Устройство для коагуляции Советский патент 1986 года по МПК B01D21/08 C02F1/52 C02F1/52 C02F101/00 C02F103/00 

1242204

2. Устройство по п.1, о т л и - патрубков составляет 30% от площади чающееся тем, что площадь . проходного сечения подающих трубопро- проходного сечения соединительных водов.

1

Изобретение относится к области оборудования для получения бактериальных препаратов, в частности микробиологических средств защиты р.асте- ний (дендробациллин, энтобактерин и др.), и может найти применение в микробиологической, медицинской, химической и других отраслях промышленности..

Цель изобретения - повьшение эффективности процесса коагуляции при одновременном уменьшении потерь продукта.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - то же, вариант исполнения стержня в виде мешалки; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1 и 2; на фиг,4 - узел I на фи:г.1; на фиг.З - узел ТI на фиг.1.

Устройство для коагуляции состоит из размещенных в верхней части емкос ти 1 распределителя 2 потока обраба- .тываемой жидкости и распределителя .3 раствора коагулянта, включающих соответственно вертикальные подающие трубопроводы 4 и 5 с , тангенциальными выпускными соплами 6 и 7 э дегазационной камеры 8, установленной по оси емкости 1 и сообщающейся с подающими трубопроводами 4 и 5 при помощи горизонтальных соединительных патрубков 9 и 10, стержня 11, проходящего через дегазационную камеру 8 и штуцера 12 вывода газа из емкости 1.

Подающие трубопроводы, 4 и 5 и соединительные патрубки 9 и 10 выполнены с поцеречным сечением прямо- утольной формы с соотношением сторон 1:4, причем площадь проходного сече- imK соединительных патрубков 9 и 10 составляет 30% от площади проходного сечения подающих трубопроводов 4 и 5

Вьшускное сопло 6 распределителя

2жи,дкости имеет уголс - наклона к вертикали больший, чем угол/i наклона выпускного сопла 7 распределителя

3раствора коагулянта, и составляет 45 - 60°.

2

Дегазационная камера 8 выполнена в виде цилиндроконического гидроциклона и поэтому соединительные патрубки 9 и 10 прикреплены к ней по касательной. В нижней конической части дегазационной камеры укреплены радиальные ребра 13 дЛя спрямления выте- кающего из нее потока.

Стержень 11 может быть вьтолнен в

виде вала перемешивающего устройства 14, снабженного .электродвигателем 15. Д.ПЯ сконцентрированного продукта слз; жит штуцер 16 в днище емкости 1, а .для постадийного слива (декантаоии) осветленной жидкости - штуцера 17 в боковой стенке ёмкости I.

Устройство для коагуляции работает следующим образом.

При подаче через распределитель 2

внутрь емкости 1 обра,батываемой жидкости и 4ei5c3 распределитель 3 раствора коа.гулянта потоки направляются соответственно выпускными соплами 6 и 7 по касательной на внутреннюю поверхность боковой стенки емкости 1 и перемещаются по ней вниз по винтовым траекториям. Так как, угол ai наклона вьшускного сопла 6 к образующей емкости 1 больше угла/З наклона

выпускного сопла 7, то поток обрабатываемой жидкости движется по более крутой винтовой траектории, чем поток раствора коагулянта, что ведет к их пересечению и интенсивному перемешиванию. Следовательно, на стенке емкости 1 возникают турбулентные сдвиговые потоки, которые приводят к усилению коагуляционных процессов. В обрабатьшаемой жидкости, например жидкой микробной биомассе, может содержаться большое количество газовых пузырьков, так как в процессе выращивания биомассы она интенсивно аэрируется газом. В растворе коагулянта так же присутствуют пузырьки газа, образующиеся в результате растворения твердого исходного коагулянта в жидкости. При движении обоих га

3

зожидкостных потоков в тройниках, образованных вертикальными подающим трубопроводами 4 и 5 и горизонталь- .ными соединительными патрубками 9 и 10 при условии, что трубы и патруки имеют прямоугольное сечение с со отнойением сторон 1:4 и при отведении в патрубки 30% расхода, происходят полная сепарация газа из потоко в вертикальных трубопроводах 4 и 5 соединительные патрубки 9 и 10. Таким образом, происходит дегазация основной массы (70%) обрабатываемой жидкости и раствора коагулянта до и подачи на стенку емкости I . В свою очередь, газожидкостные потоки, движущиеся по соединительным патрубкам 9 и 10, попадают в дегазационную камеру 8 (гидроциклон), где и происходит окончательное отделение газа от жидкости. Газ через верхний зазор между стержнем 1 1 и крьшвкой дегазационной камеры 8 выходит внутрь емкости 1 к далее из нее через штуцер 12, а вращающиеся и одновременно перемешивающиеся потоки обрабатьшаемо жидкости и раствора коагулянта движутся вниз в корпусе дегазационной камеры 8. Для избежания разбрызгивания потока при его выходе из дегазационной камеры 8 и образования пены на слое жидкости, в нижней части камеры. 8 установлены ребра 13, которые спрямляют вращающийся поток, попадающий далее на стержень 11, по которому он стекает к днищу емкости 1 .

10

5

0

5

0

Использование в устройстве для коагуляции перемешивающего устройства 14, например, .струнной мешалки способствует увеличению равномерности смешения коагулируемьй жидкости с раствором коагулянта по всему объему жидкости, но в связи с уже проведенным при их подаче в емкость 1 гидродинамическом перемешивании продолжительность механического перемешивания сокращается до минимума, что сохраняет размер скоагулированных час- . тиц и способствует ускорению процесса осаждения.

По мере седиментации скоагулиро- ванной массы осветленная жидкость последовательно отводится из емкости 1 через штуцера 17, а полностью скоагулированная масса (конечный продукт) при завершении процесса отводится из емкости I через штуцер 16.

Выполнение устройства для коагуляции описанньп образом, способству- ет интенсивному гидродинамическому перемешиванию потоков обрабатываемой жидкости и раствора коагулянта при их подаче в емкость и, следовательно,

усилению процесса коагуляции, полностью извлекаются из потоков пузырьки газа, что также повышает эффектив-ность процесса коагуляции. Кроме того, исключается прямое падение струй на слой жидкости, ее вспенивание и потери конечного продукта в пене.

/«ff

8- 11фиг А

Редактор Н.Данкулич

фиг.5

Составитель Г.Леднева

Техред М.Ходанич Корректор В.Бутяга

Заказ 3640/10 . Тираж 663 , Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4