Аппарат для разделения биологических жидкостей Советский патент 1984 года по МПК C12M1/12 B01D31/00 

ел Изобретение относится к аппаратам для -разделения жидкостей с помощью мембранных фильтров и предназначено для применения в микробиологической промьшшенности для концентрирования суспензий клеток микроорганизмов,а также клеток выс ших организмов растительного и животного происхождения. Известен аппарат для разделения жидкостей, содержааий установленный с возможностью вращения кор пус с патрубками для подачи жидкости и отвода концентрата и фильтрата в сетчатый блок l. Недостатком этого аппарата является то, что в процессе разделения происходит увеличение концентрации, клеток на внутренней поверхности сетки, что снижает производительность, вызывает значительное гидродинамическое воздействие на клетки микроорганизмов и инактивирует их. Наиболее близким к предлагаемому является аппарат для разде,ления биологических жидкостей, пре имущественно клеточных суспензий, содержащий вертикальный корпус с патрубками ввода жидкости и отвода концентрата и фильтрата и установленный внутри корпуса с возможност вращения цилиндрический мембранный фильтр 21. Недостатком известного аппарата является то, что разделяемая жидкость, поступая во внутренную цили дрическую гладкостенную полость ве тикального корпуса, закручивается вращающимся цилиндрическим мембран ным фильтром, при этом происходит забивание пор фильтра клетками мик организмов и значительное снижение производительности аппарата. Цель изобретения - повьпиение производительности аппарата. Цель достигается тем, что в аппарате для разделения биологически жидкостей, преимущественно клеточных суспензий, содержащем вертикал ный корпус с патрубками ввода жидкости и отвода концентрата и фильт рата и установленный внутри корпус с возможностью вращения цилиндрический мембранный фильтр, внутренн поверхность корпуса имеет форму ус ченного конуса, обращенного меньши основанием вверх, и снабжена направляющей пластиной, размещенной п винтовой линии, при этом патрубок ввода жидкости прикреплен тангенциально в нижней части корпуса, а патрубок отвода концентрата тангенциально в верхней части корпуса для вращения потока жидкости навстречу вращению цилиндрического мембранного фильтра. На фиг.1 изображен аппарат, вертикальный разрез; на фиг.2 вид А на фиг.1; на фиг.З .- разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - аппаратурная схема разделения биологических жидкостей. Аппарат для разделения биологических жидкостей, преимущественно клеточных суспензий, содержит вертикальный корпус 1, внутренняя поверхность которого имеет форму усеченного конуса, обращенного меньшим основанием вверх, и снабжена направляющей пластиной 2, размещенной по винтовой линии и установленный внутри корпуса 1 с возможностью вращения цилиндрический мембранный фильтр, состоящий из перфорированного цилиндра 3 и фильтрующей мембраны 4. В нижней части корпуса 1 прик-. реплен тангенциально патрубок 5 ввода разделяемой жидкости, а в верхней также тангенциально патрубок б отвода концентрата. При этом патрубки 5 и б .предназначены для.вращения потока жидкости навстречу вращению цилиндрического мембранного фильтра. Мембранный фильтр своей нижней частью жестко соединен цилиндрическим полым хвостовиком 7, внутри которого расположен патрубок 8 для отвода фильтрата, соединенный с корпусом i. Верхний конец патрубка 8 имеет форму полуокружности, расположенной в горизонтальней плоскости внутри мембранного фильтра стверстием навстречу его вращению в зоне соединения фильтра с хвостовиком 7. Корпус 1 в нижней части снабжен крышкой 9, в которой смонтированы уплотнения 10 и подшипник 11 хвостовика 7. На Свободном конце хвостовика установлен шкив 12 клиноременной передачи. Патрубок 5 ввода разделяемой жидкости в аппарат сообщен трубопроводом 13 с насосом 14, который псдключен к расходной емкости 15, снабженной теплообменником 16. Патрубок 6 отвода концентрата при помощи трубопровода 17 подсоединен к расходной емкости 15. На трубопроводе 13 установлены вентили 18, расходомер 19 и манометр 20, а на трубопроводе 17 - вентиль 2 и манометр 22 , Разделяемая жидкость, по преимуществу клеточная суспензия, из емкости 15 насосом 14 подается по трубопроводу 13 в корпус 1 аппарата через патрубок 5. Вентили 18 и 21 при этом- открыты. По заполнении полости, образованной внутренней поверхностью корпуса 1 и поверхностью мембранного -фильтра, разделяемой жидкостью включают с пульта 23 управления привод клиноременной передачи, приводя во вращение шкив 12 и мембранный фильтр. С помощью вентиля 21 устанавливают по манометрам 22 и 20 требуемое давление, а с помощью вентиля 18 по расходомеру 1,9 - требуемый расход.

Поток разделяемой жидкости, проходя через тангенципльно прикрепленный к корпусу 1 патрубок 5, приводится во вращение навстречу вращению мембранного фильтра и поднимается по полости, образованной внутренней поверхностью корпуса 1, имеющего.форму усеченного конуса, обращенного меньшим основанием вверх и снабженной направляющей пластиной 2, размещенной по винтовой линии и наружной поверхностью мембранного фильтра.

При этом жидкость фильтруется через фильтрующую мембрану 4 и перфорированный цилиндр 3 вращающегося мембранного фильтра и поступае внутрь фильтра. Полученный фильтрат отводится из аппарата по патрубку 8

верхний .конец которого выполнен в виде полуокружности отверстием навстречу вращению мембранного фильтра, что обеспечивает максиальное удаление фильтрата,

Жидкость, не прошедшая через фильтрующую мембралу 4, в виде концентрата выводится по патрубку 6 из аппарата и по трубопроводу 17 поступает в расходную емкость 15.

0

Выполнение внутренней поверхности корпуса 1 в форме усеченного конуса и снабжение ее направляющей пластиной 2, размещенной по винтовой линии обеспечивает постоян5ную организованную скорость течения жидкости вдоль всей поверхности фильтрующей мембраны 4, что совместио с вращением потока жидкости,образованного тангенциально укрепленными патрубками 5 и 6 ввода разде0ляемой жидкости и отвода концентрата навстречу йращению цилиндрического фильтра, способствует уменьшению концентрации клеток у поверхности мембранного фильтра и повы5шению производительности аппарата, |т.е, повышению разделения примерно ;на 10% по сравнению с прототипом.

видл

Фиг. 2

5-5

23

/

т

АППАРАТ ПЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ, преимущественно клеточных суспензий, содержащий вертикальный корпус с патрубками ввода жидкости и отвода концентрата и фильтра и установленный внутри корпуса с возможностью вращения цилиндрический и мембранный фильтр, отличающийс я тем, что, с целью повышения производительности, внутренняя поверхность корпуса имеет форму усеченного конуса, обращенного меньшим основанием вверх, и снабжена направляющей пластиной, размещенной по винтовой линии, при этом патрубок ввода жидкости пр)икреплен тангенциально в нижней части корпуса, а патрубок отвода концентрата - тангенциально в верхней части корпуса для вращения i потока жидкости навстречу вращению цилиндрического мембранного фильтСО ра.