Центробежный фильтр

 

Изобретение относится к разделению неоднородных сред и позволяет повысить эффективность промывки и качества микробного белка. Изобретение содержит корпус со сборниками фильтрата и осадка, патрубками отвода фильтрата и осадка, патрубок подвода культуральной жидкости, приводной вал, нижний и верхний, фильтровальную перегородку, сопла, лопасти, установленные с возможностью радиального перемещения внутри перегородки, сопла направлены в зазоры между картами перегородки, в нижней части которой выполнены отверстия, сквозь которые продет бесконечный шнур, размещенный последовательно на внутренней и наружной поверхностях карт. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s В 01 0 25/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

6 с ) (л

1(Ы

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4841667/26 (22) 26.03.90 (46) 15.04.92. Бюл. М 14 (71) Специализированный научно-исследовательский центр промышленной кооперативной фирмы "Дальцеолит" (72) В.И.Тумченок (53) 66.067.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Q 1005937, кл. B 05 В 3/1, 1981. (54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к разделению неоднородных сред и позволяет повысить эффективность промывки и качества микроИзобретение относится к промывке микробного белка от культуральной жидкости и может быть использовано при производстве белково-витаминных концентратов, кормовых дрожжей и бактериального протеина очистных сооружений в сельском хозяйстве.

Известен центробежный фильтр, содержащий корпус со сборниками и патрубками подвода и отвода сред, приводной вал, верхний и нижний диски, установленные на валу, нежесткую фильтровальную перегородку, размещенную между дисками и выполненную из карт, сопла, размещенные с внешней стороны перегородки, в котором возможна технологическая операция промывки микробного белка от культуральной жидкости и освобождения от промывных вод, но эффективность данного процесса остается невысокой.

Цель изобретения — повышение эффективности промывки и качества микробного белка.

„, Ы„„1725962 А1 бного белка. Изобретение содержит корпус со сборниками фильтрата и осадка, патрубками отвода фильтрата и осадка, патрубок подвода культуральной жидкости, приводной вал, нижний и верхний, фильтровальную перегородку, сопла, лопасти, установленные с возможностью радиального перемещения внутри перегородки, сопла направлены в зазоры между картами перегородки, в нижней части которой выполнены отверстия, сквозь которые продет бесконечный шнур, размещенный последовательно на внутренней и наружной поверхностях карт. 5 ил.

Указанная цель достигается тем, что в центробежном фильтре, содержащем корпус со сборниками и патрубками подвода и отвода сред, приводной вал, верхний и нижний диски, установленные на валу, нежесткую фильтровальную перегородку, размещенную между дисками и выполненную из карт, сопла, размещенные с внешней стороны перегородки, согласно изобретению, он снабжен лопастями, установленными с возможностью радиального перемещения на стояке корпуса внутри фильтровальной перегородки, сопла направлены в зазоры между картами, в нижней части перегородки выполнены отверстия, сквозь которые продет бесконечный шнур, размещенный последовательно на внутренней и наружной поверхности карт.

Отказ от подачи промывной жидкости на поверхность и подача ее в зазоры между картами сокращает до минимума потери с ее распылением, а сведения до минимума влияния центробежной силы, на подавае1725962

15

30

40

55 мую жидкость, приводит к снижению давления подачи, а соответственно к сокращению расхода энергии. Во внутреннем объеме перегородки возникает воздушный поток, который отстает в своем вращении от частоты вращения перегородки и за счет контакта с лопастями разность частот вращения перегородки и воздушного потока возрастает, а соответственно возрастает сдвиг промывной жидкости в направлении, противоположном направлению вращения перегородки, а соответственно повышается эффективность промывки. Перемещением лопастей в радиальном направлении можно регулировать сдвиг промывной воды относительно поверхности перегородки. Условие перемещения микробного белка по перегородке — это соответствие угла наклона перегородки коэффициенту трения осадка о материал перегородки. Коэффициент трения осадка зависит от его сухости, которая изменяется при отклонении от технологического регламента. При изменении концентрации суспензии производится переналадка расширением или сужением конуса, перестановкой отверстий в картах и последующей фиксацией бесконечным шнуром, с выходом осадка на заданную степень отделения промывных вод. При выращивании белка в культуральную жидкость добавляют биогенные вещества (азот, фосфор) в виде вытяжки из раствора минеральной соли, которые содержат примеси тяжелых металлов, особенно фосфорные удобрения, При отсутствии промывки к тяжелым металлам добавляются метаболиты жизнедеятельности дрожжей и других микроорганизмов, которые вырабатываются по существующей технологии, исключающей промывку, что отражается на конечном продукте — мясе, молоке и мясомолочных продуктах .— и по биологической цепочке на здоровье человека. Отделение культуральной жидкости, промывка и отделение промывных вод устраняет токсичность, т.е, выполнение цели изобретения.

На фиг.1 показан общий вид в продольном разрезе (при снятых лопастях); на фиг.2 — вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3— разрез Б — Б на фиг.1; на фиг,4 — узел фильтровальной перегородки с лопастями и спрыском; на фиг.5 — разрез  — В на фиг.4.

Центробежный фильтр содержит корпус 1 со сборником 2 фильтрата и патрубком

3 его отвода, сборником 4 осадка и патрубком 5 его отвода, патрубком 6 подвода культуральной среды, приводной вал 7, верхний

8 и нижний 9 диски, установленную на валу

7, нежесткую фильтровал ьную перегородку, размещенную между дисками 8 и 9 и выполненную из карт 10, сопла 11, размещенные с внешней стороны перегородки 10. Фильтр снабжен лопастями 12, установленными с возможностью радиал ьного перемещения на стояке 13 корпуса внутри фильтровальной перегородки 10, сопла 11 направлены в зазоры 14 между картами, в нижней части перегородки 10 выполнены отверстия 15, сквозь которые продет бесконечный шнур

16, размещенный последовательно на внутренней и наружной поверхности карт 10.

Центробежный фильтр работает следующим образом.

При пуско-наладочных работах устанавливают оптимальный угол раствора конуса нежесткой фильтровальной перегородки 10 отверстиями 15, продевая бесконечный шнур и совмещая соответствующие отверстия Ж, 3, И. При больших растворах конуса нежесткой фильтровальной перегородки 10 культуральная жидкость будет проходить по внутренней поверхности без разделения, а при малых фильтрат будет отделен, но осадок не будет перемещаться. Одновременно, перемещая лопасти 12 в стояке 13, устанавливают зазор 17 между ними и нежесткой фильтровальной перегородкой 10 из условия достижения оптимальной сухости осадка. После завершения пуско-наладочных работ центробежный фильтр включается в непрерывный режим эксплуатации. По патрубку 6 на нежесткую фильтровальную перегородку 10 поступает культуральная жидкость, фильтрат отделяется от осадка и в факеле распыла из сборника 2 отводится по патрубку 3. При движении осадка он промывается водой, поступающей через зазоры

14 между картами 10 из сопла 11, при направлении вращения нежесткой фильтровальной перегородки 10 по стрелке Г промывная вода с наружной стороны перемещается по стрелке Д, а с внутренней по стрелке Е. Концентрация микроорганизмов, в поступающей на разделение суспензии, не превышает 20 — 40 г/л, причем в каждом грамме их содержится сотни миллионов единиц, которые на нежесткой фильтровальной перегородке 10 образуют сгусткиагглютинаты, величина которых сопоставима с размерами пор. В условиях касательного движения культуральной жидкости задерживающий фактор проявляется при значительном превышении размера пор перегородки 10 размерам агглютинатов. Осадок под действием тангенциальной составляющей центробежной силы, направленной вниз, и под действием воздушного потока, вовлекаемого во вращение перегородкой 10 и затормаживаемого лопастями

12, смещается по окружности, а отсюда ре1725962

40

50

55 зультирующее перемещение осадка по спиральным траекториям. При движении субстрата по фильтровальной перегородке с отводом жидкости через ее поры увеличивается концентрация, а соответственно вяз- 5 кость. Увеличение трения о перегородку 10: замедляет скорость перемещения осадка и набегающие порции его образуют валки, пересекающие спиральные силовые линии, результирующего воздействия факторов. 10

При движении концентрата возникает мик- . ровращение на уровне агглютинатов и макровращение для валков, способствующее водоотдаче, Перемещению субстрата способствует ввод промывной воды из сопла 11 15 в зазоры 14, которая сдвигает валкообразные формации осадка и одновременно освобождает от вязкой культуральной жидкости, отводимой вместе с проемом через патрубок 3. Концентрат микроорганизмов разгру- 20 жается с нежесткой фильтровальной. перегородки 10 и в факеле распыла отводится иэ сборника 4 по патрубку 5.

Технико-экономический эффект заключается в том, что по расчета микробиологов, 25 дрожжи, размер которых составляет поряд-.: ка 5 — 6 мкм, а период генерации 2 — 4 ч, наращивают биомассу в 500 раз быстрее чем растения и в 1000 раз быстрее чем животные, причем первые и вторые имеют 40 —,30

50% нетоварной массы. Бактерии, размер которых порядка 1 мкм, а период генерации

15 — 30 мин имеют продуктивность в 8-10 раз выше чем бактерии и продуцируют свою биомассу практически на любых беззольных органических веществах, что создает предпосылки сырьевые для выработки микробного белка, который не отделяется в условиях центробежной седиментации в отличии от дрожжей, Формула изобретения

Центробежный фильтр, содержащий корпус со сборниками и патрубками подвода и отвода сред, приводной вал, верхний и нижний диски,,установленные на валу, нежесткую фил ьтровал ьную перегородку, размещенную между дисками.и выполненную из карт, сопла, разме0 енные с внешней стороны перегородки,.о т. л и,ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности промывки и качества микробного белка, он снабжен лопастями, установленными с возможностью радиального перемещения на стояке корпуса внутри фильтровальной перегородки, сопла направлены в зазоры между картами, в нижней части перегородки выполнены отверстия, сквозь которые продет бесконечный шнур, размещенный последовательно на внуТренней и наружной поверхностях карт .

1725962

1725962

Составитель В.Тумченок

Техред М.Моргентал Корректор M.Êó÷åðÿâàÿ

Редактор М,Бокарева

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 1222 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5