Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Технология гидролизных производств учебник

..pdf
Скачиваний:
98
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
20.8 Mб
Скачать

аппаратуры. Азот прибавляется в виде сернокислого аммония или водного раствора аммиака, содержащего 20—25% аммиака. Для обогащения среды фосфором используется вытяжка из суперфо­ сфата. Калий вводится в среду в виде раствора хлористого калия. Питательные соли, необходимые для выращивания дрожжей, пода­ ются в виде аммофоса (ІМН^гНРСД). Для его получения суперфос­ фат и сульфат аммония выщелачивают водой, а осадок отделяют. Необходимое количество хлористого калия задают в аммофос при его приготовлении. Раствор аммофоса можно подавать в нейтра­ лизатор или в сусловый трубопровод перед дрожжерастильным ап­ паратом. На некоторых гидролизно-дрожжевых заводах в качестве основного источника азота для дрожжей применяют аммиачную воду в виде 25%-ного раствора. В этом случае упрощается солевое отделение и при добавлении аммиачной воды непосредственно в дрожжерастильный аппарат стабилизируется значение pH при выращивании дрожжей.

Расход питательных солей на выращивание 1 г абс. сухих товар­ ных дрожжей составляет: 90 кг азота или 450 кг сернокислого ам­ мония; 48 кг фосфора (Р2О5 ) или 266 кг суперфосфата и 27 кг

калия или 50 кг хлористого калия. Так как часть азота, фос­ фора и калия теряется в производстве, общий расход питательных солей увеличивается по сравнению с вышеприведенным на 1 0 %.

При переработке сельскохозяйственных отходов добавка хлори­ стого калия не нужна, так как они содержат большое количество солей калия.3

3. ПОЛУЧЕНИЕ ЧИСТОЙ к у л ь т у р ы ДРОЖЖЕЙ

Для выращивания кормовых дрожжей необходимо подбирать культуры микроорганизмов, дающих в оптимальных условиях ма­ ксимальный выход дрожжевой массы, синтезирующих многие витамины и другие биологически активные вещества, устойчивых к вреднодействующим веществам гидролизной среды, способных полностью использовать все ее питательные вещества. На гидро­ лизных средах выращивают дрожжеподобные грибы рода Candida. Наиболее распространенными, активными и урожайными являются виды: Candida tropicalis, С. scottii, С. utilis. Для повышения вы­ хода дрожжей и ускорения их роста в производственных условиях применяют смесь нескольких культур, взаимно полезных друг другу. Смешанные культуры более устойчивы к отклонениям от технологического режима и к появлению посторонней инфекции.

В дрожжевой промышленности ведется работа по отбору из про­ изводственных сред новых культур, обладающих полезными свой­ ствами: высоким содержанием белка, способностью активно ути­ лизировать все питательные вещества среды, быстро синтезировать сложные органические вещества клетки, не сбраживать сахара.

После размножения в стерильных условиях

продуктивные куль­

туры внедряют в производство.

Для стабильного удерживания

в дрожжерастильных аппаратах

урожайной

культуры дрожжей

270

применяется подсев чистой культуры, выращиваемой в специаль­ ном отделении. Приготовление чистой культуры необходимо и

вслучае занесения инфекции в дрожжерастильные чаны, а также

вначальный период пуска новых дрожжевых цехов и заводов или после остановки цеха на капитальный ремонт. Установка по при­ готовлению чистой культуры дрожжей работает периодически или непрерывно в зависимости от потребности. Наличие в производст­ венных условиях неустойчивой или малоурожайной культуры дрожжей является одной из причин непрерывной работы этой установки.

Чистая культура — это дрожжи, не содержащие посторонних примесей. Приготовление чистой культуры — весьма сложный про­ цесс, заключающийся в постепенном культивировании дрожжей по особому режиму, в стерильных условиях, начиная от небольшого числа клеток в лабораторной пробирке и кончая большим количе­ ством дрожжей в дрожжерастильных аппаратах. Выращивание чистой культуры дрожжей производят путем постепенного накоп­ ления дрожжевой массы. Первая стадия выращивания осуществ­ ляется в лабораторных условиях в специально оборудованном изо­ лированном помещении с микробиологическим боксом. Посев куль­ туры дрожжей вначале производится в пробирки со скошенным сусло-агаром, представляющим собой неохмеленное пивное сусло, разбавленное в 2 —3 раза водопроводной водой, в котором раство­

ряется при нагревании 2—3% агар-агара. Дрожжи растут при температуре 35—36° С в течение 48 ч. Затем выращивание продол­ жается в колбах емкостью 750 мл со 100 мл специально подготов­ ленной стерильной питательной среды при температуре 36—38°С в течение 16— 18 ч.

Синтетическая среда готовится на водопроводной воде, она со­ держит по 2% глюкозы и автолизата, 0,5% К4Н2РО4 и по 0,05% MgSC>4 и K2 SO4 . Затем дрожжи переносят в лабораторный аппарат емкостью 8 — 1 0 л, снабженный барботером для подачи воздуха.

Выращивание проводится методом доливок на синтетической среде с добавкой 2 л гидролизного сусла, содержащего 1,5% РВ. Выращенные в лаборатории дрожжи передаются в заводское отде­ ление чистой культуры. На гидролизно-дрожжевых заводах произ­ водительностью 50 тыс. т дрожжей в год процесс выращивания чистой культуры последовательно осуществляется в малой и боль­ шой дрожжанке, малом и большом дрожжерастильном чане (вто­ рая производственная стадия).

1. Выращивание дрожжей в малой дрожжанке емкостью 0,63 м3 происходит следующим образом: гидролизное сусло из стерилиза­ тора-нейтрализатора с концентрацией РВ 3% разбавляется сте­ рильной водой до содержания РВ 0,6—0,7%, обогащается пита­ тельными солями и дрожжевым автолизатом, поступает в просте­ рилизованную дрожжанку; температура среды 36—37° С, pH 4,8— 5,0, начальный объем составляет 180—200 л. Раствор питатель­ ных солей готовится специально для выращивания чистой куль­ туры. Дрожжевой автолизат приготавливается в автолизаторах,

271

обогреваемых горячей водой до температуры 50—60° С. На подго­ товленную питательную среду переводят 6 —7 л дрожжевой сус­

пензии из лабораторного аппарата. В процессе роста дрожжей среда подщелачивается аммиачной водой. Время выращивания

вмалой дрожжанке 12— 14 ч.

2.Дрожжевую суспензию в количес4ве 200 л переводят в бол шую дрожжанку емкостью 6,3 м3. В эту же дрожжанку подают также сусло из стерилизатора в количестве 1300 л, разбавленное до концентрации РВ 0 ,8 —0,9% и обогащенное питательными и ро­

стовыми веществами; pH среды поддерживается в пределах 4,6—

4,8, время выращивания 10— 12 ч.

3. Выращивание дрожжей в малом дрожжерастильном чане ем­ костью 63 м3 производится аналогично. Начальный объем сусла

составляет 13 м3 с концентрацией РВ 0,9— 1,0%. Из большой дрожжанки передают 1,7—2 м3 засевных дрожжей. Процесс на­ копления дрожжей на этой стадии длится 1 0 — 1 2 ч.

4. В дрожжерастильный аппарат емкостью 600 м3 задают 100 м3 питательной среды, состоящей из 30 м3 сусла с содержанием РВ

3%, и 70 м3 воды или последрожжевой бражки. Среда прогрева­ ется острым паром до 80° С, затем охлаждается 'до 35—36° С; pH ее 4,5—4,6, РВ— 1,0%. Засев производится путем перевода 15 м3 дрожжевой суспензии из малого дрожжерастильного аппарата. Питательные соли подаются в виде аммофоса, pH среды поддер­ живается подачей в аппарат аммиачной воды. Количество подавае­ мого воздуха 8000 м3/ч. Выращивание дрожжей в большом дрож­ жерастильном аппарате производится непрерывным способом. Каждый час отбирается 45—50 м3 дрожжевой суспензии концен­ трацией 25—30 г/л. Полученная таким образом активная чистая культура передается в производство.

Аппараты, в которых происходит выращивание чистой культуры, снабжены воздухораспределительной системой, змеевиками для подогрева или охлаждения питательной среды и барботерами для пропарки. Подача воздуха в дрожжерастильные аппараты чистой культуры производится от турбовоздуходувок. Воздух, поступаюющий в аппараты, проходит через специальные фильтры с перхлорвиниловой гидрофобной тканью, имеющей электростатический заряд, благодаря чему происходит хорошее обеспыливание и очи­ стка воздуха от посторонних микроорганизмов. Дрожжи чистой культуры из аппарата 600 м3 рекомендуется передавать последо­ вательно в первый производственный аппарат, после его заполне­ ния во второй и т. д. Чистая культура дрожжей выращивается непрерывно, в течение всего пускового периода, а подсев в дрож­ жерастильные аппараты — периодически для поддержания уро­ жайной культуры дрожжей в преобладающем количестве.

В зависимости от производительности завода, питательной среды, культуры дрожжей и других факторов схема, режим, со­ став и размеры оборудования установки для получения чистой культуры могут изменяться. Так, для заводов меньшей производи­ тельности типовое оборудование отделения' чистой культуры со­

272

стоит из следующих основных емкостей: малой дрожжанки емко­ стью 0,7 м3, большой дрожжанки емкостью 5,7 м3, малого дрож- 4

жерастильного чана 50 мг и большого чана 320 мъ.

4. ВЫРАЩИВАНИЕ ДРОЖЖЕЙ

На скорость накопления биомассы дрожжей большое влияние оказывает концентрация РВ в субстрате. В промышленных усло­ виях при содержании РВ выше 1,8—2,0% происходит неполная их' 1

утилизация, и выращивание дрожжей идет медленно. До послед­ него времени сусло при подаче на выращивание разбавляли водой до содержания РВ 1,6— 1,8%. Целесообразнее разбавлять сусло последрожжевой бражкой с целью более глубокого использования пентозных сахаров, минеральных солей, повышения выхода товар­ ных дрожжей, экономии свежей воды и сокращения объема сточ­ ных вод. Однако на разбавление сусла может быть использовано только не более 30—40% последрожжевой бражки, так как при этом возрастает концентрация вредных примесей в субстрате. Кон­ центрация РВ в сусле может быть значительно увеличена (до 3— 5%), но при этом в среде должно быть достаточное количество растворенного кислорода.

При переработке неразбавленных гидролизатов с концентрацией РВ 3—5% повышается производительность аппаратов, сокраща­ ется объем сточных вод и появляется возможность их упаривания.

Переработку концентрированных сред можно осуществить: 1 ) применением рациональной схемы подготовки субстрата, умень­ шающей количество ингибирующих факторов в среде; 2 ) созда­

нием и использованием дрожжерастильных аппаратов интенсив­ ного массообмена (с наибольшей степенью насыщенности среды кислородом); 3) обогащением субстратов необходимыми стимуля­ торами роста; 4) селекцией урожайных и устойчивых культур дрожжей, пригодных для выращивания на этих средах.

Процесс выращивания кормовых дрожжей осуществляется при энергичном потреблении кислорода. Это — процесс аэробный. Ко­ личество потребляемого кислорода достигает 80% от получаемого сухого вещества дрожжей. Так как дрожжи усваивают только мел­ кодиспергированный, растворенный в жидкой среде кислород, ко­ личество его должно быть достаточным для нормального размно­ жения и роста дрожжей. Максимальная растворимость кислорода в сусле при температуре 30° С составляет около 7 мг/л. При сни­ жении концентрации его до 2 мг/л размножение дрожжей почти

прекращается. Поэтому с целью получения максимальных выходов биомассы выращивание дрожжей ведется при непрерывном и ин-' тенсивном продувании среды воздухом.

Для синтеза биомассы дрожжей теоретический расход кисло­ рода составляет в среднем 0,7—0,8 кг на 1 кг кормовых дрожжей.

По нормам проектирования, расход воздуха принимается 32 м3 на 1 кг абс. сухих дрожжей. В промышленности он составляет от 20 до 40 м3. Колебание в расходе воздуха зависит в основном от

18 З а к а з № 449

273

системы воздухораспределения в дрожжерастильном аппарате, а также от характера углеродсодержащего субстрата, природы дрожжей и принятого технологического режима выращивания. Для снижения расхода воздуха, а следовательно, расхода электроэнер­ гии нужно обеспечить максимальное распыление воздуха в среде, на которой выращиваются дрожжи. На скорость прироста дрож­ жей влияет также перемешивание окружающей среды. Хорошее перемешивание способствует диспергированию и растворению кис­ лорода, ускорению проникновения его и питательных веществ в дрожжевые клетки, а также удалению продуктов их обмена. Для диспергирования воздуха в питательной среде, повышения скоро­ сти его растворения и увеличения времени соприкосновения пу­ зырьков с жидкостью, содержащей дрожжи, применяют различные воздухораспределительные устройства. В дрожжерастильных ап­ паратах устанавливают разнообразные воздухораспределительные системы: барботажную, систему с механическими средствами рас­ пыления или турбоаэрационную, эрлифтную, вибрационную.

Барботажная система воздухораспределения основана на прин­ ципе распыления воздуха в начале ввода его в среду. Чем мельче распылен воздух, тем полнее он используется дрожжами при про­ хождении через слой жидкости. Однако уменьшение сечения отвер­ стий для воздуха и увеличение их количества, а также применение пористых материалов привело к значительному увеличению мощ­ ности электродвигателей воздуходувных машин.

Барботажная система не обеспечивает достаточного диспергиро­ вания воздуха и интенсивного перемешивания среды в дрожжерас­ тильном аппарате, что приводит к неравномерному распределению дрожжей по высоте аппарата и снижению выхода биомассы.

Для усиления диспергирования воздуха в жидкости применяют системы с механическим или турбоаэрационным распылением воз­ духа. Измельчение крупных пузырьков воздуха в жидкости осуще­ ствляется с помощью различных вращающихся приспособлений (лопастей, пропеллерных винтов, дисков-шайб). Однако даже при­ менение многоярусных мешальных устройств с большим числом оборотов не обеспечивает нужной вертикальной циркуляции жид­ кости и воздуха.

Одной из лучших и наиболее распространенных воздухораспре­ делительных систем является эрлифтная система. При этой системе воздухораспределения давление воздуха не теряется при вводе в дрожжерастильный аппарат, а используется для создания цирку­ ляционных потоков, выравнивающих концентрацию воздуха, дрож­ жей, питательных веществ по всей высоте и объему аппарата. При этом неиспользованный воздух увлекается нисходящим потоком, что приводит к снижению расхода воздуха на выращивание дрож­ жей. Применяется также вибрационная система воздухораспреде­ ления. Преимущество этой системы состоит в том, что под влия­ нием вырывающегося под давлением воздуха вибрирующая пла­ стинка производит колебательные движения, дающие наибольший эффект контактирования воздуха со средой.

274

Воздух, подаваемый в дрожжерастильные аппараты, должен быть максимально чистым и не зараженным посторонними микро­ организмами. Забор его осуществляется из атмосферы, удаленной от запыленных и загрязненных мест. Для освобождения воздуха от механических примесей на всасывающей линии ставят жалю­ зийные решетки или фильтры, в которых происходит обеспылива­ ние воздуха. Фильтрующим элементом в них является пакет гоф­ рированных металлических сеток с антикоррозионным покрытием. Для очистки от пыли и микроорганизмов воздух, засасываемый воздуходувкой, промывается в башне, представляющей собой вер­ тикальный стальной цилиндр, заполненный керамическими коль­ цами, по которым сверху вниз течет холодная вода. Воздух, посту­ пающий снизу, движется вверх, навстречу воде, промывается ею и очищается. Для промывки и очистки воздуха применяются также фильтры с наружным обогревом до температуры 145° С. Внутри фильтра находится стеклянная вата и активированный уголь.

Технология получения белковых кормовых дрожжей разделяется на следующие стадии: 1 ) подготовку питательной среды (этот во­ прос был рассмотрен выше); 2 ) выращивание дрожжей; 3) сгуще­

ние дрожжевой суспензии; 4) упаривание сгущенной дрожжевой суспензии; 5) сушку дрожжей; 6 ) упаковку и складирование то­

варных дрожжей.

Все производственные процессы непрерывны. Основным является процесс выращивания, или накопления, дрожжевой массы.-При выращивании дрожжей на питательной среде, обогащенной кисло­ родом, протекают сложные ферментативные процессы, обеспечи­ вающие синтез белка, витаминов и других биологически активных веществ дрожжевой клетки. В благоприятных условиях дрожжи быстро размножаются, растут, накапливая биомассу. Для получе­ ния максимальных выходов биомассы дрожжей необходимо обес­ печивать оптимальные условия выращивания.

Аппараты, служащие для выращивания кормовых дрожжей, на­

зываются дрожжерастильными

аппаратами, или

инокуляторами.

В настоящее время разработан

и применяется

в производстве

дрожжей ряд конструкций дрожжерастильных аппаратов. Самым важным элементом в этих конструкциях является система воздухораспределения. Дрожжерастильный чан с барботажный воздухораспределением изготовляется из листовой стали или деревянной клепки. На дне аппарата расположены барботеры— металличе­ ские трубы с отверстиями диаметром 0 ,2 — 1 мм, через которые воз­

дух проходит в жидкость. Барботеры выполняются в виде спирали или в виде параллельно уложенных труб, соединенных общим кол­ лектором, к которому подведена вертикальная воздушная труба (рис. 60). Сжатый воздух подается в чан по вертикальной трубе 1, переходящей в горизонтальную 2, от которой отходят барботаж­ ные трубки 3. Температура питательной среды регулируется с по­ мощью змеевика, по которому движется холодная вода. Для ма­ ксимального соприкосновения воздуха с жидкостью была приме­ нена следующая конструкция барботажного воздухораспределения.

18*

275.

Вместо мелких отверстий на барботажных трубах вертикально ■укреплялись пористые керамические свечи, имеющие цилиндри­ ческую форму. Воздух, проходя через поры в необожженной керамике, распыляется на мелкие пузырьки. Применяются также дрожжерастильные чаны, в которых вместо свечей стоят барботерные колпачки, через которые воздух подается в жидкость. Недо­ статок чанов с барботажный воздухораспределением — высокий расход воздуха на выращивание дрожжей и низкая производитель­ ность.

Дрожжерастильные аппараты с механической системой воздухораспределения имеют много вариантов. Наиболее широко распро­

03 ѵ

странен

дрожжерастильный

чан

с турбоаэрационным или

шай­

г

бовым

воздухораспределением

(рис. 61).

Он представляет собой

Рис. 60. Барботажная воздухораспре­

с шайбовым воздухораспределе­

делительная система

нием

вертикальный железобетонный или стальной цилиндр 1 объемом 200—250 м3. Внутри чана установлен вертикальный вал 2, вращаю­ щийся со скоростью 75—80 об/мин. На нижней части вала укреп­ лено распылительное устройство 3, служащее для эмульгирования воздуха в жидкости. Распылительное устройство представляет со­ бой кольцеобразное перевернутое корыто, называемое шайбой. Верхняя часть его имеет мелкие отверстия. Для дополнительного распыления воздуха на вертикальном валу устанавливают на оп­ ределенном расстоянии еще одну шайбу 4. Сжатый воздух через отверстия в распределительной кольцевой трубе 5, расположенной под нижней шайбой, попадает в последнюю. Благодаря быстрому вращению шайбы воздух, выходя через мелкие отверстия в жид­ кость, распыляется в ней, образуя пену. Для того чтобы пена не поднималась выше верхней кромки чана, в верхней части его на вращающемся валу укреплен механический пеногаситель 6, пред­ ставляющий собой «беличье» колесо. На крышке чана устанавли-

276

вается электродвигатель и редукторы 7. В чане размещается зме­ евик для охлаждения жидкости. Дрожжерастильные чаны с систе­ мой шайбового воздухораспределения используются в основном для выращивания дрожжей на послеспиртовой барде. Недостат­ ком работы чанов этой конструкции является неполное использо­ вание емкости его вследствие образования мертвой зоны под шай­ бой, недостаточная диспергация воздуха, низкий коэффициент использования кислорода воздуха, значительный расход электро­ энергии на приведение во вращение шайбовых устройств. Для вы-

ращивания дрожжей

применяются

также аппараты

емкостью

250 ж3, в которых механическое рас­

 

 

пыление

воздуха

осуществляется

 

 

с помощью вращающихся перфори­

 

 

рованных лопастей в виде полых

 

 

пропеллеров,

имеющих

мельчайшие

 

 

отверстия. Через них воздух входит

 

 

в жидкость,

распыляется

в

ней и

 

 

поднимается вверх. В этом случае

 

 

расход воздуха на 30—40% мень­

 

 

ше, чем\в случае барботажной си­

 

 

стемы.

Воздухораспределительное

 

 

устройство

выполняется

 

также

 

 

в виде «сегнерова колеса». Сжатый

 

 

воздух,

поступающий

через

цент­

 

 

ральный полый вращающийся вал,

 

 

выбрасывается через пять-шесть от­

 

 

крытых загнутых труб, которые кре­

 

 

пятся к распределительной коробке,

Рис. 62. Дрожжерастильный аппа­

насаженной неподвижно на

полом

рат с эрлифтной системой воздухо­

валу. Воздух,

выходящий

из

труб,

распределения

 

распыляется

в жидкости,

образуя

 

аппарате

большое

количество

пены.

Для создания циркуляции в

в его центральной части установлен неподвижный цилиндр. Пена через верхний борт этого цилиндра стекает вниз и отбрасывается струей воздуха на периферию. Благодаря этому уровень пены в таком аппарате поддерживается постоянным.

Для поддержания оптимальной температуры в нем предусмот­ рена система концентрически расположенных змеевиков. Однако дрожжерастильные чаны с турбоаэрационным воздухораспредеде­ нием не дают хорошего производственного эффекта.

Более совершенной оказалась конструкция дрожжерастильного аппарата с эрлифтной системой воздухораспределения. Особенно­ стью и достоинством этого аппарата является отсутствие движу­ щихся механизмов, что существенным образом снижает удельный расход электроэнергии по сравнению с другими вышеописанными конструкциями дрожжерастильных чанов. Аппараты с эрлифтной системой воздухораспределения являются наиболее экономичными. На рис. 62 приведена схема аппарата конструкции Ле-Франсуа. Аппарат 1 имеет диаметр 5—6 м и высоту 13 м. Благодаря

277

большой высоте пена не достигает верхней кромки чана и гасится за счет собственного веса. Этим и поддерживается постоянный уро­ вень пены. По трубе 2 через воронку 3 поступает сусло. По трубе 4 в чан подается аммиачная вода для поддержания оптимального pH среды, по трубе 5 — дрожжи. Сжатый воздух от нагнетателя по центральной трубе 6 подводится ко дну чана, где выходит через узкую кольцевую щель между кюветой 7 и дном дрожжерастильного аппарата со скоростью до 20 м/сек при высоте щели 25 мм. Благодаря этому устройству воздух быстро диспергируется в жид­ кости, подаваемой в кювету. Внутри чана установлен стальной по­ лый цилиндр ■— диффузор 8. Образовавшаяся пена поднимается по диффузору почти до верха чана. Часть воздуха отделяется от по­ тока жидкости и уходит через открытый верх чана в атмосферу, остальная пена гасится под влиянием собственного веса и опуска­ ется через кольцевое пространство, образуемое стенками чана и диффузора. Затем снова направляется вверх, совершая замкнутый цикл. Таким образом достигается многократная циркуляция жид­ кости с дрожжами без помощи мешальных механизмов. В пене растут дрожжи, используя мелкодиспергированный кислород и пи­ тательные вещества среды. Необходимым условием роста дрожжей является отведение от дрожжевых клеток избыточного тепла. Ох­ лаждение содержимого чана осуществляется орошением водой на­ ружной стенки чана с помощью кольцеобразных труб-спрысков 9, а также водой, подаваемой в змеевик диффузора 8, имеющего двойные стенки. Охлаждающая вода подается по трубе 10, а отво­

дится по трубе 11. В рабочем состоянии дрожжерастильный чан на высоту 2,5—3,5 м заполнен жидкостью, над которой находится десятиметровый слой пены. На выращивание 1 кг сухих дрожжей расходуется 20—25 ж3 воздуха. Наиболее эффективно эти аппа­ раты работают на разбавленных гидролизных средах с концентра­ цией РВ 1,8—2,0%. Емкость дрожжерастильных аппаратов с эр­ лифтной системой воздухораспределения различна: 250, 320 и 600 ж3.

На некоторых заводах для выращивания дрожжей используют дрожжерастильные чаны с поднятой от дна кюветой или другим аэрационным устройством. В этом случае в дрожжерастильном чане образуются две зоны: над кюветой находится дрожжевая пена, которую отбирают и направляют для сгущения, а ниже кю­ веты— бражка без дрожжей, поступающая для дальнейшего ис­ пользования или на очистку. Этот способ позволяет частично сгущать дрожжевую суспензию в дрожжерастильном чане и под­ держивать высокую концентрацию дрожжей при переработке сред с низким содержанием РВ. В основном такие дрожжерастильные чаны используются при переработке барды.

В настоящее время строятся и вводятся в эксплуатацию мощные гидролизно-дрожжевые заводы. Поэтому для выращивания дрож­ жей необходимы дрожжерастильные аппараты большой емкости (1300—1700 м г) и высокой производительности. Создан ряд кон­

струкций таких аппаратов. Одним из высокопроизводительных яв­

278

ляется дрожжерастильный аппарат с эрлифтной многозонной си­ стемой воздухораспределения, описание которого приведено ниже. Большой эффект дают дрожжерастильные чаны с вибрационной системой воздухораспределения, основанной на принципе возбуж­ дения колебаний звуковых и ультразвуковых частот в струе пода­ ваемого в жидкость воздуха. Основным элементом этой системы является наличие в отверстии на выходе воздуха вибрационной пластинки. Под влиянием вырывающегося под давлением через за­ зор воздуха пластинка вибрирует, производя колебательные дви­

жения,

способствующие со­

 

 

 

 

 

 

 

прикосновению воздуха с пи­

 

 

 

 

 

 

 

тательной средой и лучшему

 

 

 

 

 

 

 

его

растворению.

 

250 м3

 

 

 

 

 

 

 

В чане емкостью

 

 

 

 

 

 

 

устанавливается

шесть-во­

 

 

 

 

 

 

 

семь воздухоподводящих то­

 

 

 

 

 

 

 

чек,

расположенных

равно­

 

 

 

 

 

 

 

мерно по всему чану в виде

 

 

 

 

 

 

 

паука. Такая рассредоточен­

 

 

 

 

 

 

 

ная по всему днищу чана

 

 

 

 

 

 

 

система

воздухораспределе­

 

 

 

 

 

 

 

ния увеличивает поверхность

 

 

 

 

 

 

 

контакта

воздушной

и жид­

 

 

 

 

 

 

 

костной

фаз,

улучшает цир­

 

 

 

 

 

 

 

куляцию сусла и снабжение

 

 

 

 

 

 

 

его

кислородом, а следова­

 

 

 

 

 

 

 

тельно,

 

повышает

произво­

Рис. 63. Дрожжерастильный аппарат со

дительность дрожжерастиль-

ных

аппаратов.

Положи­

встроенным

флотатором:

 

 

 

 

1 — цилиндрический корпус;

2 — воздухоподводя­

тельным

является

также

щий коллектор; 3 — вибрационное

устройство;

4 —

равномерное

распределение

флотатор;

5 — коническая крышка;

6 — щели;

7 —

труба для

отбора дрожжевой

суспензии;

8 — тру­

дрожжевой массы в аппара­

бопровод

для

последрожжевой бражки;

9 — диф ­

те,

отсутствие

застойной

фузор; 10 — сусловый трубопровод;

11 — коллектор;

12 — сопла;

13 — воздушный

трубопровод;

14 —

зоны,

уменьшение

 

расхода

ороситель

 

 

 

 

 

 

электроэнергии.

Одной из эффективных конструкций дрожжерастильных аппара­ тов является аппарат системы ВНИИгидролиза высокой произво­ дительности с вибрационно-рассредоточенной системой воздухорас­ пределения и встроенным флотатором. В этом аппарате происходит одновременно непрерывный процесс накопления биомассы и отде­ ление дрожжевой суспензии методом флотации, что является пре­ имуществом данной конструкции. На рис. 63 изображен дрожже­ растильный аппарат емкостью 1700 м3 со встроенным флотатором и вибрационной системой воздухораспределения. Он представляет собой вертикальный стальной цилиндр 1. У его дна расположен воздухоподводящий коллектор 2 и воздухораспределительные ви­ брационные устройства 3. В центре аппарата установлен флота­ тор 4, представляющий собой цилиндр с конической крышкой 5. Между верхним краем флотатора и сборным конусом имеются

279

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ