Odstředivky a oddělovače v mikrobiologické průmyslu

Video: separace Technologie mléka v odstředivce

V mikrobiologické průmyslu používá různé typy strojů zvažovaných pro oddělení přídavných částic z roztoků účinných látek, biomasy od kultivačního média, izolaci biologicky aktivního komplexu během jeho izolaci z roztoku a pro oddělení kapalné směsi nebo suspenze. V průmyslových provozech se odstředivé oddělování používá k oddělování částic o velikosti od 25 mm do 0,5 mikronu. Při separaci biologických kapalin do odstředivek a separátory jsou zvláštní požadavky na separační výkon a zajištění sterility procesu, aby se zabránilo aerosolové uvolnění do životního prostředí.

Podle odstředění se vztahuje k procesu oddělování heterogenních systémů, suspenzí a emulzí v odstředivém silovém poli, za použití pevných nebo kapalných propustné oddíly. V zařízení s pevnými stěnami produkují separaci suspenzí a emulzí principu sedimentace, účinek gravitace je nahrazen odstředivé síly. V zařízení s propustnými stěnami separačního procesu se provádí na principu filtrování suspenze, kde je tlakový rozdíl použit místo působení odstředivé síly.

Separace centrifugací heterogenních systémech, z fyzikálního hlediska, považovat za proces volné, nebo mu brání usazování částic suspendovaných v kapalině pod vlivem odstředivé silového pole. Odstředivá síla vzniká při otáčení centrifugy a jeho bytí v suspenzi. Vyskytuje se jako setrvačné síly v průběhu rotačního pohybu těles a je vždy směrován podél poloměru od osy otáčení k obvodu.

V praxi je odstřeďování jak je uvedeno výše, dva základní suspenze separační metody: odstředivou filtraci a odstředivé srážení. V souladu s tím, fyzikální podstata procesu prováděna odstředivky a rozdělen do usazovací filtru (odpadový). Pracovní těleso je rotor odstředivky (buben), uložené na otočném hřídeli, do vnitřní dutiny, z nichž se přivádí suspenze.

Rotor se skládá z kruhového krytu, válcového nebo kuželového pláště, ploché nebo konvexní dno.

Podle umístění svého hřídele odstředivka rozdělena na vertikální a horizontální. Umyvadla odstředivky rotory sběr pevného a filtr - perforovaný (obrázek 7.25 a obrázek 7.26 a a ..). Pod vlivem odstředivé síly se pevné látky částice hromadí na stěně pouzdra rotoru, a kapaliny nebo se nachází blíže k ose nebo se protlačí přes vrstvu sedimentu, filtrační přepážku a otvory v plášti. Provozní cyklus zahrnuje kroky filtračních odstředivek loading suspenze, filtrování, promývání, sušení a vybíjecích sraženiny. Filtrační Dekantační odstředivka nahrazuje precipitační kal splachování chybí, ale kapalina operace odstranění, sestavený nad sraženinou.

Obr. 7.25. Schéma filtr kyvadlo odstředivky (a, b) a jeho montáž výkres (c): 1, 2-3 stanina- - podveska- 4 - kozhuh- 5-6 kryshka- - rotační ložisko uzlinami 7- 8 - 9 elektrodvigatel-, 10, 11 - 12 Předání-V-řemen - osnovanie- 13 - 14 Mesh- - filtrování tkan- 15 - 16 osadok- - suspenze (obr Voynova NA).

Obr. 7.26. Schéma Dekantační odstředivka (a, b) a rotor fotografie (c): 1-2 kozhuh- - rotor (bubnové) - 3 - privod- 4 - stěna rotora- 5 - sediment vrstva (obr Voynova NA).

Odstředivky se používá pro separaci emulzí a suspenzí špatně filtrovatelný a separace suspenzí o velikosti částic v pevné fázi.

Podle provozního režimu vylučují odstředivky dávky a kontinuální. Pro první typické realizaci postupného pracovního cyklu operací v celém objemu rotoru pro druhý - simultánní provádění operací na různých částech rotoru, při pohybu kalu podél jeho tvořící přímky. Odstředivky jsou klasifikovány podle způsobu vypouštění dort. Pro šarži stroje se vyznačuje tím, vyložení ručně pomocí gravitace, pomocí nozha- pro kontinuální odstředivky - pulzující, šneku, vibrací. výkonné výpočty odstředivek v přístupné formě prezentovány v práci.

Nejčastěji používané typy odstředivky šarže -mayatnikovye a horizontální s výkonem čepele sedimentu. Kyvadlové odstředivky (obr. 7.25 v), obdrželi jméno protože kmitavého pohybu těla během provozu. Strukturální rysem těchto strojů - vertikální uspořádání hřídele rotoru a má tři sloupce, ve kterém je pružný pozastavení tyč s kulovými klouby a pružiny. Tato suspenze může snížit dynamickou zátěž na ložiska.

Horizontální odstředivka s vypouštěcí kalu čepelí (obr. 7,27), všechny provozní operace cyklu se provádí při stejné rychlosti rotoru, obvykle v automatickém režimu.

Obr. 7.27. Schéma horizontální odstředivka kalu výtok nože 1, 2 a vstup-výstup přípravků- 3 - pnevmotsilindr- 4 - kozhuh- 5 - rotoru, 6, 7, 8 - ložisková sestava 9-10 elektrodvigatel- - nožem pro odstranění kalu (obr . NA Voinov)

Filtrační odstředivky používané pro zpracování vláknitých materiálů, a suspenze, které obsahují více než 10% jemně zrnité, s výhodou rozpustné v pevné fázi částice sedimentu při drcení dovoleno. Dekantační odstředivka se používá pro separaci koncentrovaných suspenzí s malým nerozpustné pevné fázi (5-40 mikronů velikost částic). Většina vosstrebovan kontinuální stroje jsou pulzující a vibrační vypouštění sedimentu, šroub.

Horizontální odstředivky posunovač (obr. 7.28) se používá pro separaci suspenzí, které obsahují více než 25% krystalické pevné látky s velikostí částic větší než 100 mikrometrů v případě potřeby kvalitativní oplachování sraženina. Hřídel rotoru odstředivky dutiny, která se nachází uvnitř posunovače, který obdrží vratný pohyb pístu válce (sto dvojitých zdvihů za minutu amplituda délky 0,1 rotor). Kaše je přiváděna na uvolněné rotoru sítové části přes přijímací kužel připojen k posunovače.

Obr. 7.28. Schéma odstředivka posunovač 1 - kozhuh- 2 - rotor-3 - Rod 4 - ložisko 5 uzly- - tolkatel- 6 - píst 7 - vykládání osadka- 8 - příjem konus- 9 - vstupní suspenze (H Obr. .A. Voynova)

Sraženina se postupně přesouvá do otevřeného konce rotoru, praní a odstředění na cestě. Experimentální sada tloušťka kal vrstva, která zajišťuje jeho pohyb na povrchu rotoru bez puchýřů. Tloušťka řídí vyměnitelnou sedimentu kruh, opravitelný do přijímacího kuželu.

V případech, kdy se vyžaduje pečlivé mytí a sušení sraženiny pomocí dvou, čtyř a shestikaskadnye odstředivky, kde je vnitřní rotor síto, rotační, pístové pohyb, tlačí po stranách vrstvu kalu na vnější sít. V tomto filtračním provozu, promytí a vysušení sraženiny se provádí na různých sít.

Odstředí se šroubovým vypouštění sedimentu (obr. 7.29), k dispozici v provedení, jak filtru a vysrážení. Pro vypouštění sedimentu v nich se používají umístěn souose uvnitř rotoru čtyř-, šesti- a vosmizahodnye šrouby otáčejících se liší od otáček rotoru, což umožňuje regulovat dobu zpracování materiálu.

Filtrační odstředivky používané pro léčení suspenzí obsahujících více než 20% krystalických pevných částic větší než 100 mikrometrů. Filtrování rotoru odstředivky je komolý kužel, jehož vnější povrch má otvor štěrbinu ve tvaru pro průchod supernatantu a vnitřních plechů pokrytých kruhové otvory o průměru 0,3-0,5 mm. Snížení rychlosti otáčení šroubu ve srovnání s rotorem v 0,65-2,0% poskytuje planetové převodovky.

Obr. 7.29. Schéma svitek odstředivky: 1 - rotor-2 - kozhuh- 3 - vstup suspenzii- 4 vyvozuje objasněno zhidkosti- 5 - výstup osadka- 6 - shnek- 7, 8 - ložisko uzly- 9 - planetovým soukolím (NA Obr. Voinov)

Vibračním vypouštění odstředivka kalu (obr. 7.30) se používá k léčbě suspenze s velikostí částic až do 10 mm, zejména pro odvodnění kalu a vysušení polymerních perliček. Jejich rotoru mají tvar komolého kužele, jehož plášť je sestaven z drátěných sít o velikosti 0,2-0,3 mm štěrbin.

Obr. 7.30. Schéma vibrační odstředivka kalu vybíjení: 1, 2 - 3 kozhuhi- - bota pro přístroje 4, 5, 6 - uzly opory- 7 - hřídel-8 - montáží výstupu 9 - shkiv- 10 - klikový hřídel-11 - ojnice 12 - řemenovým 13 - rotor (obr. Voynova NA)

Sraženina se pohybuje od úzkého okraje širší rotoru v důsledku působení odstředivé síly a složky setrvačné síly vytvářené kmity rotoru ve směru jeho osy. Vibrační frekvence 23 až 37 Hz, amplituda 3-8 mm. Doba zdržení kalu v rotoru je nastavitelná změnou amplitudy a frekvence vibrací.

Trubkové odstředivky. Hlavním prvkem centrifugační zkumavky je dutý válec (rotor) otáčející se s frekvencí 13 000 do 15 000 otáček / min. Trubkový sverhtsentrifugi jehož separační faktor vyšší než 100 000 (obr. 7,31), v současné době se na výrobu proteinových přípravků používaných.

Obr. 7.31. Trubkový sverhtsentrifuga RTR: 1 - odstřeďování řemenice vřeteno -vereteno- 2 3 - lehká fáze doprovodný přijímač 4 - těžká fáze doprovázející přijímač 5-6 -tormoz- rotor-7 - emulsii- vstup 8-9 stanina- - elektrodvigatel- 10 - kladka motor (obr. Voinov NA)

Použití duté otočnou tubulární rotor podporován dolní elastické podložky. Rotor vřetena v horní části je připojen k pohonu. rotorové hlavy se nachází v přijímači, které slouží pro zachycování supernatantu. Trubkové sverhtsentrifuga může být objasnění nebo oddělování. V prvním případě je horní úzká část rotoru mají otvory pro odvádění vyčištěné kapaliny.

Druhá - horní část rotoru má složitější zařízení, kromě toho, že jsou ještě otvory v horní části bubnu pro odvádění těžké složky. Kaše zavádí do spodního středu rotoru, je vtažen do rotace a zároveň proudí podél stěny v axiálním směru. Mikroorganismy uložen na stěně rotoru, tvořit sraženina a centrátu je odváděn výstupním otvorem. Sraženina se odstraní ručně po zastavení odstředivky.

Odlučovače. Separace našel široké uplatnění v krmivu a koncentrace pekařského droždí, oddělování emulzí a zjasňující roztoků biologicky aktivních látek, poté byla odpařena do odparky a ultrafiltračních jednotek. Použití oddělovače může zpracovávat velké množství obtížně filtruje suspenze, zintenzivnit izolaci a koncentraci mikroorganismů, větší než 0,5 mikronu. Podle konstrukce odlučovače jsou odděleny deskou (obr. 7.32) a komory (obr. 7.33).

Obr. 7.32. Sedlový klece - a 7 - hřídel-10 - baraban- 16 - tryska 18 - tarelkoderzhatel- b: 1, 6 - 2 probki- - stanina- 3 - proužků oleje-4 - gorizontalnyy- hřídel 5-7 tahometr- - gidrouzel- 8-9 chasha- - přijímač-10 - klapany- 11 - barabana- pouzdro 12 - PÍSTOVÝM báze barabana- 13- 14-15 tarelkoderzhatel- - tarelki- 16 - kryt 17 barabana- disc- tlaku 18 - výstupní zařízení - 19 - tsentralnaya- trubka 20, 21 - 22 Ring zatyazhnye- - přijímač shlama- 23 - kaše na prostor 43 - horní ložisko opory- 25 - pružina horní opory- 26 - vertikalnyy- hřídele 27 - nosiče (obr nA. Voinov)

Obr. 7.33. odlučovače schématu: komoru (A-B) a je-základny (c): (a) a (b): 1 - Base-2 - šnekové para-3 - tahometr- 4 - bobyshka- 5 - hřídel-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 - pouzdro barabana- 20-21 baraban- - OPORA 22 - spodní OPORA 23 - přijímač osadka- (c): 1 - stator- 20 - buben (obr. Voynova NA)

odlučovače technologické účely jsou rozděleny do tří hlavních skupin: separátory separátor pro separaci směsi kapalin nerozpustných v sobě navzájem a pro zahuštění kalů a zjasňovací prostředky emulsiy- separátory pro oddělování pevných částic ze spojených separátorů zhidkosti- provést dvě nebo více zpracovatelských operací kapalné směsi. Kombinované odlučovače nazývá univerzální. Patří mezi separátory, ve které je separační proces v kombinaci s jakýmkoli jiným procesem (odlučovače, extraktory, odlučovače, reaktory). Rotor odlučovačů diskových dokončena balíček kuželových desek, které rozdělují proudění kaše do rovnoběžných laminárních vrstev.

Rotor komora má válcový separátory vložky. V separatorerazdelitele krmné směsi přes centrální trubky vstupuje do držáku desku, kde jsou kanálky vytvořené otvory v deskách, stoupá směrem nahoru skrze zásobníku a proudí do mezer vytvořených mezi nimi. Pod vlivem odstředivé síly se lehčí frakce nanesena na horní povrch podkladového zásobníku. Tímto povrch lehké frakce se pohybuje směrem ke středu bubnu, pak se přes mezeru mezi okraji desek a tarelkoderzhatelem buben stoupá nahoru a je odváděn prostřednictvím komunikace.

Suspenze v separátoru-čističky přes centrální trubky vstupuje tarelkoderzhatel, ze kterého je suspenze vedena do prostoru mezi okraji obalu a víko desek. Potom se kapalina vstupuje mezhtarelchatoe prostor, mezerou mezi horními hranami a tarelkoderzhatelem desek stoupá a východy štěrbinou bubnu. Proces čištění začíná v prostoru kalu a končí v mezhtarelchatom. Proces separace heterogenních systémů se provádí hlavně v mezhtarelchatom prostoru. V tomto případě je trajektorie dispergované fáze se skládá ze dvou fází.

Lehká frakce z dispergované fáze se pohybuje směrem k ose otáčení, a těžký - na periferii. V procesu separace je ovlivněno frekvencí otáčení bubnu, rozměry desek a vzdálenost mezi nimi, velikost výstupních otvorů pro frakce.

Navržený separátor (obr. 7.34 v) s dvojitým otáčení rotoru, což umožňuje nejen hydrodynamické vypouštění kalů, ale také k zesílení procesu odstřeďování. Při provozu takových odlučovačů jsou rozděleny kalové částice směřují do rotorového prostoru bahna, se vytvoří vrstva kalu. zastaví přívod kapaliny do rotoru před vypouštění kalů a zařízení k odvádění jsou brzděna, tj. n1 > n2, kde n1 - rotora- otáčky n2 - rychlost vybíjení zařízení. Injekční kal se vyskytuje v vybíjecí zařízení přivádí otvor. Tím, dort výstupním konci zařízení k odvádění opět začne otáčet s rychlostí rotoru, a provozní cyklus separátor se opakuje.

Konstrukce separátor umožňuje posílit proces odstřeďování zvýšením rychlosti otáčení kotoučového zásobníku. Jeden způsob, jak snížit strhávání částic dispergované fáze suspenze mezerami mezi odlučovačem je snížit výkon separátoru, nebo instalací filtr na dělící přepážky separátoru oddělovací deska (obr. 7,34, b).

Proces separace separátoru v rotoru separátoru s filtrační stěny se skládá ze dvou kroků: a oddělovací tenké vrstvy a filtrace těžké kapalné fáze bez tvorby sraženiny na povrchu filtrační přepážky. Kapalná fáze prochází přes filtrační přepážku, dále odlehčena, a jeho povrch je tvořen v oblasti částic koagulace dispergované fáze, která nemůže projít přes septum póry.

Filtr septum je „bariéra“ pro částice, které nejsou uloženy v této odstředivém poli. Při separační systémy velmi jemného filtrace v rotoru na dělicí stěny podmínek separace deska se zlepšuje významně sníženou unášení diskontinuální fáze je odstraněna nerovnoměrné vložení disku zásobníku.

Obr. 7.34. odlučovače schématu: A a B - filtrace peregorodkoy- a - dvojitá rotace hydrodynamické vypouštění sedimentu: 1 - Základní- 2-3 tarelki- valyl vertikalnyy- 4 - filtrování peregorodka- 5 - vybíjení zařízení (NA Voynova Obr. )

Pro zlepšení výkonu a zvýšení počtu otáček bubnu separátorů určených pro non bázi. Schémata separátoru vzory na základě bez pohonu, znázorněného na obr. 7,33, v, v jejich namontován na dvou nosném hřídeli rotor, umístěný uvnitř statoru motoru. Stator je tvořen indukčním motorem typu separátoru. separátor rotor je vyroben z vysoce legované ušlechtilé oceli, na svém vnějším povrchu lisovaného na válcové rotační prstenec feromagnetického materiálu, který plní funkci rotoru elektromotoru s kotvou nakrátko.

NA Warriors, TG Volová

Sdílet na sociálních sítích:

Podobné