Установка для концентрирования суспензий Советский патент 1980 года по МПК C12K1/10 B01D31/00 

ИзоВретение относится к микро«иологйческой Промыялениости, в ности к установкам ,иля концеитрироваиия суспензий. Известна установка для концентри рования суспензий, включайщая фильт пресс для.концентрирования, емкость для сбора концентрата, насос, устройство для регулирования давления воздушные (Ьильтры, вентили и систем трубопроводов 1. Недостатком данной установки является то, что в ней не предусмотрена предварительная очистка сус пензии, невозможно вести процесс непрерывно, а отсутствие над мембра ными фильтрами ттёремешивающих устройств приводит к преждевременно закупорке пор фильтров образовавшим ся осадком. Целью изобретения является интенсификация процесса концентрирования. Указанная цель достигается тем что установка снабжена сборником фильтрата, связанным с фильтр-прес сом для концентрирования, а также дополнительным Фильтр-прессом для. предварительной очистки суспензии. час сборник фильтрата и патрубок подачи гуспензии в фильтр-пресс для концентрирования соединены с источником инертного газа, а каждый Фильтр-пресс снабжен турбулиэирующими вставками. Кроме того, установка снабжена противоточным трубопроводом с обратным клапаном, соединяющим Фильтрпресс для предварительной очнстки суспензии и сборник фильтрата. Установка поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематически изобоажена предлагаемая установка на фиг.2 - фильтр-пресс, продольный разрез. Установка состоит из фильтра-пресса 1 предварительной очистки исходной суспензии, емкости 2 для очищеН ной суспензии и концентрата, перистальтического насоса 3 с блоком управления и электромеханическим приводом (на чертеже не показан), фильтр-пресса 4 рециркуляционного типа для концеитрирования предварительно очищенной жидкости, сборника 5 фильтрата, баллона 6 с инертным газом (азотом), стерелизующего воздушного фильтра 7, манометров 8, устройства 9 для регулирования давления подачи концентрированной суспенэии под заданным давлением, расходомера 10, трубопровода 11 для njpoтивоточной промывки фильтр-пресса предварительной очистки, патрубка 12 для подачи суспензии на концентрирование и запорных и игольчатых вентилей By -3,2

Все элементы установки соединены трубопроводами в единую технологическую цепочку, обеспечивающую поточность, стерильность и эффективность процессов разделения суспензий.

Фильтр-пресс 1 работает в режиме обычной (Ьильтрации и обеспечивает предварительную очистку исходной жидкости от различных загрязнений.

Фильтр-пресс 4 работает в режиме рециркуляции предварительно очищенно суспензии и снабжен устройством 9 для регулирования давления подачи концентрированной суспензии под заданным давлением.

Фильтр-пресс (Фиг.2) состоит из набора термостоРких ильтр-подложек 13, предназначенных для укладки мемСранных фильтров и прохождения фильтрата, и рамок 14, служащих для подачи и рециркуляции суспензии. Герметичность Лильтр-пресса и мембранных Фильтров между Фильтр-подложками и рамками обеспечивается за счет резиновых прокладок 15 круглого сечения и стягивания всего пак1ата рамок и фильтр-подложек посредством шпилек 16.

Фильтр-подложки выполнены в виде прямоугольных пластин с поодольными каналами с обеих сторон размером 1x1 мм и с поперечными каналами размером 2x1 мм для прохождения и сбора фильтрата. Для равномерной укладки и защиты мембран от повреждения фильтр-подложки дополнительно с обеих сторон снабжены тонкими дренажными сетками.

Фильтр-подложки и рамки Фильтрпресса имеют с одной стороны каналы 17 и 18 .для подачи и циркуляции жидкости, а с другой - каналы 19 для выхода фильтрата в коллектор 20.

Рамки выполнены в размер Фильтрпо.п/1ожек и снабжены по ход/ движения разделяемой суспензии спиральными проволочками 7 утэбулизаторами 21.

Емкость 2 для очищенной суспензии и концентрата представляет вертикальную цилиндоическуто стеклянн:уто царгу с верхней и нижней , стянутыми через резиновые уплотнения щпильками. Сверху емкость снабжена воздушным Фильтром 7, манометром 8, запорными вентилями со штуцерами для вхола очищенной суспензии, циркуляции жидкости и вывода иэ емкости полученного концентрата.

Сборник 5 фильтрата аналогичен по конструкции емкости 2.

Перистальтический насос 3 состоит из блока угтэавления и электоомеханического привода. Производительнос насоса регулируется числом оборотов гютор-редуктора и внутренним диаметром резиновой трубки.

Устройство для регулирования давления 9 подачи в фильтр-пресс 4 концентрируемой суспензии под давлением инертного газа представляет роединение, в котором под углом 26-30° к оси трубопровода подачи инертного газа и концентрируемой суспензии установлен игольчатый вентиль В с регулятором давления.

Для контроля и измерения скорост потока концентрируемой суспензии предусмотрен расходомер 10 поплавкового типа.

Все узлы, входящие в описываемую установку, соединены между собой трубопроводами с легкосъемными герметичными разъемами.

Установка работает следуюшям эОразом.

Перед началом работы все узлы установки тщательно шэог глваются дистиллированной водой и сушатся. Затем производят сборку Фильтр-прессов 1 и 4 с мембранными Фильтрами (с заданными размерами пор), после чего весь пакет плотно стягивается шпильками.

После общей сборки установка подвергается либо тепловой ( + ) либо химической стерилизации и охлаждается до комнатной температуры.

Принцип работы установки заключается в том, что предназначенная для очистки и концентрирования биологическая или любая другая суспензии при открытых вентилях , и

закрытыхВ

Ву2под заданным

«

давлением поступает на Фильтр-гфесс 1, где предварительно суспензия очищается от крупных примесей или загрязнений и поступает в расходную емкость 2. После заполнения емкости 2 очищенной суспензией закрываются вентили В и В|5, Бюлочается перистальтический насос 3 и открывгиотся вентили Bj-Вд на линии концентрирования. На патрубок 12 Фильтр-пресса 4 подаетсячерез стерилизующий

воздушный фильтр 7 стерильный инертный газ, где посредством устройства 9 для регулирования давлеиия и регулирующих игольчатых вентилей Е и By поддерживается необходимое давление концентрирования. При движнии в фильтр-прессе 4 над мембранными фильтрами концентрируемая жидкость интенсивно перемешивается за счет спиральных турбулиэирующих вставок, что предохраняет мембраны от осаждения осадка и закупорки пор Прошедшая жидкая фаза (Аильтрат), через мембранные фильтры поступает в емкость для фильтрата 5 а о,ртавшаяся часть сгущенной суспензии продолжает циркулировать до тех пор пока не будет достигнута определенная степень концентрирования жидкости, т.е. заданное отношение вели чины получаемых объемов фильтрата и концентрата. После достижения требуемой степе ни концентрирования суспензии произ водят отбор концентрата из емкости 2 посредством открытия вентиля Вув затем вновь пропускают определенный оРъем исходной суспензии через филь пресс 1 и наполняют очищенной жидкостью емкость 2, и цикл концентрирования повторяется вновь. После каждого цикла концентрирования производят регенерацию мемЛранных Фильтров Лильтр-пресса пред варительной очистки. Для этого закр вают вентили Bf, Eg и Bg, открывают вентили Вд и В,г , срабатывает обрат ный клапан В и посредством сжато го стерильного газа (азота) высокоочишенный фильтрат из емкости ПРОТИВОТОКОМ по трубопроводу 11 снизу подается в Фильтр-пресс 1. Смытый фильтратом осадок с мембраны через вентиль Bfiсбрасывается в канализацию. Посредством противоточной промыв .ки полностью восстанавливается пропускная способность Фильтров. После разделения всего объема исходной суспензии тановка разбирается,

тщательно промывается и вновь монтируется. Формула изобретения 1.Установка для концентрирования суспензий, включающая фильтр-пресс для концентрирования, емкость для сбора концентрата, насос, устройство для регулирования давления, воздушные фильтры, вентили и систему трубопроводов , отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса, она снабжена сборником фильтрата, связанным с фильтр-прессом для концентрирования, а также дополнительным фильтр-прессом для предварительной очистки суспензии, сборник фильтрата и патрубок подачи суспензии в фильтр-пресс для концентрирования соединены с источником инертного газа, а каждый фильтр-пресс снабжен трубулизирутощими вставкгиди. 2.Установка по п.1, о т л ичающаяся тем,что она снабкена противоточным тру Ч Ч оводом с обратным клапаном, соедяняювшм фильтрпресс для предварительной очистки суспензии и сборник Фильтрата. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Проспект фирмы Сарториус мембранные Фильтры , серия SM2200 11.50.573.ВО, 1974.