
книги из ГПНТБ / Технология гидролизных производств учебник
..pdfаппаратуры. 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