Способ регенерации серицина из технологической жидкости Советский патент 1990 года по МПК C02F1/46 C02F1/46 C02F101/30 C02F103/30 

Изобретение относится к технологии получения натурального шелка и предназначено для очистки технологических вод кокономотального производства от серицина.

Цель изобретения - увеличение степени извлечения серицина без изменения его биохимических свойств.

На чертеже приведена схема устройства, реализующего способ.

Устройство состоит из вакуумного фильтра в виде барабана 1, который представляет собой пористый цилиндр из электропроводного материала, стойкого к электрохимическому разрушению как при анодной, так и при катодной поляризации, обтянутый диэлектрическим пористым фильтрующим материалом 2. Во внутренней полости барабана 1 при помощи вакуум-насоса 3 создается разрежение. Барабан 1 погружен в

QMкость 4 для электрообрабоганной lexno.io гической жидкости, которая поступает в нее из катодной камеры диафргп менною электролизера 5, анодная камера которого через насос 6 соединена с емкостью 7 для буферной жидкости.

Корпус барабана 1 и емкость 4 мере переключатель 8 полярное и подключены к источнику 9 постоянного тока. Механический скребок 10 предназначен для уда нчшя с поверхности барабана плотной сернцииовои корки 11.

Технологическая вода с растворенным в ней сершшном подается в диафрагменный электролизер 5. Протекая через катодную камеру электролизера, вода насыщается ионами гидроксида. Вступая в реакцию с ионизированными руппами молекул серицина (NHL, COOH, SH, имидазолыиж и 1:птисл Ј

о:

ми) за счет образовании водородных свян-и, а также с неиони нфованными ч;ктками бедковых модекуч серицина за счет гифо- фобных таимо 1енегзий i идроксидьныо пы увеличиваю о марный отрицательный заряд частиц серицина Прогюрциона 1ьно увеличению (аряда во врастает электрофоре- тическая подайжноегь мицелл серицина

После обработки в электролизере 5 технологическая вода с растворенным сери- цином подается в емкость 4 По р женный в емкос 1 ь I барабан i медленно вращается навстречу потом жидкости Площадь по- верхносн фильтрующего материала 2, ско- рост ь вращения барабана 1, скорость посту п- ления i: толщина слоя технологической жидкости, омывающей фильтрующею поверхность 2, обеспечивают соприкосновение ка /к дою племен i арною об ьсма воды с фильтру ю- щей поверхностью барабана 1 Линейным размером элементарною обьема воды является расстояние, которое проходит наряженная частица (молекула, агрегат молекул) в электрическом поле за время пребывания в емкости 4, подключенной к отрицательному полюсу источника 9 тока На поверхности юкопроводящею барабана 1, под ключениою к положительному по.nocv источника юка, под слоем фильтрующего материя ла 2 происходит электрохимическая реакция анодною разложения воды

На ранние контакта фильтрующею материала с подои при гпаимодейет вии отрицательно наряженных мо 1екул серицина (си- целл) с ионами идроксоння происходит Koaiy 1яция и флокуляция серинипа (си целл) с ионами гидроксония, сопровож,лаю- щаяся образованием aipeiaros частиц, пре вьппающих ра шеры отверстий в фидьгр ю- щем материале Образуется корка 1 1 сери цина, который дополнительно уплотняется и обезвоживается по; действием фидыра- цпонных сил, вы .ванных разрежением вн i ри барабана 1, ui счсм образования вакуумной сос1авляк)щеи Так как коагуляция и агреы- тирование частиц серицина происходят ui счет изменения содьвагных оболочек мши1 i.i л конформации молекул серицнна NO i в шя- нием ионов iидроксония, то сериннн, образующий коркч 11 на поверхносш бараг ,, на 1, не сок ржш посторонних химических примесей и можем IK по 1ыова i ься в качесп)с ра «личных кормовых добавок в сельском хозяйстве

При вращении барабана J уплотненная и обезвоженная корка 1 1 приближается к скребкл 1(1, который уда тяет ее с поверхности фи пирующею материала 2 Для тою, чтобы облегчить процесс срезания и лучше очистить поверхность фильтрующею материала от корки 11 серицина. снижают адгезионные силы сцепления серициновои .ор- ки с фильтрующим материалом путем наложения электрического поля противополож ной направленности Для этою через переключатель 8 полярности емкость 4 подкдюча

0

ют к положительному полюсу источника 9 тока, а корпус барабана 1 - к отрицательному Электрическое поле способствует уменьшению адгезии и отделению серициновои корки, так как имеет направление,

противоположное тому, которое вызвало ее образование Технологическая жидкость, пройдя через емкость 4 и соприкоснувшись каждым элементарным объемом с поверхностью фильтру юшего материала 2, освобож0 дается серицина и может быть вновь натравлена в технологический процесс получения шелка-сырца.

Пример 10 л технологической воды с концентрацией серицина 0,47 г/л подвергают электрохимической обработке в катодной камере диафрагменного электролизера проточного типа с титановым катодом и графи- | )вым анодом, разделенными алундовой диафрагмой Обработку проводят при плотности тока в пределах 20-170 А/м и интен0 сивности электрического воздействия 600- 1500 Кл/л до достижения рН обрабатываемой воды в пределах 7.5 10,5 ед При этом удельный расход электроэнергии 1,7 кВг/м В анодной камере электролизера циркулирует раствор буферной жидкости (вспомога- тельного электролита) 10% Na2SO4, подаваемый насосом 6 из емкости 7

Очистка воды от серицина осуществляется в модели барабанного вакуум-фильтра. Барабан 1 представляет собой графитовую втулку диаметром 60 мм и длиной 70 мм, перфорированную через 3 мм отверстиями диаметром 1,2 мм В качестве фильтрующего материала 2 используют полимерную обрат- носемотичеекую мембран МФЭ-1 Скорость вращения барабана 1 составляет 0,3 об/мин, юкоиодводы к графитовому барабану 2 представляют собой титановые конструкции и титановые контактные п истины В качестве вакуум-насоса 3 используют эжекторный водяной лабораторный насос

Расстояние от дна емкости 4 до фильтрую0 щею материала 2 составляет 1,5 мм. При злом, если плотность тока от источника 9 тока была в пределах 100- 200 , а разность шненцналов между емкостью, подключенной к огрина тельному полюсу и барабаном, подключенным к положительному полюсу со- сгавляет 12 В, то на фильтрующей поверх- юс1и 2 образовывается серициновая корка толщиной 0,15 мм, которая полностью сре- икмся под нружиненным скребком 10 При этом плотность тока противоположной наQ цравлеиности составляет 300-400 Содержание серицина в очищенной воде при ука}анных параметрах 6-8 мг/л, т. е. степень очистки составляет 98,7-98,3%. что на 2,9% выше, чем по прототипу, при среднем расходе электроэнер ии (включая обработку

Е в электролизере) 6,2 кВг-ч/м

В таблице показана зависимость степени очистки сточной воды от режимных параметров предварительной электрообработки ее в катодной камере электролизера и пара метров электрообработанной жидкости

5

Ь

Граничными значениями плотности тока и количества электричества являются пределы 30-150 А/м2 и 800-1400 Кл/л соответственно. При плотности тока менее 30 А/м2 и количества электричества менее 800 Кл/л в подвергнутой электрофорезу пробе количество серицина не изменяется. При величине ,8 в воде практически нет избыточных гидроксильны.х групп и на поверхности мицелл серицина не образовалось отрицательного заряда. При ,5 и более мицеллы серицина становятся более подвижны

При плотности более 150 А/м2 и интенсивности более 1400 Кл/л, т. е. при увеличении рН более 10,5. условия очистки воды от серицина несколько ухудшаются. Это объясняется тем, что при рН более 10,5 начинает образовываться гидроокись магния, ионы магния с гидроксильными группами образуют малорастворимую взвесь, что ухудшает условия взаимодействия белка серицина с гидроксильными группами, так как их образующий избыток забирают ионы магния. Кроме того, при высокой плотности тока отрицательно заряженные мицеллы серицина начинают мигрировать в сторону анода и забивают диафрагму, таким образом,режимные параметры при предварительной электрообработке сточной воды в катодной юне электролизера оказывают естественное влияние на последующее электрофоретическое отделение серицина из сточной води.

В режиме электрофореза серицина нежелательно увеличения напряжения выше 12 В и плотности тока более 400 , так как при этом начинает происходить электрохимическое разложение веществ сточной воды и кон- формацнонные изменения аминокислот белка серицина, что делает его в дальнейшем непригодным для использования в качестве пищевой добавки.

Корка серицина на поверхности фильтрующего материала не образовывается совсем, если технологическая вода не подвергается

5

0

5

0

5

0

5

предварительной катодной oopaomxe в э ск тро.тизере или если на барабан .i емкое м от источника 9 тока не по.икчся напряжение. Корка серицина в оие среипшя скребком К)отделяется , если oi источника тока не подаек я напряжение1 противоположной направленноеin

Увеличение интенсивное и ( мубннп.) электрохимического воздеис г нпи в элеыро лизере, плотности тока в зоне сора он,1чпя и срезания корки свыше icx, лоюрые ны в примере, мри приволят к i itetintii- ным качественным изменениям .1 очистки. Скорость очистки воф.ю aei. од HI . ко, в гораздо большей степени унсличннас ;ся расход электроэнергии. обрашм. описанный режим работы сиоемы является оптимальным

Применение пред.ки аемою сткиба шн волиг уменьшит) расход волы ( про ючыш i и кокономотании и организации цикла ее использования за серицина в виде товарном) пробки: ия сельского хозяйства

орму.1И н;«)йрс i енк ч

Способ регенерации серпциан ,м кхно- логической жидкости, жлючаю.цнч нос фильтрование с осаждением lepumbia на фильтрующем материале. (П.Ш пношнис.ч тем. что, с целью увеличения степени п влечения серицина без изменения ею биохимических свойств, перед вакуумным ({т.п. тронанием проводят п|)едвар1пельн ю обра ботку жидкости в катодной камере диаф- pai Mennoro электролизера с исполыованием титанового катода и графитовою анода при плотности тока 30 1 .() ДЛг. шменсивнос- ти электрического воздействия800

1400 Кл/л до достижения рН жидксчш 7.5 10,5. а вакуумное фильтрование вед г с одновременным наложением посюянною электрического поля.

Технологическая Soda

w

Изобретение относится к технологии получения натурального шелка и предназначено для очистки технологических вод кокономотального производства от серицина. Цель изобретения - увеличение степени извлечения серицина без изменения его биохимических свойств. Для этого перед вакуумным фильтрованием проводят предварительную обработку жидкости в катодной камере диафрагменного электролизера с использованием титанового катода и графитового анода при плотности тока 30-150 А/м²

интенсивности электрического воздействия 800-1400 кл/л до достижения PH жидкости 7,5-10,5. Вакуумное фильтрование ведут с одновременным наложением постоянного электрического поля. 1 ил., 1 табл.