Установка для концентрирования культурной жидкости

 

Изобретение относится к устройствам для проведения мембранных процессов разделения биологических растворов и суспензий , в частности для концентрирования культурэльной жидкости, и может быть использовано в микробиологической и др смежных отраслях промышленности Целью изобретения является повышение эффективности работы установки при уменьшении объема концентрируемой жидкости. Циркуляционная емкость снабжена размещенным внутри нее коаксиально перфорированным цилиндром 11, на внешней поверхности которого расположены подъемные лопатки 14, днище емкости имеет вертикальные перегородки 16, а штуцер 18 ввода рабочей жидкости размещен тангенциально между подъемными лопатками 14 и перегородками 16, при этом емкость выполнена с отношением высоты к диаметру не менее 5 5 ил (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s В 01 D 61/20

I ь .. °,;;,-. -., -1, т,.

I !

"1; т ) ) . .- 1;," ., ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4708623/26 (22) 21.06.89 (46) 15.06.91. Бюл. N. 22 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский институт прикладной биохимии (72) А.Ф.3ябрев, А.Б.Лимитовский, А.Ю.Побочин и Е,С.Шитиков (53) 582.232 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1116057, кл. В 01 О 13/00. 1983. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ КУЛЬТУРАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к устройствам для проведения мембранных процессов разделения биологических растворов и суспензий, в частности для концентрирования

Изобретение относится к устройствам для проведения мембранных процессов разделения биологических растворов и суспензий, в частности для концентрирования культуральных жидкостей (КЖ) и родуцентов средств защиты растений типа иДендробациллин", молочнокислых заквасок типа "Казаксил" и т.п. и может быть использовано в микробиологической промышленности.

Цель изобретения — повышение эффективности работы установки при уменьшении объема концентрируемой жидкости.

На фиг.1 показана установка, общий вид; на фиг,2 — мембранный блок; на фиг.3 — циркуляционная емкость; на фиг,4 — вид по стрелке А на фиг.3; на фиг.5 — фрагмент верхнего участка емкости. . Установка включает в себя циокчляционную емкость 1, насос 2, мембранный блок

3, кроме того, установка снабжена штуцером

4 ввода рабочей жидкости, штуцером 5 сли„„ Ы ÄÄ 1655546 А1 культуральной жидкости, и может быть использовано в микробиологической и др, смежных отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение эффективности работы установки при уменьшении объема концентрируемой жидкости.

Циркуляционная емкость снабжена размещенным внутри нее коаксиально перфорированным цилиндром 11, на внешней поверхности которого расположены подъемные лопатки 14, днище емкости имеет вертикальные перегородки 16, а штуцер 18 ввода рабочей жидкости размещен тангенциально между подъемными лопатками 14 и перегородками 16, при этом емкость выполнена с отношением высоты к диаметру не менее 5. 5 ил.!

Ъ ва концентрации и штуцером 6 слива фильтрата.

Мембранный блок 3 (см. фиг.2) содержит корпус 7, мембранный элемент 8, входной 9 и выходной 10 распределители. (Л

Д

Циркуляционная емкость 1 выполнена с 01 отношением высоты к диаметру не менее 5.

Циркулвционнвл емкость имеет внутренний цилиндр 11, расположенный коаксиально с обечайкой емкости 12 и имеющей отверстия 13. Внешняя поверхность перфорированного цилиндра 11 снаб кена подъемными лопатками 14, днище 15 емкости 1 выполнено наклонным и на нем под цилиндром 11 укреплены вертикальные перегородки 16 (успокоители). Выходной штуцер

17 расположен в нижней точке емкости 1, а входной 18 тангенциально, причем выше уровня перегородок 16, но ниже подьемных лопаток 14.

1655546

Установка работает следующим образом.

Установка заполняется разделяемой жидкостью через штуцер 4. Разделяемая 5 жидкость при помощи циркуляционного насоса 2 циркулирует по контуру емкость— насос — мембранный блок — емкость. Фильтрат удаляется из мембранного блока через штуцер 6. Мембранные элементы 8 мемб- 10 ранного блока 3 соединены при помоЩи смежных распределителей 9, 10 в требуемую схему, обеспечивающую оптимальную скорость движения разделяемой жидкости в мембранных элементах 8. 15

Из мембранного блока 3 рабочая жидкость поступает через входной штуцер 18 в емкость 1 тангенциально в кольцевой зазор между перфорированным цилиндром 11 и обечайкой емкости, закручиваясь в этом 20 кольцевом зазоре, Вихревые лопатки 14 придают потоку; закрученному в кольцевом зазоре, винтовое восходящее движение. Таким образом, рабочая жидкость, поступившая в емкость из мембранного блока 3, 25 поднимается в верхнюю часть емкости 1 и через перфорационные отверстия 13 переливается из кольцевого зазора в централь- . ную часть емкости 1, образуя в циркуляционной емкости 1 вертикальный 30 торообразный вихрь, предотвращающий образование застойной эоны рабочей жидкости повышенной концентрации, в нижней части емкости.

Благодаря наличию перфорационных 35 отверстий 13 по всей высоте цилиндра 11 процесс перемешивания происходит при любом уровне жидкости в циркуляционной емкости 1.

При завершении процесса концентри- 40 рования при минимальном количестве рабочей жидкости в емкости рабочая жидкость, возвращаемая в емкость, попадает на перегородки 16, предотвраЩающие ее закрутку и обеспечивающие устойчивую ра- 45 боту. установки при минимальном объеме рабочей жидкости в емкости.

Выполнение емкости с отношением высоты к диаметру менее 5 приводит к срыву режима работы насоса и увеличению необходимого начального объема, обеспечивающего устойчивую работу установки, т.е. надежность и эффективность работы установки снижаются.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет эффективно проводить процесс концентрирования при минимальном первоначальном объеме КЖ, что обеспечивает возможность обработки малых объемов КЖ(например в производстве особо чистых веществ) с высоко степенью концентрирования. Конструктивные особенности циркуляционной емкости в установке для концентрирования позволяют исключить пенообразование и обеспечить выравнивание концентрации по высоте емкости, что обеспечивает надежную работу установки.

Формула изобретения

Установка для концентрирования культуральной жидкости, содержащая мембранный разделительный блок, цилиндрическую циркуляционную емкость со штуцерами ввода и вывода концентрируемой жидкости, соединенную с мембранным блоком посредством трубопроводов и циркуляционного насоса, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы установки при уменьшении объема концентрируемой жидкости, циркуляционная емкость снабжена размещенным в ней коаксиально перфорированным цилиндром, на внешней поверхности которого расположены подъемные лопатки, и установленными на днище под цилиндром вертикальными перегородками, при этом емкость выполнена с отношением высоты к диаметру не менее 5, а штуцер ввода расположен тангенциально выше перегородок и ниже подъемных лопаток.

1655546

Вх08

1655546 ф

АФ

17

Составитель Н,Кекишева

Редактор М,Самерханова Техред М.Моргентал Корректор Т,Палий

Заказ 2302 Тираж 447 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина. 101