SU1100301A1

SU1100301A1 - Apparatus for producing biochemical vinegar

Info

Publication number: SU1100301A1
Application number: SU823473049A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Михайлович Тарарыков; Виктор Михайлович Перелыгин; Виктор Иванович Жданов; Виктор Львович Яровенко
Original assignee: Воронежский технологический институт
Priority date: 1982-07-21
Filing date: 1982-07-21
Publication date: 1984-06-30

Abstract

АППАРАТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БИОХИМИЧЕСКОГО УКСУСА, содержащий вертикально установленный цилиндрический корпус с крышкой, днищем и патрубками подвода сусла, воздуха и отвода готового уксуса, отработанного воздуха, укрепленную в корпусе решетку с расположенным на ней йаполнителем , устройство дл орошени наполнител , рециркул ционную трубу с теплообменником и смонтированные в нижней части корпуса теплообменник и устройство дл аэрации сусла, отличающийс тем, что, с целью повышени производительности аппарата путем интенсификации биохимического окислени этилового спирта в уксусную кислоту , он снабжен горизонтальной перегородкой с переточной трубой-гидрозатвором , расположенной в корпусе аппарата так, что она образует глубинную и поверхностную зонь культивировани , а между решеткой и перегородкой - камеру деаэрации, при этом рециркул ционна труба с теплообменником установлена по оси корпуса аппарата так, что сообщает верхнюю часть зоны глубинного культивировани с верхней частью поверхностного культивировани , и имеет регулирующий конический клапан, смонтированный с возможностью вертикального перемещени в нижней ее части у входного отверсти , а устрой ство дл аэрации выполнено в виде укрепленной в ctaHKe и днище аппарата Г-образной трубы с патрубками, расположенными в два р да по ее высоте , причем в каждом р ду патруб и установлены крестообразно, а по р дам смещены относительно друг друга и на их концах имеютс форсунки, направленные по р дам навстречу одна О 00 другой.THE DEVICE FOR OBTAINING BIOCHEMICAL VINEGA, containing a vertically mounted cylindrical body with a lid, bottom and nozzles for supplying the wort, air and venting finished vinegar, exhaust air, a grate mounted on the body with irrigation material on it, a device for irrigation of the filler, a recycling pipe and an outlet hose. mounted in the lower part of the body a heat exchanger and a device for aerating the wort, characterized in that, in order to increase the productivity of the apparatus by means of intensification chemical oxidation of ethyl alcohol to acetic acid, it is equipped with a horizontal partition with a permeable hydrolock pipe located in the body of the apparatus so that it forms a deep and surface cultivation zone, and a deaeration chamber is installed between the grate and the partition, while the recycle pipe with a heat exchanger is installed along the body axis of the apparatus so that it communicates the upper part of the submerged cultivation zone with the upper part of the surface cultivation, and has a control cone valve, mounted with the possibility of vertical movement in the lower part of it at the inlet, and the aeration device is made in the form of an L-shaped device fixed in ctaHKe and the bottom of the apparatus with nozzles arranged in two rows along its height, and They are mounted crosswise, and along the rows they are displaced relative to each other, and at their ends there are nozzles directed along the rows towards each other O 00.

Description

Изобретение относитс к пищевой промышленности, а именнок устройст вам дл получени биохимического ук суса циркул ционным способом. Известен аппарат дл получени биохимического уксуса циркул ционны способом, состо щий из вертикальног цилиндрического корпуса нижн часть которого. вл етс сборником рециркулиругощей жидкости, где разме щаетс змеевикова поверхность теплопередачи . Над сборником на решетке размещен по высоте слой наполнител из буковой стружки. Аппарат оборудован насосоМ дл циркул ции сидкости через наполнитель, теплообменником типа труба в трубе дл охлаждени циркулирующей жидкости и разбрызгивающим устройством типа сегнерово колесо дл .орошени наполнител циркулирующей жидкостьюС1 Наиболее близким к предлагаемому вл етс аппарат дл получени биохимического уксуса, содержащий вер тикально установленный цилиндрический корпус с крышкой, днищем и патрубками подвода сусла, воздуха и отвода готового уксуса, отработанно го воздуха, укрепленную в корпусе р шетку с расположенным на ней наполнителем , устройство дл орошени Наполнител , рециркул ционную трубу с теплообменником и смонтированные в нижней-части корпуса теплообменник и устройство дл аэрации сусла ,, В данном аппарате не обеспечиваетс возможность повьшени производительности , так как конструкци аппарата не позвол ет интенсифицировать процесс перемешивани и аэрации культуральной жидкости, а это снижает интенсивность процесса биохимического окислени этилового спи та в уксусную кислоту при глубинном культивировании уксусных бактерий в сборнике,Кроме того, недостаточна циркул ци уксусных бактерий приводит к снижению скорости биохимического окислени этилового спирта в уксусную кислоту как при глубинном, так и при Поверхностном.культивировании уксусных бактерий, что снижает производительность аппарата. Цель изобретени - Повышение про изводительности аппарата путем интенсификации биохимического окислени этилового спирта в уксусную кис лоту. Поставленна цель достигаетс тем что аппарат дл получени биохимического уксуса, содержащий вертикаль но установленный цилиндрический корпус с крышкой, днищем и патрубками подвода сусла, -.воздуха и отвода г тового уксуса, отработанногочвоздуха , укрепленную в корпусе решетку с расположенным на ней наполнителем, устройство дл орошени наполнител , рециркул ционную трубку с теплообменником и смонтированные, в нижней части корпуса теплообменник и устройство дл аэрации сусла, снабжен горизонтальной перегородкой с переточной трубой-гидрозатвором, расположенной в корпусе аппарата так, что она образует глубинную и поверхностную (ЗОНЫ культивировани , а между решеткой и перегородкой - камеру деаэрации , при этом рециркул ционна труба с теплообменником установлена по оси корпуса аппарата так, что сообщает верхнюю часть зони глубинного Культивировани , и имеет регулирующий конический клапан, смонтированный с возможностью вертикального перемещени в нижней ее части У входного отверсти , а устройство дл аэрации выполнено в виде укрепленной в стенке и днище корпуса аппарата Г-образной трубы с патрубками, расположенными в два р да по ее высоте , причем в Каждом р ду патрубки установлены крестообразно, а по р дам смещены относительно друг друга и на их концах имеютс форсунки, направленные по р дам навстречу одна другой. На фиг,1 схематично изображен аппарат дл получени биохимического уксуса, продольный разрезу на фиг. 2 - разрез А-А на Фиг.1, на фиг,3 разрез Н-Б на фиг.1. Аппарат дл получени биохимического уксуса содержит вертикально установленный цилиндрический корпус 1 с крышкой и днищем, снабженный горизонтальной перегородкой 2, расположенной в корпусе 1 аппарата так, что образует глубинную 3 и поверхностную 4 зоны культивировани , а между решеткой 5 и перегородкой 2 камеру 6 деаэрации. По оси корпуса 1 аппарата установлена рециркул ционна труба 7 с теплообменником 8, котора сообщает верхнюю часть зоны 3 глубинного культивировани с верхней частью зоны 4 поверхностного культивировани И имеет регулирующий клапан 9, смонтированный с возможностью вертикального перемещени на штоке 10 в нижней.части рециркул ционной трубы 7 у входного отверсти , В верхней части трубы 7 размещаетс разбрызгиватель 11 типа сегнерово колесо. В перегородке 2 размещаетс переточна труба-гидрозатвор 12, предназначенна дл возвращени циркулирующей жидкости из зоны 4 поверхностного культивировани в зону 3 глубинного культивировани в режиме непрерывной циркул ции. Устройство дл аэрации выполнено в виде укрепленной в стенке и днище корпуса 1 аппарата Г-образной .трубы 13 с патрубками 14 и 15, распол жен ньтми в два р да по ее высоте, причем в каждом р ду патрубки 14 и 15 установлены крестообразно, а по р дам смещены относительно друг дру га с целью равномерной аэрации, куль туральной жидкости в зоне 3 глубинного культивировани . На концах патрубков 14 и 15 имеютс форсунки 16 направленные по р дам навстречу одна другой, обеспечивающие интенсивную аэрааиго и перемещение культу ральной жидкости. : Аппарат имеет верхний 17 и нижний 18 люки, патрубок 19 дл вывода отработавшего воздуха, патрубок 20 дл перетока при непрерывном способе получени биохимического уксуса, патрубок 21 дл вывода готового уксуса , патрубки 22 и 23 дл естественной аэрации в период внезапных остановок воздуходувных машин, патрубок 24 дл подвода сусла, наполнитель. 25, расположенный на решетке 5 в зоне поверхностного культивировани , змеевиковый теплообменник 26 с патрубками 27 и 28 дл подвода и отвода воды, патрубок 29, соедин к ций патрубок 28 с патрубком 30 подвода воды, теплообменник 8 рециркул ционной трубы 7, патрубок 31 дл отвода воды из теплообменника 8 и опоры 32 цилиндрического корпуса 1. Аппарат работает следующим образом . В нижнюю часть корпуса 1 аппарата , в зону 3 глубинного культивировани заливаетс приготовленное сусло до переточного патрубка 20, а через устройство дл аэрации в сборник подаетс сжатый воздух, который выход через Лорсунки 16, направленные по р дам навстречу одна другой, крестообразных патрубков 14 и 15, диспергируетс в жидкой фазе, интенсивно перемешива ее и насыща кисло родом. При этом в нижней части аппарата осуществл етс глубинное биохимическое окисление этилового спирта в уксусную кислоту. Диспергируемый воздух при прохождении через культуральную жидкость частично Ьлотирует уксусные бактерии и в виде пены выносит их на поверхность. Далее воздух поступает в кольцевой зазор, образуемый регулирующим коническим клапаном 9 и рециркул ционной трубой 7, котора погружена в культуральную жидкость, Воздух, поступающий в вертикальную трубу со скоростью 25-40 м/с, что регулируетс коническим клапаном 9, создает дополнительную зону перемеиш вани культуральной жидкости глубинного культивировани . Через кольцевой зазор в рециркул ционную трубу 7 поступает вместе с воздухом культуральна жидкость, образу воздушножидкостную эмульсию, в которой содержатс флотируемые.уксусные бактерии . Штоком 10 регулируетс живое сечение кольцевого зазора. В пр моточном восход щем режиме движени двухфазного потока.со скоростью 3050 м/с воздушно-вод на эмульси поступает в разбрызгиватель 11 типа сегнерово колесо, который приводитс во вращение реактивной силой, выход щей через отверсти воздушножидкостной эмульсией, и орошает верхнюю часть наполнител 25. Однрвременно с циркулирующей жидкостью на наполнитель 25 перенос тс уксусные бактерии со вспененной жидкостью. Далее циркулирующа культуральна жидкость совместно с воздухом с малой скоростью проходит наполнитель 25 в пр моточнбм нисход щем режиме движени двухфазного потока. При прохождении культуральной жидкости через наполнитель 25 осуществл етс поверхностное биохимическое окисление этилового спирта в уксусную кислоту бактери ми, закрепленными на наполнителе 25., Отработанный воздух, насыщенный водно-спиртово-уксусньами парами выводитс из корпуса 1 аппарата через патрубок 19 в рекуперационную установку , а циркулирующа культуральна жидкость, содержаща вымываемые с наполнител уксусные бактерии через переточную трубу гидрозатвор 12, возвращаетс в нижнюю часть аппарата, , где осуществл етс процесс глубинного окислени этилового спирта в ксусную кислоту. Через патрубок 21 з аппарата выводитс готовый биоимический уксус. При режиме непрерывной работы в батарее окислителей через патрубок 24 подаетс сусло, а через патрубок 20 .отводитс культуральна жидкость в следующий по потоку окислительый аппарат. В случае аварийной остановки воздуходувки открываетс патрубок 22 и через патрубок 23 осуществл етс естественна аэраци наполнител 25 дл поддержани жизнеспособности уксусных бактерий. Через патрубок 27 в теплообменник 26, расположенный в нижней части корпуса 1 аппарата, подаетс вода дл охлаждени , котора выводитс из теплообменника 26 через патрубок 28, а затем через патрубок 29 поступает в патрубок 30, откуда вода проходит теплообменник 8 рециркул ционной трубы 7. Через патрубок 31 вода выводитс из теплообменника 8.The invention relates to the food industry, and it is the name of a device for obtaining biochemical chemical by-circulation. A known apparatus for producing biochemical vinegar in a circulating manner, consisting of an upright cylindrical body of which the lower part is. It is a collection of recirculating fluid where a coil heat transfer surface is placed. Above the collection on the grid is placed at a height of a layer of filler from beech chips. The device is equipped with a pump for circulating the seat through a filler, a heat exchanger like a pipe in a pipe for cooling the circulating fluid, and a spraying device such as a Segner wheel to spray the filler with the circulating fluid C1. The apparatus for obtaining biochemical vinegar containing a vertically mounted cylindrical body with cover, bottom and connections for the supply of wort, air and removal of finished vinegar, waste air, fixed in the case of the The filler used on it, the filler irrigation device, the recirculation pipe with a heat exchanger and the heat exchanger mounted on the lower part of the body and the wort aeration device. This unit does not provide the possibility of increasing the capacity, as the design of the apparatus does not allow to intensify the mixing process and aeration of the culture fluid, and this reduces the intensity of the process of biochemical oxidation of ethyl alcohol to acetic acid during the deep cultivation of acetic acid Theurillat in the collection Furthermore, insufficient circulation of acetic bacteria reduces the biochemical oxidation of ethanol to acetic acid speed both in depth and in Poverhnostnom.kultivirovanii acetic bacteria, which reduces the performance apparatus. The purpose of the invention is to increase the productivity of the apparatus by intensifying the biochemical oxidation of ethyl alcohol to acetic acid. This goal is achieved by the fact that an apparatus for obtaining biochemical vinegar containing a vertically mounted cylindrical body with a lid, bottom and nozzles for supplying wort, air and discharging vinegar, exhausted air, reinforced grate in the body with filler located on it, and a device for irrigation a filler, a recirculation tube with a heat exchanger and mounted, in the lower part of the body a heat exchanger and a device for aerating the wort, are provided with a horizontal partition with an overflow pipe a hydraulic lock located in the body of the apparatus so that it forms a deep and surface (ZONE cultivation, and between the grate and the partition - deaeration chamber, while the recirculation pipe with a heat exchanger is installed along the axis of the body of the apparatus so that it reports the upper part of the zone of deep Cultivation , and has a regulating conical valve mounted with the possibility of vertical movement in the lower part of it At the inlet, and the aeration device is designed as a reinforced wall and bottom The tube of the L-shaped apparatus with nozzles arranged in two rows along its height, with the nozzles installed in each row crosswise, and along the rows shifted relative to each other and at their ends there are nozzles directed along the rows towards each other. FIG. 1 shows schematically an apparatus for the production of biochemical vinegar, a longitudinal section in FIG. 2 is a section A-A in FIG. 1, FIG. 3, a section HB in FIG. 1. The apparatus for obtaining biochemical vinegar contains a vertically mounted cylindrical body 1 with a lid and bottom, provided with a horizontal partition 2 located in the body 1 of the apparatus so that it forms a deep 3 and surface 4 cultivation areas, and between chamber 5 and the partition 2 a deaeration chamber 6. A recycle pipe 7 with a heat exchanger 8 is installed along the axis of the housing 1 of the apparatus, which communicates the upper part of the submerged cultivation zone 3 with the upper part of the surface cultivation zone 4 And has a control valve 9 mounted vertically on the rod 10 in the lower part of the recirculation pipe 7 at the inlet. At the top of the pipe 7 a sprinkler 11 of the Segner wheel type is placed. In the septum 2, a flow-through water trap 12 is placed to return circulating fluid from the surface cultivation zone 4 to the deep cultivation zone 3 in a continuous circulation mode. The device for aeration is made in the form of a L-shaped apparatus 1 fixed in the wall and bottom of the tube 13 with nozzles 14 and 15, located in two rows along its height, and in each row the nozzles 14 and 15 are installed crosswise and the rows are shifted relative to each other for the purpose of uniform aeration, the culture fluid in zone 3 of the deep cultivation. At the ends of the pipes 14 and 15, there are nozzles 16 directed along the rows towards each other, providing intensive aeraiigo and movement of the culture liquid. : The device has the upper 17 and lower 18 hatches, the nozzle 19 for the exhaust air outlet, the nozzle 20 for the overflow in the continuous method of obtaining biochemical vinegar, the nozzle 21 for the withdrawal of the finished vinegar, the nozzles 22 and 23 for natural aeration during sudden stops of the blower machines, the nozzle 24 for the supply of wort, filler. 25, located on the grate 5 in the surface cultivation zone, coil heat exchanger 26 with nozzles 27 and 28 for supplying and discharging water, nozzle 29, connections to nozzle 28 with nozzle 30 for supplying water, heat exchanger 8 of the recirculation pipe 7, nozzle 31 for withdrawing water from the heat exchanger 8 and the support 32 of the cylindrical body 1. The device works as follows. Prepared wort is poured into the lower part of the body 1 of the apparatus 1, in zone 3 of the submerged cultivation up to the overflow pipe 20, and through the device for aeration the compressed air is fed into the collector, which is outlet through Lorsunky 16, directed along rows opposite one another, of the cross-shaped nozzles 14 and 15 It is dispersed in the liquid phase, mixing it vigorously and filling it with oxygen. At the same time, in the lower part of the apparatus, deep-seated biochemical oxidation of ethyl alcohol to acetic acid is carried out. Dispersible air, when passing through the culture fluid, partially blots acetic bacteria and, in the form of foam, brings them to the surface. The air then enters the annular gap formed by the regulating conical valve 9 and the recirculation pipe 7, which is immersed in the culture fluid. The air entering the vertical pipe at a speed of 25-40 m / s, which is regulated by the conical valve 9, creates an additional mixing zone culture fluid submerged cultivation. Through the annular gap, the culture fluid flows with the air into the recirculation pipe 7 to form an air-fluid emulsion containing floatable acetic bacteria. The stem 10 regulates the living section of the annular gap. In a continuous upstream two-phase flow mode at a speed of 3050 m / s of air-water, the emulsion enters the sprinkler 11 of the Segner wheel type, which is driven by the reactive force exiting through the holes of the air-fluid emulsion and irrigates the upper part of the filler 25. At the same time as the circulating fluid, the acetic acid bacteria with the foamed fluid is transferred to the filler 25. Further, the circulating culture fluid, together with air, passes the filler 25 at a low speed in a direct downward two-phase flow mode. With the passage of the culture fluid through the filler 25, the surface biochemical oxidation of ethyl alcohol to acetic acid is carried out by bacteria fixed to the filler 25. The exhaust air saturated with water-alcohol-acetic vapor is removed from the housing 1 of the apparatus through the nozzle 19 to the recovery unit, and circulating the culture fluid containing acetica bacteria eluted from the filler through the overflow pipe of the hydraulic lock 12 returns to the lower part of the apparatus where the process is carried out Lubin oxidation of ethanol in ksusnuyu acid. Through the nozzle 21 of the apparatus, ready-made bio-chemical vinegar is withdrawn. In the continuous operation mode in the oxidizer battery, the wort is supplied through the nozzle 24, and the culture liquid is led through the nozzle 20 to the next oxidizing unit. In the event of an emergency stop of the blower, the nozzle 22 opens and the nozzle 25 is naturally aerated through the nozzle 23 to maintain the viability of the acetic bacteria. Through the pipe 27 to the heat exchanger 26, located in the lower part of the housing 1 of the apparatus, water is supplied for cooling, which is discharged from the heat exchanger 26 through the pipe 28, and then through the pipe 29 enters the pipe 30, from where the water passes the heat exchanger 8 of the recirculation pipe 7. water inlet 31 is discharged from heat exchanger 8.

Аппарат монтируетс помещении окислительного отделени на опорах 32. ,The apparatus is mounted at the oxidizing compartment at supports 32.,

Преимущество предлагаемого аппарата перед известным заключаетс в повышении его производительности путем интенсификации процесса биохимического окислени этилового спирта в уксусную кислоту. Конструкци аппарата позвол ет повысить.производительность его на 30-40%, т.е. съем уксуса в.известном аппарате составл ет .10,1 дал, а в предлагаемом 14,14 дал с 1 м наполнител буковой стружки, и сократить продолжительность цикла биохимического окислени на 20-30% по времени, т.е продолжительность цикла в известном аппарате 3 сут, и в описываемом 2 ,5 сут.The advantage of the proposed apparatus over the known one is to increase its productivity by intensifying the process of biochemical oxidation of ethyl alcohol to acetic acid. The design of the device allows you to increase its productivity by 30-40%, i.e. Removal of vinegar in a known apparatus is .10.1 dal, and in the proposed 14.14 dl from 1 m of beech filler filler, and to reduce the duration of the biochemical oxidation cycle by 20-30% in time, i.e. the duration of the cycle in the known apparatus 3 days, and in the described 2, 5 days.

фуг-./fug - /

1one

SaffaSaffa

Claims

APPARATUS FOR PRODUCING BIOCHEMICAL VINEGAR, containing a vertically mounted cylindrical body with a lid, a bottom and nozzles for supplying wort, air and exhaust for finished vinegar, exhaust air, a grill fixed to the body with a Filler located on it, a device for irrigation of the filler, a recirculation pipe with a heat exchanger and cm in the lower part of the housing a heat exchanger and a device for aeration of wort, characterized in that, in order to increase the productivity of the apparatus by intensifying biochemical oxidation of ethyl alcohol to acetic acid, it is equipped with a horizontal baffle with a transfer overflow pipe, located in the casing of the device so that it forms deep and surface aeons of cultivation, and a deaeration chamber is placed between the grate and the baffle, and a recirculation pipe with a heat exchanger is installed along axis of the housing unit such that said upper portion submerged culture zone to the upper portion of the surface culture, and has _a conical valve regulating your mounted © with the possibility of vertical movement in its lower part at the inlet, and the aeration device is made in the form of an L-shaped pipe fixed in the machine and on the bottom of the apparatus with nozzles arranged in two rows along its height, and in each row the nozzles are installed crosswise and the rows are offset relative to each other and at their ends there are nozzles ^ directed along the rows towards one another.