Ферментатор с пневматическим перемешиванием и внутренним циркуляционным контуром
|
|
|
Ферментер предназначен для
проведения различных технологических процессов в жидких средах с
динамической вязкостью не более 7ПахС (70 Пз), с плотностью не более
2000 кг/м3, для производства вирусов бактерий в питательных средах
микробиологической промышленности.
Ферментер составляют основу биотехнологического производства. . Масса аппаратов различна, и требования определяются большей частью экономическими соображениями. |
|
|
|
Линия производства ферментных
препаратов |
- Аппарат для отсушки ферментного осадка
- Барабанная вакуум-сушилка
- Барометрический конденсатор
- Барометрический ящик
- Бункеры
- Вакуум-выпарной аппарат
- Вакуум-фильтр
- Весы
- Выдерживатель
- Измельчитель
- Камерный фильтр
- Конденсатор
- Ловушка
- Мерник
- Насос
- Подъемник
- Приемник
- Распылительная или сублимационная сушилка
|
- Ресивер
- Рукавный фильтр
- Сборники
- Сепараторы
- Смеситель
- Стекатель
- Стерилизаторы
- Теплообменники
- Установка непрерывного осаждения
- Фасовочные машины
- Ферментатор
- Фильтры
- Центрифуга
- Циклоны
- Шнековый транспортер
- Шнек-пресс
- Экстрактор
|
Вибрационная установка винтового типа непрерывного
действия
Вибрационная установка винтового типа непрерывного действия
производительностью 3,5 т/сутки. |
|
Состоит из рамы, бункера для отрубей,
стерилизатора, вибростерилизатора и четырех последовательно
соединенных герметизированных вертикальных вибрационных конвейеров
лоткового типа.
Собственно растильной частью установки являются первые три
конвейера, составляющие соответственно первую, вторую и третью зоны
роста. Четвертый конвейер предназначен для сушки культуры.
Каждый виброконвейер снабжен индивидуальным приводом с
дебалансовыми вибраторами, трубопроводами для подачи среды
соответственно на второй, третий и четвертый конвейеры.
Стерильная засеянная питательная среда из вибростерилизатора
поступает в приемный лоток первого виброконвейера и под влиянием
виброимпульсов, сообщаемых желобу от вибропривода, перемещается
снизу вверх. Из верхнего лотка первого виброконвейера среда по трубе
поступает в нижний приемный лоток второго виброконвейера. |
|
Конструктивно второй виброконвейер отличается от первого только
тем, что лотки его снабжены водяной рубашкой для отвода теплоты,
выделяемой в период активного роста культуры. Для отвода продуктов
жизнедеятельности микроорганизмов во второй виброконвейер подается
кондиционированный воздух.
Из верхнего лотка второго виброконвейера среда поступает по трубе
в нижний приемный лоток третьего виброконвейера, устройство которого
аналогично первому. Скорость движения среды по лоткам
виброконвейеров составляет 2...3 мм/с, а диаметр и число витков всех
виброконвейеров рассчитаны так, чтобы среда находилась в непрерывном
движении в течение всего процесса роста.
Из верхнего лотка третьего виброконвейера выращенная культура
гриба по трубе поступает в нижний приемный лоток четвертого
конвейера на сушку. Устройство этого виброконвейера идентично
второму, но в рубашку лотков подают воду температурой 70 °С и
дополнительно подводится воздух температурой 70...80 °С.
Выращенная и высушенная культура гриба выгружается, а воздух
после бактериальной очистки удаляется. Стерильный кондиционированный
воздух, необходимый для аэрации в количестве 500... 1800
м3 на 1 т культуры, подается
кондиционером. |
|
Технические характеристики |
Наименование |
|
Производительность по готовой культуре,
т/сут (при продолжительности роста 36ч ) |
3,5 |
Угол подъема винтового лотка (по среднему
диаметру) |
5° 40' |
Шаг лотка, мм |
219,2 |
Наружный диаметр желоба, мм |
2000 |
Внутренний диаметр желоба, мм |
1000 |
Средний диаметр желоба, мм |
1500 |
Ширина лотка, мм |
500 |
Высота лотка, мм |
120 |
Частота колебаний, Гц |
от 5 до 26 |
Амплитуда колебаний, мм |
5 |
Угол направления колебаний |
87° 1' ... 89° |
Мощность электродвигателя, кВт |
28 … 40 |
Габаритные размеры, мм |
5100 х 8000 х 7200 |
Масса, кг |
16 000 |
|
| |
Ферментаторы с механическим перемешиванием барботажного типа
Ферментаторы с механическим перемешиванием барботажного типа
широко применяются для стерильных процессов
выращивания микроорганизмов - продуцентов биологически активных
веществ. |
|
Ферментатор такого типа представляет собой вертикальный аппарат
цилиндрической формы, изготовленный из стали Х18Н10Т
или биметалла с эллиптическими крышкой и днищем.
Отношение высоты к диаметру равно 2,6 : 1. На крышке аппарата
расположен привод перемешивающего устройства, состоящий из
электродвигателя, редуктора, муфты, подшипника и сальника.
Здесь же установлены штуцеры для загрузки питательной среды и
посевного материала, подачи и вывода воздуха, смотровые окна, люки
для погружения моющей механической головки; предохранительный
клапан.
Для выгрузки культуры в днище аппарата предусмотрен спускной
штуцер. Внутри корпуса проходит вал с закрепленными на нем
перемешивающими устройствами, состоящими из закрытых турбин.
Барботер соединен с трубой для подвода воздуха и выполнен в виде
разборного ромба из перфорированных труб.
В верхней его части расположены в шахматном порядке 2000...3000
отверстий. Вал и перемешивающие устройства с муфтами приводятся во
вращение от мотор-редуктора.
Ферментатор оборудован рубашкой, состоящей из 6...8
ярусов-секций. Каждая секция состоит из 8 навитых опоясывающих
каналов, выполненных из уголкового профиля.
Площадь поверхности охлаждения рубашки 60 м2,
внутренняя поверхность которой состоит из змеевиков диаметром 600 мм
и общей высотой 2,4 м.
Ферментатор рассчитан для работы под избыточным давлением 0,25
МПа и стерилизации при 130... 140 °С, а также для работы под
разрежением. В процессе выращивания микроорганизмов давление внутри
ферментатора в пределах 50 кПа; расход стерильного воздуха до 1
м3/мин. Высота столба жидкости в аппарате 5...6 м при
высоте аппарата более 8 м. |
|
Для обеспечения стерильности процесса предусмотрены торцевые
уплотнения вала перемешивающего устройства с паровой защитой.
Торцевые уплотнения рассчитаны для работы при давлении до 0,28 МПа и
остаточном давлении не ниже 2,7 кПа, температуре 30... 250 °С и
частоте вращения вала до 500 мин-1.
С помощью торцевых уплотнений удается практически полностью
предотвратить утечку среды или попадание воздуха в полость аппарата
в месте вывода вала. Торцевые уплотнения, соприкасающиеся с рабочей
средой, изготовляются из стали Х18Н10Т и Х17Н13М2Т, а
также из титана ВТ-10.
Длительность безотказной работы торцевого уплотнения не менее
2000 ч при ресурсе работы 8000 ч. Допустимое радиальное биение вала
в зоне торцевого уплотнения не более 0,25 мм, угловое биение вала не
более 0,25°. |
Ферментаторы с пневматическим перемешиванием и внутренним
циркуляционным контуром
Наибольшее распространение получили эрлифтные дрожже-растильные
аппараты с внутренним циркуляционным контуром. Данные конструкции
ферментаторов не имеют механических средств пеногашения. Пена
гасится под тяжестью столба жидкости при ее циркуляции. |
|
Воздух в аппарат проходит по центральной трубе в кювету, где из
подаваемого сусла и жидкости, содержащейся в нижней части аппарата,
образуется газожидкостная смесь, которая движется по внутреннему
диффузору. Часть воздуха отделяется от пены и выходит в атмосферу
через отверстие в крышке аппарата, а другая часть вместе с пеной
опускается по кольцевому зазору между диффузором и стенкой.
При движении вниз пена гасится. Кратность циркуляции достигает
1,5...2 объема рабочей жидкости в минуту. Промышленные аппараты
имеют высоту 12... 15 м. Пена поднимается до высоты 10... 12 м.
Охлаждение ферментатора производится орошением наружной стенки и
подачей воды в рубашку диффузора. Расход воздуха составляет
20 м3 на 1 кг сухих
дрожжей. |
Технические характеристики |
Наименование |
|
Вместимость ферментатора, м3 |
25, 49, 63, 200 |
Рабочее давление, МПа |
0,2 … 0,3 |
Коэффициент заполнения |
0,5 |
Скорость выхода воздуха из аэратора,
м/с |
25 |
Удельный расход воздуха, м3 на
1 м2 растущей культуры микроорганизма |
0,5 … 2,0 |
|
| |
Цилиндрический эрлифтный ферментатор
Цилиндрический эрлифтный ферментатор предназначен для
непрерывного выращивания дрожжей на сусле, которое является отходом
гидролизно-дрожжевого производства. Он представляет собой стальной
сварной корпус с днищем в виде усеченного конуса и конической
крышкой с центральным отверстием. |
|
Внутри аппарата установлены четыре диффузора, которые создают
четыре самостоятельно циркулирующих потока.
Через коллектор в центральные трубы каждого диффузора, на конце
которых имеются конус и кювета, подается сжатый воздух.
На крышке аппарата установлен распределительный бачок, куда через
штуцера поступают бражка, сусло, засевные дрожжи и аммиачная вода.
Все компоненты смешиваются и образуют, питательную смесь, которая
свободным потоком по трубам диаметром 100 мм поступает вниз, в
кюветы аэрирующего устройства.
Питательная смесь, переливаясь через край кюветы, смешивается с
воздухом, выходящим через щели под кюветой.
Образовавшаяся воздушно-жидкостная эмульсия поднимается вверх по
диффузору к отбойнику, откуда, разрушаясь, стекает вниз. Для
наружного охлаждения стенок аппарата установлен ороситель в виде
коллектора. |
|
Технические характеристики |
Наименование |
|
|
|
|
Объем аппарата, м3 |
320 |
500 |
600 |
1300 |
Производительность по приточному суслу,
м3/ч |
20 … 30 |
|
30 … 35 |
55 … 62 |
Среда, рН |
4,5 |
|
3,5 … 4,5 |
4,2 … 4,5 |
Расход воздуха, м3/ч |
до 5000 |
9000 |
14 000 … 16 000 |
18 000 |
Давление воздуха избыточное,
кгс/см2 |
0,6 |
0,75 |
0,4 |
0,6 |
Поверхность охлаждения рубашки диффузора,
м2 |
30 |
50 · 3 = 150 |
58 |
50 · 4 = 200 |
Габаритные размеры, мм |
5700 х 13 350 |
7600 х 11 200 |
7400 х 14 175 |
11 000 х 14500 |
|
|
|
|
| | |
"СИП- мойка (GIP)" (от 100 до 30 000л)
|
Непосредственная промывка закрытых емкостей, трубопроводов невозможна в силу их конструктивных особенностей. Поэтому для этих целей применяются станции безразборной промывки, или СИП-мойки |
Принцип работы СИП-мойки: Все без исключения СИП-мойки устроены по одному принципу и имеют общую схему работы. Промывка происходит с помощью прокачки через все оборудование специальных растворов. Их может быть несколько, для каждого имеется своя емкость и система подготовки. В процессе мойки контролируется температура и концентрация растворов, а также различные параметры установки. Обычно реализуется модульная компоновка, при которой один набор емкостей и дозаторов может подключаться к различным маршрутам-модулям. |
|
Станция СИП - мойки (GIP)
(делаем любые от 100 до 30 000л) (как на основе 2, так и 3 емкостей) |
|
|
|
Оборудование для станции СИП-мойки (GIP) (вариант ) |
№ |
Наименование |
|
кол-во |
|
1 |
Станция СИП-мойки, выполнена на единой раме, в соответствии с согласованной схемой размещения технологических емкостей на раме и утвержденной гидравлической схемой обвязки, включая 2000л двухслойные емкости с термоизоляцией 2шт (делаем и из 3 емкостей - одна под щелоч, вторая под моющий расвтор, третья под оборотную горячую воду): (Вертикальная цилиндрическая теплоизолированная /кроме верхней части/ емкость на ножках с коническим дном, предназначенная для приготовления рабочего раствора при температуре 90°С.
Укомплектована:
-термометром;
-переливной трубой;
-мерная трубка;
-входной трубой;
-выходным патрубком с установленным воронкогасителем;
-змеевик обогрева паром
-моющей головкой
-верхний люк ДУ 500
-патрубок подачи каустика /в емкости для каустика/ ),
система подачи концентрированного каустика из емкости с NaOH с подающим насосом /устойчив к воздействию концентрированного каустика при температуре до 40 град.Цельсия/, с контуром слива в канализацию, с контуром отвода конденсата, устройства контроля температуры на каждой емкости, насос 4-6атм, производительностью 35 м3/ч в комплекте с инвертором для подачи моющего раствора на "потребителя" /насос устойчив к воздействию каустика с концентрацией 3% при температуре 90 град.Цельсия/.Пульт управления, включая управление температурными режимами и насосами. |
2 емкости 1000л
3 емкости 1000л
2 емкости- 2000л
3 емкости 2000л
2 емкости 3000л
3 емкости 3000л |
1 |
|
|
|
|
|
Гидравлическая схема обвязки системы СИП (без конструктивной детализации) |
|
В зависимости от уровня оснащения СИП-мойки, промывка технологических линий возможна в ручном, полуавтоматическом и автоматическом режимах. |
|
|
|