Устройство для обезвоживания барды и пивной дробины Советский патент 1935 года по МПК C22B11/02 C12C7/28 

Предлагаемое изобретение касается устройства для обезвоживания барды и пивной дробины.

В настоящее время известны следующие способы обезвоживания барды и пивной дробины: 1}, выпаривание воды, 2) фильтрация под давлением, 3) центрофугирование, 4) способ молочно-кислого сбраживания.

Первый способ требует расхода большого количества топлива и признан явно нерентабельным.

Второй способ несовершенен тем, что некоторые кормовые средства, содеряшщиеся в барде и дробине, будучи растворены в воде, проходят через фильтр вместе с последней, и обезвоженная таким образом барда обесценивается.

Третий способ подобно второму не гарантирует разделения всех частей барды и выделения чистой воды из нее, а следовательно, не гарантирует сохранения в обезвоженной барде всех кормовых составляюа их.

Четвертый способ (молочно-кислое сбраживание) требует тщательного надзора во избежание вредного маслянокислОго или гнилостного брожения.

(15)

Предлагаемое автором настоящего изобретения устройство для обезвоживания пивной дробины и барды основывается на явлениях катафореза и электроосмоса, формулированных основным правилом Кэна, согласно которому вещества с большой диэлектрической постоянной принимают положительный заряд при соприкосновении с веществом, имеющим меньшую диэлектрическую постоянную, или „при соприкосновении диэлектриков вещество с большей диэлектрической постоянной заряжается положительно по отношению к веществу с меньшей диэлектрической постоянной; возникающая разность потенциалов пропорциональна разности диэлектрических постоянных соприкасающихся веществ.

При приложенном электриуеском напряжении ток передвигает более подвижные частицы, находящиеся в растворе (воде), в виде дисперсной фазы, в данном случае протеин, безъазотистые вещества, клетчатка, зола, жиры, частицы которых полярны.

Скорость движения V частиц выразится уравнением:

, - Дгде - падение потенциала на 1 см

и-1 спути тока, -потенциал между частичками и жидкостью, D-- диэлектрическая постоянная, т - коэфициент внутреннего трения.

Скорость движения коллоидов, чем по существу являются барда и пивная дробина, не зависит от размеров частиц и равна для всех коллоидов около 49ЛО см1еек при падении потенциала 1 вольт на 1 см.

Разность диэлектрических постоянных между дисперсной средой (водой) и дисперсной фазой (взвешенные частицы барды - протеин, зола и пр.) в данном случае значительны: воды , взвешенных частиц, приравненных к диэлектрической постоянной бумаги от 2,3- 3,5. Это обстоятельство дает основание предполагать, что при приложении напряжения начинется процесс выпадения из барды или пивной дробины твердых частиц и прилипание их к аноду (явление катафореза), а вода устремится к катоду.

Предлагаемое устройство состоит из двух частей: первой части, состоящей из деревянного ящика, разделенного перегородками с отверстиями на ряд камер, и второй ча(.ти, состоящей из вращающегося барабана, представляющего собой бесконечный винт (шнек).

На схематическом чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез первой части устройства; фиг. 2 - вид той же части устройства сверху; фиг. 3 - вид второй части устройства; фиг. 4 - вертикальный разрез по линии i/V.

Первая часть устройства служит для первичной обработки барды и дробины и обезвоживания ее до 45-50% влажности и состоит из ряда камер Б, Ь..., отделенных друг от друга перегородками с отверстиями Ль Л,, Да... и задвижками , /.j... позволяющими регулировать скорость передвижения барды или дробины из камеры в камеру. Через одну камеру помещаются электроды Б, БЗ, В,... с перемежающейся полюсмостью. Веси аппарат имеет слегка наклонное дно по направлению движения обезвоживаемой барды. По окончании обезвоживания партии загруженной

барды открывается последняя задвижка , и вода спускается из аппарата в лотки О и УИ. Обезвоженная до 50- 45% барда выбрасывается из камер 6, .1, Бг, Бц и БС, путем опускания днищ Р, РЗ, s этих камерах и попадает на ленточный транспортер ff. С ленточного транспортера барда системой элеваторов и «щнеков подается ко второй части аппарата для окончательного обезвоживания (содержание воды 10- 12%), т. е. для доведения до такого состояния, когда она становится наиболее стойкой против порчи и легко транспортабельной.

Вторая часть аппарата (фиг. 3, 4) представляет собой металлический барабан а, имеющий в своей верхней части отверстия д для эвакуации пара, образовавшегося от частичного выпаривания барды, а в нижней части - отверстия о для отсасывания воды из барды по закону электроосмоса..

Этот барабан крепится к пластинам г, г из плавленого базальта, имеющего весьма хорошие электроизоляционные и механические свойства. В барабане а вращается второй пустотелый металлический барабан в, представляющий собой бесконечный винт большого диаметра. Этот барабан крепится к металлическому барабану и, к которому через контактное кольцо ч подводится постоянный ток знака плюс.

Таким образом, вся система барабанов а, в и и находится под напряжением с потенциалом плюс. Нижнюю часть барабана а огибает металлический лоток с с отверстиями, изолированный от барабана а пористым веществом, имеющим достаточную диэлектрическую постоянную, например торфом.

В барабане и помещается трубчатый барабан з, через который прогоняется подогреваемая масса или в зависимости от местных условий отработанный пар или топочный газ, или, наконец, та же барда, выходящая из завода при температуре около 70°.

Процесс обезвоживания барды и пивной цробины протекает в следующем порядке. В камеру Б загружается по трубопроводу А барда с содержанием воды 93-95%. Задвижка Г открыта, и

барда через отверстия в диафрагме П. начинает заполнять и камеру Б. При некотором заполнении камер Б и 62 через электроды В- и Р подводится постоянный ток, имеющий напряжение от 30 до 200 вольт. Согласно вышеприведенному закону, скорость выпадения твердых частиц барды и осаждения их на электродах зависит в основном от величины приложенного напряжения и разности диэлектрических постоянных элементов, составляющих барду. Так как барда представляет собой химически сложное вещество, состоящее из целого ряда элементов, имеющих разные диэлектрические постоянные, то процесс, очевидно, будет протекать в следующем порядке: в первой камере Б отложатся вещества, которые имеют наибольшую разность диэлектрических постоянных по отношению к воде, и в этой камере процесс должен протекать наиболее быстро. Чем обезвоживание будет больше при перемещении барды из камеры в камеру, тем, очевидно, будет больше падать разность диэлектрических постоянных между дисперсной средой (водой) и дисперсной фазой, и это обстоятельство будет задерживать выпадение твердых частиц на электродах. Следовательно, по направлению движения барды напряжение подводимого тока должно возрастать. Напряжение тока регулируется реостатами, причем наиболее оптимальное устанавливается опытом. Сила тока подбирается таким образом, чтобы не происходило электролиза, осложняющего катафорез и задерживающего выпадение твердых частиц.

Вместе с тем скорость передвижения барды из камеры в камеру регулируется задвижками Г-, Г...

По окончании процесса в первой части аппарата обезвоженная до 45-50% влажности барда или дробина выпускается из аппарата и при помощи ленточного транспортера и элеватора (если это будет необходимо по местным условиям) подается к приемной воронке б (второй части аппарата).

Попадая на бесконечный винт 5, барда начинает медленно продвигаться по направлению от X к Ф. Передвижение

барды в силу тяжести происходит в нижней части барабана а, причем на вс«м своем пути барда находится, как и вся система барабанов, под напряжением (знак плюс). Во время передвижения барды по закону электроосмоса происходит отсасывание воды из ее массы, так как лоток с представляет собой электрод со знаком минус.

Вода, попадая на лоток с, стекает на лоток т и удаляется из аппарата.

По мере продвижения в барабане а барда теряет воду и, достигнув влажности 10-12/о, выдавливается из аппарата через отверстия X в базальтовой плите на лоток Л. Подогревание барды через коллектор 3 производится в целях ускорения процесса электроосмоса и экономии в затрате электроэнергии.

Система барабанов (п и в) медленно вращается в роликовых подшипниках и приводится в движение через привод (ременная передача или цепь Галля, в зависимости от условий нагревания барабана), электромотор устанавливается с регулированием скорости оборотов.

Наиболее оптимальные условия коагуляции и отложения на электродах твердых частиц в первой части аппарата находятся путем подбора напряжения тока и скорости продвижения барды из камеры в камеру (6, Б, Б...), а во второй части - путем подбора напряжения тока, скорости продвижения барды вдоль барабана а и температуры подогрева.

Предмет изобретения.

Устройство для обезвоживания барды и пивной дробины с использованием явлений катафореза и электроосмоса, отличающееся тем, что в первой части устройства, состоящей из ряда камер Б, Б., БЗ... (фиг. 1), отделенных друг от друга перегородками с отверстиями i, Д... (.фиг. 1) и регулирующими задвижками Л, 2 V-- (фиг. 1), помещены через одну камеру электроды В, В.. (фиг. 1) с перемещающейся полярностью, а во второй части, состоящей из неподвижного изолированного и перфорированного барабана а, с помещенным внутри него вращающимся цилиндром в с винтовой поверхностью, анод и цилиндрической формы, электрически соединенный с названным вращающимся цилиндром в, а катод лолуцилиндрической формы обхватывает снаружи неподвижный барабан а.

I Л, S, Л 4 фиг 2 А Л Л, л, S, л 4

JU

i ) r тI

у дЧ J-. /,1- u .i. (5

-f4- / - Z --ii -.-fa-

-TS If

I 1

§k

6 5i

I

/« ::i