Centrifuge i separatori u mikrobiološkom industriji

Video: odvajanje Tehnologija mlijeka u centrifugi

U mikrobiološkom industriji koristi različite vrste strojeva koji se razmatraju u cilju odvajanja čestica iz balastne otopine aktivnih spojeva, biomase iz kulture, izolaciju biološki aktivnog kompleksa tijekom izolacije iz otopine i odvajanja tekuće smjese ili suspenzije. U industrijskim postrojenjima centrifugalni odvajanje služi za odvajanje čestica u rasponu veličina od 25 mm do 0.5 mikrona. U odvajanja bioloških tekućina u centrifuge i separatora su posebni uvjeti za pregrade učinkovitost i osigurava sterilnost procesa kako bi se spriječilo aerosola ispuštanje u okoliš.

Pod centrifugiranja odnosi se na proces odvajanja heterogenih sustava, suspenzije i emulzije u polju centrifugalne sile, koristeći krute ili tekuće propusne pregrade. U aparat za zidove dobije odvajanje suspenzije i emulzije načela taloženja učinak gravitacije zamijenjen centrifugalne sile. Uređaja s propusnim stijenkama postupka razdvajanja se vrši na principu filtriranja kaša, pri čemu je razlika pritiska se koristi umjesto djelovanjem centrifugalne sile.

Odvajanje centrifugiranjem heterogenih sustava, s fizičkog gledišta, smatrati postupkom slobodnog ili zaštićenom slijeganje čestica suspendiranih u tekućini pod utjecajem centrifugalne sile polja. Centrifugalna sila se proizvodi za vrijeme rotacije centrifuge i njegova bića u suspenziji. Nastaje kao inercije snage tijekom rotacijskog kretanja tijela i uvijek usmjerene duž polumjera od osi rotacije prema periferiji.

U praksi, kao što je centrifugiranje, gore spomenute dvije osnovne suspenzija postupka razdvajanja: centrifugalnim filtriranjem i centrifugalna taloženja. Prema tome, fizička priroda postupka provodi centrifuge i podijeljen je na filter poravnanja (razdvajanje). Radno tijelo je centrifuge rotor (bubanj) montiran na rotirajuće osovine, u šupljine unutarnje koje se dovodi suspenzija.

Rotor sastoji od kružnog poklopca, a cilindričnog ili koničnog plašta, ravnom ili konveksnom donjem dijelu.

Prema mjestu svog osovine centrifuge podijeljena u vertikalne i horizontalne. Školjke centrifugirati rotora prikupljanje kruti i filter - perforirani (Slika 7.25 Slika 7.26 i a, a ..). Pod utjecajem centrifugalne sile čestice krute tvari skupljaju na stijenke rukavca rotora, a tekući ili se nalazi bliže osi ili potiskuje kroz sloj taloga, filtriranja i septum otvore u ljusci. Operativni ciklus obuhvaća korake filtriranja centrifuga utovar otopine, filtriranje, ispiranje, sušenje i pražnjenja taloga. Dekanter centrifuga filtriranje zamijenjen taloženje mulja ispiranje odsutan, ali operacija tekućine uklanjanje, sastavljeni iznad taloga.

Sl. 7.25. Shema filter njihalo centrifuge (a, b) i njegov sklop za crtanje (c): 1, 2 - 3 stanina- - podveska- 4 - kozhuh- 5. - 6. kryshka- - rotirajući ležaj Node- 7- 8 - 9 elektrodvigatel-, 10, 11 - 12 Prijenos-remena - 13 - 14 osnovanie- Mesh- - filtriranje tkan- 15 - 16 - osadok- suspenziju (sl Voynova NA).

Sl. 7.26. Shema A posuda Centrifuga (a, b) i rotor fotografija (c): 1 - 2 kozhuh- - rotor (bubanj) - 3 - privod- 4 - stjenka rotora- 5 - sediment sloj (Sl Voynova NA).

Centrifuge se koriste za odvajanje emulzije i suspenzije za filtriranje i slabo razdvajanja suspenzija krute faze veličine čestica.

Po načinu rada luče centrifuge serije i kontinuirano. Po prvi tipičnom primjeni sekvencijalnog radnog ciklusa poslovanja u cijelom volumenu rotora za drugo - istodobnom obavljanju poslova na različitim dijelovima rotora kada se kreće mulja duž izvodnice. Centrifuge su također klasificirani metodom torta iscjedak. Za šaržu strojeva karakterizira istovar ručno gravitacije, koristeći nozha- za kontinuirano centrifugiranje - lupanje, svrdla, vibracije. Proračun performansi centrifuge u pristupačnom obliku prikazani u radu.

Vrste Najčešće korišteni za centrifuge serije -mayatnikovye i horizontalno s ispuštanjem noža sedimenta. Pendulum centrifuge (Sl. 7.25 in), dobili ime zbog oscilatornog gibanja tijela tijekom rada. Strukturna značajka tih strojeva - okomiti raspored osovine rotora i koji imaju tri stupca, u kojoj se elastični ovjes ima štap s kuglastim zglobovima i opruga. Takva suspenzija može smanjiti dinamički opterećenje na ležajevima.

Horizontalni centrifuga sa pražnjenja mulja oštrice (sl. 7.27), svi ciklus operacije djeluju izvode na istoj brzini rotora, obično u automatskom načinu rada.

Sl. 7.27. Shema horizontalni centrifuge mulj pražnjenje lopatica 1, 2 i ulaz-izlaz proizvoda-3 - pnevmotsilindr- 4 - 5 - kozhuh- rotora-6, 7, 8 - ležaja 9-10 elektrodvigatel- - nož za uklanjanje mulja (slika . NA Voinov)

Filtriranje centrifuge koji se koriste za liječenje od vlaknastih materijala i suspenzije koje sadrže više od 10% sitnozrnim, poželjno topljivi čestica krute faze taloga pri drobljenju dopušteno. Dekantera centrifuge se koristi za razdvajanje koncentriranih suspenzija s malo netopivom čvrste faze (5-40 um veličina čestica). Većina vosstrebovan kontinuirani strojevi pulsira i vibrira ispuštanje taloga, vijak.

Horizontalni centrifuge potiskivač (Sl. 7.28) koristi se za odvajanje suspenzija koje sadrže više od 25% kristalne krutine sa česticama većim od 100 mikrona po potrebi kvalitativno ispiranje taloga. Osovina rotora centrifuge udubinu, koja se nalazi unutar potiskivača, koji prima stapnog gibanja klipa cilindra (sto dvostrukih okretaja u minuti amplitude duljine 0,1 rotor). Mulj se vodi na objavljenom rotora sito dijela kroz stožac spojen na prihvaćanje potiskivača.

Sl. 7.28. Shema centrifuge potiskivač 1 - kozhuh- 2 - rotor-3 - Rod 4 - ležaj 5 uzly- - tolkatel- 6 - KLIPNIH 7 - istovar osadka- 8 - primanje konus- 9 - ulazni kaše (H Sl. .A. Voynova)

Talog postupno pomiče prema otvorenom kraju rotora, ispere i centrifugirane na putu. Eksperimentalna postavka debljina sloja taloga, koji omogućuje njegovo kretanje po površini rotora bez mjehura. Debljina upravlja zamjenskog taloga prsten, koji se može pričvrstiti na konus primatelja.

U slučaju kada to zahtijeva pažljivo pranje i sušenje precipitata, koristi dva, četiri i shestikaskadnye centrifuge, pri čemu je unutarnji rotor sito, rotirajući, klipni gibanje, pritom svojim bočnim stranama sloj mulja na vanjskim sita. U ovom radu filtriranja, pranja i sušenja taloga se provodi na različitim sita.

Centrifugi s navojem ispuštanje taloga (Sl. 7.29), dostupan u verzijama, kako filter i taloženjem. Za ispuštanje taloga iz njih koriste nalazi koaksijalno unutar rotora četiri-, šest i vosmizahodnye vijka okreću razlikuje od brzine rotora, što omogućuje da se regulira vrijeme obrade materijala.

Filtriranje centrifuge koji se koriste za liječenje suspenzije koje sadrže više od 20% krutih kristalnih čestica većih od 100 mikrona. Filtriranje centrifuga rotor je krnji stožac, čija vanjska površina ima prorez u obliku otvora za prolaz supernatant i unutarnjih limova prekrivene okrugle rupe imaju promjer od 0,3-0,5 mm. Smanjenje broja okretaja vijka, u usporedbi s rotora u 0,65-2,0% daje planetarni reduktor.

Sl. 7.29. Shema pomicanje centrifuge: 1 - rotor-2 - kozhuh- 3 - ulaz suspenzii- 4 zaključuje pročišćena zhidkosti- 5 - izlaz osadka- 6 - shnek- 7, 8 - ležaj uzly- 9 - planetarni zupčanik (NA Sl. Voinov)

S vibro ispuštanje mulja od centrifuga (Sl. 7.30) koristi se za liječenje suspenzije s veličinom čestica do 10 mm, prvenstveno za odvođenje vode i mulja sušenje polimerne granule. Njihov rotor imaju oblik krnjeg stošca, čiji je ljuska je sastavljen od žice sita s veličinom od 0,2-0,3 mm proreza.

Sl. 7.30. Shema vibracijski centrifuge pražnjenje mulja: 1, 2 - 3 kozhuhi- - pokretanje uredaja 4, 5, 6 - čvorovi opory- 7 - osovine 8 - ugradnja Izlaz 9 - shkiv- 10 - ručica okno 11 - klipnjača 12 - belt- 13 - rotor (Sl. Voynova NA)

Talog se kreće od uske ruba na širem rotora pod djelovanjem centrifugalne sile, a komponenta sile inercije generira rotora oscilacija u smjeru svoje osi. Frekvencija vibracija 23-37 Hz, amplitude 3-8 mm. Vrijeme zadržavanja taloga u rotoru je podesiva od strane različitih amplituda i frekvencija vibracija.

Cijevni centrifuge. Glavni element je epruvetu za centrifugiranje šuplji cilindar (rotor) rotira s frekvencijom od 13 000 do 15 000 okretaja / min. Da je cjevasti sverhtsentrifugi čiji odvajanje faktor prelazi 100 000 (Sl. 7.31) trenutno u proizvodnji proteinskih pripravaka koji se koriste.

Sl. 7.31. Cjevasti sverhtsentrifuga RTR: 1 - centrifugiranje kolotura vreteno -vereteno- 2 3 - laganu fazu prateće prijemnik 4 - teški faze prati prijemnik 5. - 6. -tormoz- rotor-7 - emulsii- ulaz 8. - 9. stanina- - elektrodvigatel- 10 - remenica motor (Sl. Voinov NA)

Korištenje šuplje rameni cjevasti rotor podržava donjem elastičnom podršku. Vratilo rotora u gornjem dijelu je povezan s elementom. glava rotora nalazi se na prijemnik, koji služi za hvatanje supernatant. Cjevasti sverhtsentrifuga može pojašnjavanja i odvajanje. U prvom slučaju, gornji uski dio rotora ima rupe za izlijevanje bistre tekućine.

Drugi - gornji dio rotora ima složeniji uređaja, osim toga, još uvijek postoje rupe u gornjem dijelu bubnja za ispuštanje teških komponentu. Mulj uvodi u donjem središnjem dijelu rotora, se uvlači u rotaciju i istovremeno teče uzduž zida u aksijalnom smjeru. Mikroorganizmi talože na stijenke rotora, stvaranje precipitata i centrate ispušta se kroz otvor za pražnjenje. Talog se ukloni ručno nakon zaustavljanja centrifugu.

Separatori. Odvajanje široku primjenu u hrani i koncentracije pekarski kvasac, razdvajanjem emulzije i otopine posvjetljivanje biološki aktivnih tvari zatim se koncentrira u isparivača i ultrafiltracije jedinica. Pomoću separatora može obraditi velike količine teško filtrirati guste otopine, pojačati izolaciju i koncentracija mikroorganizama veće od 0.5 mikrona. Pomoću separatora se građevinski odvojene ploče (Sl. 7.32) i komore (Sl. 7.33).

Sl. 7.32. Podizni kavez - i 7 - osovine 10 - baraban- 16 - mlaznice 18 - tarelkoderzhatel- b: 1, 6 - 2 probki- - stanina- 3 - šipka za mjerenje razine ulja-4 - gorizontalnyy- osovina 5 - 7 - tahometr- gidrouzel- 8. - 9. chasha- - prijamnik-10 - 11 klapany- - barabana- kućište 12 - baza KLIPNIH barabana- 13- 14-15 tarelkoderzhatel- - tarelki- 16 - 17 pokriva barabana- disc- tlaka 18 - izlazni uređaj - 19 - tsentralnaya- cijevi 20, 21 - 22 Prsten zatyazhnye- - prijemnik shlama- 23 - kaše Prostor 43 - gornji ležaj opory- 25 - opruga 26 - gornji opory- vertikalnyy- osovinu 27 - nosača (sl nA. Voinov)

Sl. 7.33. Separatori shema: komoru (a-b) i baza koji nisu snaga (c): (a) i (b): 1 - bazom 2 - worm para 3 - tahometr- 4 - bobyshka- 5 - vratilo 6, 7, 8 - rotor sbore- 9 - disc- tlaka 10 - 11 kryshka- - gayka- 12 - 13. uplotnenie- - shtutser- 14-15 kran- - manometr- 16 - 17 - Rod feeda suspenzii- 18 - 19 sgon- - slučaja barabana- | 20 - 21 baraban- - OPORA 22 - donji OPORA 23 - prijemnik osadka- (c) 1 - stator- 20 - bubanj (Sl. Voynova NA)

Separatori tehnološki namjene su podijeljeni u tri glavne skupine: separatora separatora za odvajanje smjese tekućine netopljive u međusobno i za koncentriranje i muljeva posvjetljivača emulsiy- separatora za odvajanje čvrstih čestica od kombinirane separatora zhidkosti- izvesti dva ili više operacija obrade tekuće smjese. Kombinirani separatori zove univerzalna. To uključuje separatora, u kojem se postupak za odvajanje u kombinaciji s bilo kojim drugim postupkom (separatori, separatori, izdvajačem, reaktora). Rotor separatora diska završena paket konusnih ploča koje dijele protok guste otopine u paralelne pločastih slojeve.

Komora rotor ima cilindrični separatora umetanje. U separatorerazdelitele krmne smjese kroz centralnu cijev ulazi ploča za nošenje, pri čemu su kanali formirani od rupe na pločama, diže prema gore preko pladnja i teče u praznine između njih nastaju. Pod utjecajem centrifugalne sile lakši dio odlaže na gornjoj površini temeljne ladice. Po ovom površina lagana frakcija se kreće prema sredini bubnja, zatim preko jaza između ruba ploče i tarelkoderzhatelem bubanj ustaje i ispušta putem komunikacije.

Suspenzija u separatoru-bistrenje preko središnje cijevi ulazi tarelkoderzhatel od kojih mulj se usmjerava u prostor između rubova poklopca paketa i ploče. Tada tekućina ulazi mezhtarelchatoe prostor, kroz razmak između gornjih rubova i tarelkoderzhatelem ploče uzdiže i izlazi kroz prorez bubnja. Postupak pročišćavanja počinje u prostoru mulja, a završava u mezhtarelchatom. Proces odvajanja heterogenih sustava se provodi uglavnom u mezhtarelchatom prostoru. U ovom slučaju je putanja dispergirane faze sastoji se od dvije faze.

Svjetlost dio raspršenih faze pomiče prema osi rotacije, i teške - na periferiji. U postupku razdvajanja utječe frekvencijom rotacije bubnja, dimenzije ploča i udaljenost između njih, veličina izlaznog otvora za frakcija.

Dizajniran separatora (Sl. 7.34 u) s dvostrukim rotacije rotora, što omogućuje ne samo da se pražnjenje hidrodinamički mulja, ali i intenzivirati procesa centrifugiranja. U rad separatora tako podijeljene čestice žitka masa se odnosi na rotor prostor mulja, tvoreći sloj mulja. prekida dovod tekućine na rotor prije ispuštanja mulja i uređaja za razrješenje su aktivirane, na primjer n1 > n2, gdje n1 - rotora- brzina n2 - brzina pražnjenja uređaja. Ubrizgavanje mulja odvija u ispuštanje uređaj hrani otvor. Do kraja kolača pražnjenja uređaja za pražnjenje ponovo počinje rotirati s brzinom rotora, a separator pogonski ciklus se ponavlja.

Dizajn separator omogućuje da se intenzivira proces centrifugiranja povećanjem brzine rotacije diska stog. Jedan način smanjenja uvlačenje čestica disperzne faze suspenzija prostor separatora-separatoru je smanjiti učinkovitost separatora, ili ugradnjom filtera na pregradni reguliranja protoka separator za odvajanje ploču (Sl. 7.34, b).

Postupak odvajanje separatora u rotor-separator sa zidom filtarskog se sastoji od dva koraka: a odvajanje tankoslojna i filtracije teško tekuća faza bez stvaranja taloga na površini filterskog septuma. Tekuća faza prolazi kroz filterski septum, nadalje laki, a površina je oblikovan u zoni koagulacije čestica disperzne faze, koja ne može proći kroz pore pregradom.

Filter septum je „zapreka” za čestice koje nisu pohranjena u tom području centrifugalnom. Kada Sustavi za odvajanje najfiniji filtracije u rotoru o uvjetima odvajanja ploča pregradu poboljšanje je značajno smanjen okretanja diskontinuirane faze se eliminira neujednačena učitava hrpu diska.

Sl. 7.34. Separatori shema: A i B - filtriranje peregorodkoy- a - dvostruki rotacija hidrodinamički ispuštanje taloga: 1 - bazom 2 - 3 tarelki- valil vertikalnyy- 4 - filtriranje peregorodka- 5 - pražnjenje uređaja (NA Voynova Sl. )

Da biste poboljšali performanse i povećati broj okretaja separatora bubanj dizajniran za ne osnovi. Sheme separator dizajna na temelju ne-moć je prikazano na slici. 7,33, u, u svojim montirana na dva nosivu osovinu rotora smješteno unutar stator motora. Statora nastaje asinkronog motora tipa separatora. rotor Separator je napravljen od legure visoke nehrđajućeg čelika, na svojoj vanjskoj površini pritisne na cilindričnom rotacijskom prsten feromagnetski materijal koji obavlja ulogu kavezni rotor elektromotora.

NA Ratnika, TG Volova

Dijelite na društvenim mrežama:

Povezan