Odstredivky a oddeľovača v mikrobiologickej priemysle

Video: separácia Technológia mlieka v odstredivke

V mikrobiologickej priemysle používa rôzne typy strojov zvažovaných pre oddelenie prídavných častíc z roztokov účinných látok, biomasy od kultivačného média, izoláciu biologicky aktívneho komplexu počas jeho izoláciu z roztoku a pre oddelenie kvapalnej zmesi alebo suspenzie. V priemyselných prevádzkach sa odstredivé oddeľovanie používa na oddeľovanie častíc veľkosti od 25 mm do 0,5 mikrónu. Pri oddeľovaní biologických kvapalín do odstrediviek a separátory sú zvláštne požiadavky na separačnú výkon a zabezpečenie sterility procesu, aby sa zabránilo aerosólové uvoľneniu do životného prostredia.

Podľa odstreďovanie sa vzťahuje k procesu oddeľovanie heterogénnych systémov, suspenzií a emulzií v odstredivom silovom poli, za použitia pevných alebo kvapalných priepustné oddiely. V zariadení s pevnými stenami produkujú separáciu suspenzií a emulzií princípe sedimentácie, účinok gravitácia je nahradený odstredivej sily. V zariadení s priepustnými stenami separačného procesu sa vykonáva na princípe filtrovania suspenzie, kde je tlakový rozdiel použitý namiesto pôsobenia odstredivej sily.

Separácia centrifugáciou heterogénnych systémoch, z fyzikálneho hľadiska, považovať za proces voľné, alebo mu bráni usadzovaniu častíc suspendovaných v kvapaline pod vplyvom odstredivej silového poľa. Odstredivá sila vzniká pri otáčaní centrifúgy a jeho bytia v suspenzii. Vyskytuje sa ako zotrvačné sily v priebehu rotačného pohybu telies a je vždy smerovaný pozdĺž polomeru od osi otáčania k obvodu.

V praxi je odstreďovanie ako je uvedené vyššie, dva základné suspenzia separačné metódy: odstredivú filtráciu a odstredivé zrážanie. V súlade s tým, fyzikálne podstata procesu vykonávaná odstredivky a rozdelený do usadzovacej filtra (odpadový). Pracovné teleso je rotor odstredivky (bubon), uložené na otočnom hriadeli, do vnútornej dutiny, z ktorých sa privádza suspenzia.

Rotor sa skladá z kruhového krytu, valcového alebo kužeľového plášťa, ploché alebo konvexné dno.

Podľa umiestnenia svojho hriadeľa odstredivka rozdelená na vertikálne a horizontálne. Umývadlá odstredivky rotory zber pevného a filter - perforovaný (obrázok 7.25 a obrázok 7.26 a a ..). Pod vplyvom odstredivej sily sa pevné látky častice hromadia na stene puzdra rotora, a kvapaliny alebo sa nachádza bližšie k osi alebo sa pretlačí cez vrstvu sedimentu, filtračné prepážku a otvory v plášti. Prevádzkový cyklus zahŕňa kroky filtračných odstrediviek loading suspenzie, filtrovanie, premývanie, sušenie a vybíjacích zrazeniny. Filtračné Dekantačné odstredivka nahrádza zrazeninovú kal splachovanie chýba, ale kvapalina operácie odstránenie zostavený nad zrazeninou.

Obr. 7.25. Schéma filter kyvadlo odstredivky (a, b) a jeho montáž výkres (c): 1, 2-3 stanina- - podveska- 4 - kozhuh- 5-6 kryshka- - rotačné ložisko uzlinami 7- 8 - 9 elektrodvigatel-, 10, 11 - 12 Odovzdanie-V-remeň - osnovanie- 13 - 14 Mesh- - filtrovanie tkan- 15 - 16 osadok- - suspenzia (obr Voynov NA).

Obr. 7.26. Schéma Dekantačné odstredivka (a, b) a rotor fotografie (c): 1-2 kozhuh- - rotor (bubnové) - 3 - privod- 4 - stena rotora- 5 - sediment vrstva (obr Voynov NA).

Odstredivky sa používa pre separáciu emulzií a suspenzií zle filtrovateľný a separácia suspenzií s veľkosťou častíc v pevnej fáze.

Podľa prevádzkového režimu vylučujú odstredivky dávky a kontinuálne. Pre prvé typické realizáciu postupného pracovného cyklu operácií v celom objeme rotora pre druhý - simultánne vykonávanie operácií na rôznych častiach rotora, pri pohybe kalu pozdĺž jeho tvoriacej priamky. Odstredivky sú klasifikované podľa spôsobu vypúšťania tortu. Pre šaržu stroja sa vyznačuje tým, vyloženie ručne pomocou gravitácie, pomocou nozha- pre kontinuálne odstredivky - pulzujúca, slimáka, vibrácií. výkonné výpočty odstrediviek v prístupnej forme prezentované v práci.

Najčastejšie používané typy odstredivky šarže -mayatnikovye a horizontálne s výkonom čepele sedimentu. Kyvadlové odstredivky (obr. 7.25 v), dostali meno pretože kmitavého pohybu tela počas prevádzky. Štrukturálne rysom týchto strojov - vertikálne usporiadanie hriadeľa rotora a má tri stĺpce, v ktorom je pružný pozastavenie tyč s guľovými kĺbmi a pružiny. Táto suspenzia môže znížiť dynamickú záťaž na ložiská.

Horizontálne odstredivka s vypúšťací kalu čepeľou (obr. 7,27), všetky prevádzkové operácie cyklu sa vykonáva pri rovnakej rýchlosti rotora, zvyčajne v automatickom režime.

Obr. 7.27. Schéma horizontálnej odstredivka kalu výtok noža 1, 2 a vstup-výstup přípravků- 3 - pnevmotsilindr- 4 - kozhuh- 5 - rotora, 6, 7, 8 - ložisková zostava 9-10 elektrodvigatel- - nožom pre odstránenie kalu (obr . NA Voinovich)

Filtračné odstredivky používané pre spracovanie vláknitých materiálov, a suspenzie, ktoré obsahujú viac ako 10% jemne zrnité, s výhodou rozpustné v pevnej fáze častice sedimentu pri drvení dovolené. Dekantačná odstredivka sa používa pre separáciu koncentrovaných suspenzií s malým nerozpustné pevnej fáze (5-40 mikrónov veľkosť častíc). Väčšina vosstrebovan kontinuálne stroje sú pulzujúca a vibračné vypúšťanie sedimentu, skrutku.

Horizontálne odstredivky posunovač (obr. 7.28) sa používa na oddeľovanie suspenzií, ktoré obsahujú viac ako 25% kryštalickej pevné látky s veľkosťou častíc väčšou ako 100 mikrometrov v prípade potreby kvalitatívnej oplachovanie zrazenina. Hriadeľ rotora odstredivky dutiny, ktorá sa nachádza vo vnútri posunovače, ktorý dostane vratný pohyb piesta valca (sto dvojitých zdvihov za minútu amplitúda dĺžky 0,1 rotor). Kaša je privádzaná na uvoľnené rotora sitovej časti cez prijímacej kužeľ pripojený k posunovača.

Obr. 7.28. Schéma odstredivka posunovač 1 - kozhuh- 2 - rotor-3 - Rod 4 - ložisko 5 uzly- - tolkatel- 6 - piest 7 - vykladanie osadka- 8 - príjem konus- 9 - vstupná suspenzie (H Obr. .A. Voynov)

Zrazenina sa postupne presúva do otvoreného konca rotora, pranie a odstreďovanie na ceste. Experimentálna súprava hrúbka kal vrstva, ktorá zaisťuje jeho pohyb na povrchu rotora bez pľuzgierov. Hrúbka riadi vymeniteľnú sedimentu kruh, opraviteľný do prijímacieho kužeľa.

V prípadoch, keď sa vyžaduje starostlivé umývanie a sušenie zrazeniny pomocou dvoch, štyroch a shestikaskadnye odstredivky, kde je vnútorný rotor sito, rotačné, piestové pohyb, tlačí po stranách vrstvu kalu na vonkajšej siete. V tomto filtračným prevádzke, premytie a vysušenie zrazeniny sa vykonáva na rôznych sít.

Odstredí sa skrutkovým vypúšťanie sedimentu (obr. 7.29), k dispozícii v prevedení, ako filtra a vyzrážanie. Pre vypúšťanie sedimentu v nich sa používajú umiestnený súosovo vnútri rotora štvor-, šesť- a vosmizahodnye skrutky otáčajúcich sa líši od otáčok rotora, čo umožňuje regulovať dobu spracovania materiálu.

Filtračné odstredivky používané na liečenie suspenzií obsahujúcich viac ako 20% kryštalických pevných častíc väčšou ako 100 mikrometrov. Filtrovanie rotora odstredivky je zrezaný kužeľ, ktorého povrch má otvor štrbinu v tvare pre priechod supernatantu a vnútorných plechov pokrytých kruhové otvory s priemerom 0,3-0,5 mm. Zníženie rýchlosti otáčania skrutky v porovnaní s rotorom v 0,65-2,0% poskytuje planétovej prevodovky.

Obr. 7.29. Schéma zvitok odstredivky: 1 - rotor-2 - kozhuh- 3 - vstup suspenzii- 4 vyvodzuje objasnené zhidkosti- 5 - výstup osadka- 6 - shnek- 7, 8 - ložisko uzly- 9 - planétovým súkolím (NA Obr. Voinovich)

Vibračným vypúšťanie odstredivka kalu (obr. 7.30) sa používa na liečbu suspenzie s veľkosťou častíc až do 10 mm, najmä pre odvodnenie kalu a vysušení polymérnych perličiek. Ich rotora majú tvar zrezaného kužeľa, ktorého plášť je zostavený z drôtených sít s veľkosťou 0,2-0,3 mm štrbín.

Obr. 7.30. Schéma vibračné odstredivka kalu vybíjania: 1, 2 - 3 kozhuhi- - topánka pre prístroje 4, 5, 6 - uzly opory- 7 - hriadeľ-8 - montážou výstupu 9 - shkiv- 10 - kľukový hriadeľ-11 - ojnice 12 - remeňovým 13 - rotor (obr. Voynov NA)

Zrazenina sa pohybuje od úzkeho okraja širšie rotora v dôsledku pôsobenia odstredivej sily a zložky zotrvačné sily vytvárané kmity rotora v smere jeho osi. Vibračná frekvencia 23 až 37 Hz, amplitúda 3-8 mm. Doba zdržania kalu v rotora je nastaviteľná zmenou amplitúdy a frekvencie vibrácií.

Rúrkové odstredivky. Hlavným prvkom centrifugačnej skúmavky je dutý valec (rotor) otáčajúci sa s frekvenciou 13 000 do 15 000 otáčok / min. Trubkový sverhtsentrifugi ktorého separačný faktor vyšší ako 100 000 (obr. 7,31), v súčasnej dobe sa na výrobu proteínových prípravkov používaných.

Obr. 7.31. Trubkový sverhtsentrifuga RTR: 1 - odstreďovanie remenice vreteno -vereteno- 2 3 - ľahká fáza sprievodný prijímač 4 - ťažká fáza sprevádzajúci prijímač 5-6 -tormoz- rotor-7 - emulsii- vstup 8-9 stanina- - elektrodvigatel- 10 - kladka motor (obr. Voinovich NA)

Použitie duté otočnou tubulárnej rotor podporovaný dolnej elastické podložky. Rotor vretena v hornej časti je pripojený na pohon. hlava rotor je umiestnený v prijímači, slúžiace pre zachytenie supernatantu. Rúrkové sverhtsentrifuga môže byť objasnenie alebo oddeľovanie. V prvom prípade je horná úzka časť rotora majú otvory pre odvádzanie vyčistenej kvapaliny.

Druhá - horná časť rotora má zložitejšie zariadenie, okrem toho, že sú ešte otvory v hornej časti bubna pre odvádzanie ťažké zložky. Kaša zavádza do spodného stredu rotora, je vtiahnutý do rotácie a zároveň prúdi pozdĺž steny v axiálnom smere. Mikroorganizmy uložený na stene rotora, tvoriť zrazenina a centrátu je odvádzaný výstupným otvorom. Zrazenina sa odstráni ručne po zastavení odstredivky.

Odlučovače. Separácia našiel široké uplatnenie v krmive a koncentrácie pekárenského droždia, oddeľovanie emulzií a zjasňovacie roztokov biologicky aktívnych látok, potom bola odparená do odparky a ultrafiltračných jednotiek. Použitie oddeľovača môže spracovávať veľké množstvo ťažko filtruje suspenzie, zintenzívniť izoláciu a koncentráciu mikroorganizmov, väčšie ako 0,5 mikrónu. Podľa konštrukcie odlučovače sú oddelené doskou (obr. 7.32) a komory (obr. 7.33).

Obr. 7.32. Sedlový klietky - a 7 - hriadeľ-10 - baraban- 16 - tryska 18 - tarelkoderzhatel- b: 1, 6 - 2 probki- - stanina- 3 - prúžkov oleja-4 - gorizontalnyy- hriadeľ 5-7 tahometr- - gidrouzel- 8-9 chasha- - prijímač-10 - klapany- 11 - barabana- púzdro 12 - PIESTOVÝM báza barabana- 13- 14-15 tarelkoderzhatel- - tarelki- 16 - kryt 17 barabana- disc- tlaku 18 - výstupné zariadenia - 19 - tsentralnaya- rúrka 20, 21 - 22 Ring zatyazhnye- - prijímač shlama- 23 - kaša na priestor 43 - horné ložisko opory- 25 - pružina hornej opory- 26 - vertikalnyy- hriadeľa 27 - nosiča (obr nA. Voinovich)

Obr. 7.33. odlučovače schémy: komoru (A-B) a je-základne (c): (a) a (b): 1 - Base-2 - šnekové para-3 - tahometr- 4 - bobyshka- 5 - hriadeľ-6, 7, 8 - rotor sbore- 9 - disc- tlak 10-11 kryshka- - gayka- 12-13 uplotnenie- - shtutser- 14-15 kran- - manometr- 16 - tyč 17 - zdroj je suspenzii- 18 - sgon- 19 - puzdro barabana- 20-21 baraban- - OPORA 22 - spodný OPORA 23 - prijímač osadka- (c): 1 - stator- 20 - bubon (obr. Voynov NA)

odlučovače technologické účely sú rozdelené do troch hlavných skupín: separátory separátor na separáciu zmesi kvapalín nerozpustných v sebe navzájom a pre zahustenie kalov a zjasňovacie prostriedky emulsiy- separátory pre oddeľovanie pevných častíc zo spojených separátorov zhidkosti- vykonať dve alebo viac spracovateľských operácií kvapalnej zmesi. Kombinované odlučovače nazýva univerzálne. Patrí medzi separátory, v ktorej je separačný proces v kombinácii s akýmkoľvek iným procesom (odlučovače, extraktory, odlučovače, reaktory). Rotor odlučovačov diskových dokončená balíček kužeľových dosiek, ktoré rozdeľujú prúdenie kaše do rovnobežných laminárnych vrstiev.

Rotor komora má valcový separátory vložky. V separatorerazdelitele kŕmne zmesi cez centrálny trubky vstupuje do držiaka dosku, kde sú kanáliky vytvorené otvory v doskách, stúpa smerom nahor skrze zásobníka a prúdi do medzier vytvorených medzi nimi. Pod vplyvom odstredivej sily sa ľahšie frakcie nanesená na horný povrch podkladového zásobníka. Týmto povrch ľahkej frakcie sa pohybuje smerom k stredu bubna, potom sa cez medzeru medzi okrajmi dosiek a tarelkoderzhatelem bubon stúpa nahor a je odvádzaný prostredníctvom komunikácie.

Suspenzia v separátore-čističky cez centrálny trubky vstupuje tarelkoderzhatel, z ktorého je suspenzia vedená do priestoru medzi okrajmi obalu a veko dosiek. Potom sa kvapalina vstupuje mezhtarelchatoe priestor, medzerou medzi hornými hranami a tarelkoderzhatelem dosiek stúpa a východy štrbinou bubna. Proces čistenia začína v priestore kalu a končí v mezhtarelchatom. Proces separácie heterogénnych systémov sa vykonáva hlavne v mezhtarelchatom priestore. V tomto prípade je trajektórie dispergovanej fázy sa skladá z dvoch fáz.

Ľahká frakcia z dispergovanej fázy sa pohybuje smerom k osi otáčania, a ťažký - na periférii. V procese separácie je ovplyvnené frekvenciou otáčania bubna, rozmery dosiek a vzdialenosť medzi nimi, veľkosť výstupných otvorov pre frakcie.

Navrhnutý separátor (obr. 7.34 v) s dvojitým otáčania rotora, čo umožňuje nielen hydrodynamické vypúšťanie kalov, ale aj k zosilneniu procesu odstreďovania. Pri prevádzke takých odlučovačov sú rozdelené kalové častice smerujú do rotorového priestoru bahna, sa vytvorí vrstva kalu. zastaví prívod kvapaliny do rotora pred vypúšťania kalov a zariadenia na odvádzanie sú brzdené, tj. n1 > n2, kde n1 - rotora- otáčky n2 - rýchlosť vybíjania zariadenia. Injekčné kal sa vyskytuje v vybíjacie zariadenia privádza otvor. Tým, torta výstupným konci zariadenia na odvádzanie opäť začne otáčať s rýchlosťou rotora, a prevádzkový cyklus separátor sa opakuje.

Konštrukcia separátor umožňuje posilniť proces odstreďovania zvýšením rýchlosti otáčania kotúčového zásobníka. Jeden spôsob, ako znížiť strhávanie častíc dispergovanej fázy suspenzie medzerami medzi odlučovačom je znížiť výkon separátora, alebo inštaláciou filter na deliacej prepážky separátora oddeľovací doska (obr. 7,34, b).

Proces separácie separátora v rotora separátora s filtračnej steny sa skladá z dvoch krokov: a oddeľovacej tenké vrstvy a filtrácie ťažké kvapalnej fázy bez tvorby zrazeniny na povrchu filtračnej prepážky. Kvapalná fáza prechádza cez filtračné prepážku, ďalej odľahčená, a jeho povrch je tvorený v oblasti častíc koagulácia dispergovanej fázy, ktorá nemôže prejsť cez septum póry.

Filter septum je "bariéra" pre častice, ktoré nie sú uložené v tejto odstredivom poli. Pri separačné systémy veľmi jemného filtrácie v rotora na deliacej steny podmienok separácie doska sa zlepšuje významne zníženou unášanie diskontinuálna fáza je odstránená nerovnomerné vloženie disku zásobníka.

Obr. 7.34. odlučovače schémy: A a B - filtrácia peregorodkoy- a - dvojitá rotácia hydrodynamické vypúšťanie sedimentu: 1 - Základné- 2-3 tarelki- valyl vertikalnyy- 4 - filtrovanie peregorodka- 5 - vybíjanie zariadení (NA Voynov Obr. )

Pre zlepšenie výkonu a zvýšenie počtu otáčok bubna separátorov určených pre non báze. Schémy separátora vzory na základe bez pohonu, znázorneného na obr. 7,33, v, v ich namontovaný na dvoch nosnom hriadeli rotor, umiestnený vo vnútri statora motora. Stator je tvorený indukčným motorom typu separátora. separátor rotor je vyrobený z vysoko legovanej ušľachtilej ocele, na svojom vonkajšom povrchu lisovaného na valcovej rotačnej prstenec feromagnetického materiálu, ktorý plní funkciu rotora elektromotora s kotvou nakrátko.

NA Warriors, TG Volová

Delež v družabnih omrežjih:

Podobno