ферментерах. Цель изобретени  - повышение коэффициента массоотдачи путем многократной инверсии фаз. Устройство содержит конические тарелки 1 и 2, имеющие всасывающие горловины 3 и 4. Конические тарелки образуют кольцевое сопло 5 дл  выхода жидкости, в котором по периферии радиально расположены лопасти 6. В центральной полости между тарелками размещена турбина, состо ща  из дисков 7 и 8, расположенных с образованием между ними по периферии кольцевой щели 9 дл  выхода воздуха и скрепленных между собой перегородками 10. Выходные кромки дисков 7 и 8 наход тс  на одной вертикали с выходными кромками тарелок 1 и 2, которые жестко скреплены с кольцевыми дисками 13 и 14, образующими вокруг кольцевого сопла дл  жидкости камеру 15 разрыва газожидкостного потока. На выходе камеры радиально с зазором к выходным кромкам тарелок прикреплены лопатки 16 дл  повторного диспергировани  газа в жидкости. 3 ил.

Description

(61) . (21) i 279330/30-13 . (22). 16.07.87 (6) 15.11.89. Бюл. ГГ it2 (72) В.П.Граф-тио (53) 66i.lA.032 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР fP , кл. С 12 М l/0 t, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 13 41187, кл. С 12 М 1/04, 1987. (5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АЭРАЦИИ И ПЕРЕ- МЕШИВАНИЯ ЖИДКОСТИ В ФЕРМЕНТЕРАХ

(57)Изобретение относитс  к устройствам дл  аэрации и перемешивани  жидкости в ферментерах. Цель изобретени  - повышение коэффициента массо- отдачи путем многократной инверсии фаз. Устройство содержит конические тарелки 1 и 2, имеющие всасывающие горловины 3 и . Конические-тарелки .

образуют кольцевое сопло 5 дл  выхода жидкости, в котором по периферии радиально расположены лопасти 6. В центральной полости между тарелками размещена турбина, состо ща  из дисков 7 и 8, расположенных с образованием между ними по периферии кольцевой щели 9 дл  выхода воздуха и скрепленных между собой перегородками 10. Выходные кромки дисков 7 и 8 наход тс  на одной вертикали с выходными кромками тарелок 1 и 2, которые жестко скреплены с кольцевыми дисками 13 и 1, образующими вокруг кольцевого сопла дл  жидкости камеру 15 разрыва газожидкостного потока. На выходе камеры радиально с зазором к выходным кромкам тарелок прикреплены лопатки 1б дл  повторного диспергиро - вани  газа в жидкости. 3 ил.

(/)

Изобретение относитс  к аэрирующим и перемешивающим устройствам в ферментерах и  вл етс  усовершенствованием изобретени  по авт. св. № .

Цель изобретени  - повышение коэффициента массоотдами путем многократной инверсии фаз.

На фиг. 1 показано устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - устройство, выполненное с кольцевыми дисками, образующими угол к плоскости вращени , продольный разрез.

Устройство дл  аэрации и переме- шивани  жидкости а ферментерах содержит конические тарелки 1 и 2, имеющие всасывающие горловины 3 и 4. Конические тарелки образуют кольцевое сопло 5 дл  выхода жидкости, в котором по периферии радиально расположены лопасти 6. В центральной полости между тарелками размещена турбина, состо ща  из дисков 7 и 8, расположенных с образованием между ними по внешнему радиусу кольцевой щели 9 дл  выхода воздуха и скрепленных между собой перегородками 10, при этом верхний диск 8 имеет коаксиально расположенное отверстие 11 дл  входа воздуха в турбину из полого вала 12. Выходные кромки дисков 7 и 8 наход тс  на одной вертикали с выходными кромками тарелок 1 и 2. Тарелки снабСП |ЬО

СП

ГЧ)

жены кольцевыми дисками 13 и И, образующими вокруг кольцевого сопла 5 дл  жидкости камеру 15 разрыва газожидкостного потока. При этом между кольцевыми дисками на выходе камеры радиально с зазором к выходным кромкам тарелок укреплены лопатки 1б дл  повторного диспергировани  газа в жидкости.

Кольцевые диски 13 и I l могут быт расположены горизонтально (фиг.1) или под углом к плоскости вращени  устройства (фиг.З) с образованием между ними расширени ,направленного в сторону вы- хода газожидкостной смеси.

Устройство работает следующим образом .

При вращении устройства в ферменг тере в процессе выращивани  микроор- ганизмов жидка  среда поступает через всасывающие горловины 3 и t в полость между коническими тарелками 1 и 2 и дисками 7 и 8 газовой турбины. Попада  на радиально расположенные лопас- ти 6, жидкость отбрасываетс  ими на периферию под действием центробежных сил, свободно проходит камеру 15 и подхватываетс  лопатками 1б. Потоки жидкости, обтека  кромки дисков 7 и 8 газовой турбины с большой скоростью , создают по ее периметру зону разрежени , в которую через кольцевую щель 9 подсасываетс  воздух, поступающий в газовую турбину через от верстие 11 верхнего диска 8. Так как периферийные лопатки 1б наход тс  на большем рассто нии от центра вращени , чем лопасти 6, то они имеют большую окружную скорость, и таким образом производительность лопаток 16 по жидкой фазе значительно выше производительности лопастей 6, Поэтому в камере 15 создаетс  дополнительное разрежение, благодар  которо

му количество подсасываемого воздуха увеличиваетс .

Жидка  фаза, попада  в разреженное пространство камеры 15, интенсивно раздел етс  на отдельные струи и капли, происходит разрыв сплошности газожидкостного потока. То газ, то жидкость станов тс  сплошной или дисперсной фазами. Протекает процесс многократной инверсии фаз, при этом резко увеличиваетс  суммарна  поверхность контакта, растет коэффициент массоотдачи. Перемеща сь далее в радиальном направлении, газожидкостна  смесь попадает на лопатки 1б, где происходит процесс укрупнени  частиц жидкости под действием центробежных сил и интенсивное повторное диспергирование кромками лопаток газовой фазы. При этом жидкость дополнительно насыщаетс  газом.

Предлагаема  конструкци  позвол ет проводить процесс массообмена в режиме многократной инверсии фаз, более полно использовать объем подсасываемого воздуха.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  аэрации и перемешивани  жидкости в ферментерах по авт. св. № , о т л и чающее - с   тем, что, с целью повышени  коэффициента массоотдачи путем многократной инверсии фаз, конические тарелки снабжены кольцевыми дисками, образующими вокруг кольцевого сопла дл  жидкости камеру разрыва газожидкостного потока, при этом между кольцевыми дисками на выходе камеры радиально с зазором к выходным кромкам тарелок укреплены лопатки дл  повторного диспергировани  газа.в жидкости.

   12

   16

   1

   US. 2

   /5

   10

   (pL/г.З

   1