УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛ Советский патент 1994 года по МПК B01J2/02 B01J2/24 

Установка предназначена для проведения процесса иммобилизации биокатализатора в полиакриламидный гель и получения гранул, обладающих высокой биокаталитической активностью.

Изобретение может быть использовано в медицинской, микробиологической, пищевой и химической промышленности и исследовательской практике.

Цель изобретения - повышение надежности работы за счет предотвращения засорения капилляров, снижения расхода реагентов и повышения прочности гранул.

На фиг. 1 изображена предлагаемая установка; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1.

Установка содержит емкости 1 с мономерами, биокатализатором и инициатором, трубопроводы 2, клапаны 3, капилляры 4 с приводом 5, связанные с приводом возвратно-поступательного движения, электродвигатель 6 с ведущим прижимным и фиксирующим роликами 7, 8 и 9 соответственно, сопло 10, теплообменник 11, выполненный в виде вращающегося барабана с гидрофобизированной поверхностью 12, скребок 13, сборник 14 гранул, трубу 15 с соплом, установленным над барабаном вдоль его продольной оси для подачи инертного газа с регулятором 16 давления и регуляторами 17 расхода, бокс-камеру 18.

Установка работает следующим образом.

В исходном состоянии каждая емкость 1 заполнена соответствующим мономером полиакриламидного геля, биокатализатором и инициатором. Теплообменник 11 заполнен необходимым количеством хладагента. На регуляторе 16 устанавливают заданное давление инертного газа, например азота, а на регуляторах 17 - его расход через емкости 1 и сопло 10.

С помощью электродвигателя 6 приводят во вращение жестко закрепленный на его валу ведущий ролик 7 и установленный между ним, прижимным 8 и фиксирующим 9 роликами теплообменник 11. При вращении теплообменника 11 хладагент смывает его внутреннюю поверхность, осуществляя таким образом отвод тепла с гидрофобизированной поверхности 12.

Затем включают привод 5 капилляров 4, с каждым импульсом возвратно-поступательного движения которого синхронно включаются клапаны 3, установленными между емкостями с реагентами и капиллярами и на трубе для подачи инертного газа.

С импульсным открытием клапанов 3 по каждому трубопроводу 2 мономеры полиакриламидного геля, биокатализатор и инициатор под действием заданного давления в соответствующих емкостях 1 через капилляры 4 выдавливаются на движущуюся гидрофобизированную поверхность теплообменника 11 и благодаря колебаниям капилляров 4 и непосредственного импульсного их касания с гидрофобизированной поверхностью формируются на ней в виде капель линзовидной формы. Вращающаяся гидрофобизированная поверхность теплообменника 11 перемещает ряд образовавшихся на ней сферических капель мономеров полиакриламидного геля, биокатализатора и инициатора под струю инертного газа, истекающего из сопла 10, под действием которой капли, набегая одна на другую, сливаются в одну каплю их суммарного объема, образуя при этом реакционную смесь. Далее с образованием реакционной смеси в присутствии биокатализатора и инициатора происходит реакция полимеризации полиакриламидного геля с образованием гранул линзовидной формы. Сферические капли реакционной смеси, а после реакции полимеризации и гранулы расположены на гидрофобизированной поверхности теплообменника 11 в один слой и не соприкасаются друг с другом, что предотвращает из слипание, сохраняет заданный объем и способствует дополнительному охлаждению под воздействием инертного газа.

Вращаясь, теплообменник 11 транспортирует гранулы к скребку 13, который под действием пружины плотно прижат к движущейся гидрофобизированной поверхности. Гранулы при этом набегают на кромку грани скребка 13, отделяются от гидрофобизированной поверхности теплообменника 11 и отводятся в сборник 14 гранул. Бокс-камера 18, в которой проводят процесс полимеризации и гранулирования полиакриламидного геля, позволяет получить гранулированный биокатализатор в асептических условиях.

Экономическая эффективность предлагаемой установки заключается в том, что быстрое охлаждение реакционной смеси непосредственно на гидрофобизированной поверхности теплообменника исключает температурное и токсичное воздействие этой смеси на биокатализатор, способствуя тем самым сохранению его исходной биокаталитической активности при получении гранул; формирование гранул полиакриламидного геля происходит в момент смешивания мономеров, биокатализатора и инициатора, что полностью исключает пребывание реакционной смеси в емкостях и трубопроводах и их закупорку; проведение реакции полимеризации полиакриламидного геля в капле заданного объема исключает процесс механического гранулирования и позволяет получить гранулы с высокой износостойкостью, а также исключает потери геля и биокатализатора; процесс полимеризации и гранулирования полиакриламидного геля проводят без использования масел, что упрощает технологию производства экономит исходное сырье и снижает стойкость получаемого продукта. (56) Авторское свидетельство СССР N 458323, кл. B 01 J 2/06, 1973.

УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛ, преимущественно полиакриламидных гранул с биокатализатором, включающая емкости с реагентами, капилляры, соединенные с приводом возвратно-поступательного движения, и теплообменник, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы за счет предотвращения засорения капилляров, снижения расхода реагентов, повышения прочности гранул, теплообменник выполнен в виде вращающегося барабана, установка снабжена трубой с соплом для подачи инертного газа, установленным над барабаном вдоль его продольной оси, клапанами, установленными между емкостями с реагентами и капиллярами и на трубе для подачи инертного газа, при этом клапаны связаны с приводом возвратно-поступательного движения.