147986. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és levegőfúvóka süllyesztett fermentációk levegőztetésére

2 157.986 fenéklappal van ellátva. A fúvóka átmérője az általában alkalmazott keverőlapátok átmérőjének mintegy egyötöde-egyhatoda. Az ismert levegőfúvókákkal ellentétben a találmány szerinti fúvókát nem a fermentációs tartály legmélyebb pontján helyezzük el, hanem a tartály keverőtengelyére a keverőlapátok alá, azoktól 50—100 mm távolságra. Beépítése úgy történik, hogy a keverőtengely a fúvóka közepén kiképzett —2— hengeres, üreges részen halad át. A fúvókába tangenciálisan, a keverő forgási irányával egyező irányban benyomott levegő egy hengerpalást felületén mérsékelt áramlási sebességgel, örvénylő mozgással jut a keverőlapátok alá, melyek a fermentációs folyadékban finom buborékokká diszpergálják. A levegő még jobb eloszlatása érdekében a fermentációs tartályba ismert keverőlemezeket is beépíthetünk a készülék falától mintegy 100—150 mm távolságra úgy, hogy síkjuk a keverőtengely irányvonalával párhuzamos legyen. Találmányom levegőfúvóka süllyesztett fermentációk levegőztetésére, amely egy körkeresztmetszetű, kettősfalú, felső részén —1— körgyűrű alakú nyílással, közepén —2— henger alakú üreges résszel, alján —3— körgyűrű alakú zárt fenéklappal ellátott henger alakú test, melyen tangenciális irányban a külső, kettősfalú üreges részbe torkolló —4— levegőbefúvató csonk van elhelyezve. Találmányom továbbá eljárás süllyesztett fermentációk levegőztetésére úgy, hogy egy önmagában ismert keverős fermentációs tartály keverőtengelyére a keverőlapátok alatt, azoktól 50—100 mm közötti távolságra elhelyezett előbbiekben leírt levegőfúvókán keresztül, 150—250 fordulat/perc közötti sebességű kevertetés mellett, a fermentációs folyadékba tangenciálisan, a keverő forgási irányával egyező irányban levegőt vezetünk be. A találmány szerinti eljárás és levegőfúvóka egyik célszerű foganatosítási módját, illetve kiviteli alakját a következő példa szemlélteti: -3— alsó perem átmérője 290 mm -3— alsó perem vastagsága io mm külső henger külső átmérője 281 mm külső henger falvastagsága 7 mm külső henger hossza a peremtől 290 mm -2— belső henger külső átmérője 173 mm -2— belső henger falvastagsága 7 mm -2— belső henger hossza 322 mm -1— körgyűrűs nyílás szélessége 16 mm 4— levegőcsonk középvonala a perem aljától 130 mm levegőcsonk külső átmérője 143 mm levegőcsonk falvastagsága 5 mm A fúvóka felső része a keverőlapátok alsó szélétől 80 mm távolságra volt, A tartályba, külső falától 100 mm-re, a tengellyel párhuzamosan és vele sugárirányban 4 db 3500X200 mm méretű terelőlemezt építettünk be. A fentiek szerint átalakított tartály keverő jenek villanymotorját 40 kW-osra cseréltük ki. A készülékbe 21 m3

fermentációs folyadékot adagoltunk s ezen a mintegy 100 órás fermentációs idő alatt 220 fordulat/perc sebességű kevertetés mellett 600 m3

/óra levegőmennyiséget fúvattunk át. A találmány szerint lefuttatott 11, az előzőkben ismertetett régi eljárás szerinti sarzsokkal párhuzamosan kivitelezett, sarasból átlagosan 1 21 m3

-es sarzsra számítva 32,738 Mrd. E penicillin káliumsó, illetve piridinsó volt kinyerhető. A fermentor össztérfogatát alapulvéve a kitermelés 1091,2 E/ml volt, Néhány fermentáció során mindkét eljárásnál változtattuk a levegő mennyiségét, szulfitszám méréseket végeztünk és számítottuk a levegő kihasználásának hatásfokát. A szulfitszám a fermentlé 1 ml-ében 1 óra alatt oldott oxigén ml-ekben kifejezett mennyisége. A levegő kihasználásának hatásfokát a következő ismert képlettel számoltuk: Példa: 30 m3

ossz- és 20 m

3

körüli hasznos űrtartalmú fermentációs tartály keverő jenek villanymotorja 28 kW-os, a keverő sebessége 175 fordulat/perc. A tartály hossza 5380 mm, átmérője 2780 • mm. A tengelyen egy síkban 6 db 340 mm hosszú és 150 mm széles keverőlapát van elhelyezve. A keverőlapátok távolsága a fermentációs tartály fenekétől 900 mm. 21 m3

fermentációs folyadék betáplálása esetén a fermentáció mintegy 100 órás időtartama alatt penicillin-termelésnél a kör alakú perforált csőből álló fúvókán keresztül 1800 m3

/óra levegőmennyiséget kell a folyadékon átfúvatni. A fentiekben leírt berendezésen és a megjelölt körülmények mellett a találmány szerinti eljárással párhuzamosan futtatott 11 fermentáció átlagában sarasonként (21 m3

) 32,872 Mrd. E. penicillin káliumsót, illetve piperidinsót nyertünk ki. A fermentor össztérfogatát alapulvéve a kitermelés 1095,7 E/ml volt. Az előbbiekben leírt fermentációs tartály tengelyére a találmány szerinti szerkezetű, 1 db következő méretű levegőfúvókát szereltünk fel: a-li "O/n amelyben e = a levegőkihasználás hatásfoka, S = szulfitszám, a = levegőz te tési arány (a percenként átfúvatott levegő és a fermentlé térfogatainak aránya), 18 = a levegő oxigéntartalma %-ban. Az összehasonlító mérések és számítások a következő eredményeket adták: Levegő m3

/óra Régi eljárás Találmány szerinti eljárás S e S e 600 900 1800 0,72 1,03 1,80 8,5% 8,0% 7,0% 3,20 37,8% 3,97 30,5% 4,08 15,8% A táblázat adatai igazolják, hogy a találmány szerinti eljárás és levegőfúvóka alkalmazása ese-