Установка для концентрирования культурной жидкости Советский патент 1991 года по МПК B01D61/20 B01F5/10 

Изобретение относится к устройствам для проведения мембранных процессов разделения биологических растворов и суспензий, в частности для концентрирования культуральных жидкостей (КЖ) продуцентов средств защиты растений типа Дендроба- циллин, молочнокислых заквасок типа Ка- заксил 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.З - циркуляционная емкость; на фиг.4 - вид по стрелке А на фиг.З; на фиг.5 - фрагмент верхнего участка емкости.

Установка включает в себя ЦИРКУЛЯДИ- онную емкость 1, насос 2, мембранный блок 3, кроме того,установка снабжена штуцером 4 ввода рабочей жидкости, штуцером 5 слива концентрации и штуцером 6 слива фильтрата.

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

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

Циркуляционная емкость имеет внутренний цилиндр 11, расположенный коаксиально с обечайкой емкости 12 и имеющей отверстия 13. Внешняя поверхность перфорированного цилиндра 11 снабжена 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 подъемных лопаток 14.

О

ел ел ел

4 О

Установка работает следующим образом.

Установка заполняется разделяемой жидкостью через штуцер А. Разделяемая 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 мембранного блока 3 соединены при помощи смежных распределителей 9, 10 в требуемую схему, обеспечивающую оптимальную скорость движения разделяемой жидкости в мембранных элементах 8.

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 кольцевом зазоре. Вихревые лопатки 14 придают потоку, закрученному в кольцевом зазоре, винтовое восходящее движение. Та- ким образом, рабочая жидкость, поступившая в емкость из мембранного блока 3, поднимается в верхнюю часть емкости 1 и через перфорационные отверстия 13 переливается из кольцевого зазора в центральную часть емкости 1, образуя в циркуляционной емкости 1 вертикальный торообразный вихрь, предотвращающий образование застойной зоны рабочей жидкости повышенной концентрации, в нижней части емкости.

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

При завершении процесса концентрирования при минимальном количестве рабочей жидкости в емкости рабочая жидкость,возвращаемая в емкость, попадает на перегородки 16, предотвращающие ее закрутку и обеспечивающие устойчивую работу установки при минимальном обьеме 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 куль- туральной 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.

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

I

Фильтрат

Фиг. 2

#

1516

11

ЩцгМ

18

вход

выход

Фиг.З

17

11Щиг.5