Устройство для флотации микробиологической суспензии

 

Использование: флотация слабоконцентрированных суспензий в микробиологической промышленности. Сущность изобретения: устройство содержит корпус с днищем. Днище снабжено трубопроводом отвода отработанной жидкости Корпус имеет в верхней части осесимметрично размещенный входной трубопровод и соединенный с ним распределитель суспензии В корпусе расположен под распределителем суспензии кольцевой карман с Трубопроводом отвода концентрированной суспензии В кольцевом кармане размещен лопастной скребок для сбора пены. Устройство снабжено системой диспергирования среды, состоящей из горизонтального коллектора для подвода воздуха с параллельно расположенными трубами и установленными на трубах насадками Насадки размещены над днищем на расстоянии, равном 1/3 высоты корпуса, и снабжены на выходных участках пористыми мембранами с размером пор 6- 10 мкм. Насадки размещены равномерно по поперечному сечению корпуса и расположены так, что факелы их распыла перекрываются на высоте 0,38-0,50 от высоты корпуса 2 ил.

„„ Ы„„1756338 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 12 М 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Изобретение относится к микробиоло- Известно устройство для флотации микгической промышленности и предназначе- робиологической суспензии, содержащее но для флотации слабоконцентрированных две стальные обечайки, вставленные одна в суспензий, в частности последрожжевой другую, имеющие общее плоское днище. бражки, содержащей остаточные дрожжи, Кольцевое пространство между обечайками

Известно, что последрож>кевэя бражка разделено на рядсекций, не доходящими до (ПДБ), полученная, например, йз нижнего дна перегородками, между первой и йоследотбора дрожжерастительного чана, после ней устайовленэ сплошная перегородка, исфлотации и сейарации содержит практйче- ключающая сообщение между ними. Две ски до 2 г/л дрожжей, Для сэксащеййя по- последние секции снабжены барботерами— терь дрожжей ПДБ направллют на вторую трубамиподачивоздухаввидедугокружностадию выращивания биомассы дрожжей — сти, которые расположены концентрично биоокисление, где концентрация дрожжей. обечайкам, повышается до 10-15 г/л. Полученную сус- Недостатком eta является сложность пензию концентрируют флотацией и воз- конструкции и низкая эффективность при вращают в технологический процесс, чтобы флотации слабоконцентрированных сусповысить выход готового продукта. пензий; так кэк выходной трубопровод в

> .. (21) 4795643/13 . (22) 06.12,89 (46) 23,08.92. Бюл. N 31 (71) Лесопромышленный комбинат "Соколь с кий" (72) Е.Н.Плетнев, В.Д.Тарасов, В,А.Белорусов, Л,Н.Ананьин и M.Н,Раскин (56) Андреев А,А. и Брызгалов Л.И. Производство кормовых дрожжей. — М., 1986, с.138.

Там же, сЛ44-145. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФЛОТАЦИИ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ СУСПЕНЗИИ (57) Использование: флотация слабоконцентрированных суспензий в микробиологической промышленности. Сущность изобретения: устройство содержит корпус с дййщем, Днище снабжено трубопроводом отвода отработанной жидкосги. Корпус имеет в верхней части осесимметрично разме2 щенный входной трубопровод и соединенный с ним распределитель.суспензии, В корпусе расположен под распределителем суспензии кольцевой карман c"tðóáîïðoâîдом отвода концентрированной суспензии, В кольцевом кармане размещен лопастной скребок для сбора пены. Устройство снабжено системой диспергирования среды, состоящей из горизонтального коллектора для подвода воздуха с параллельно расположенными трубами и установленными на трубах насадками, Насадки размещены над днищем на расстоянии", равном 1/3 высоты корпуса, и снабженй на выходных участках пористыми мембранами с размером пор 610 мкм. Насадки размещены равномерно по поперечному сечению корпуса и расположены так, что факелы их распыла перекрываются на высоте 0,38 — 0,50 от высоты корпуса, 2 ил, 175б338 этой флотаторе расположен ниже уровня жидкости, что снижает флотационную способность дрожжевых клеток, поскольку воздух, содер>кащийся в бражке, дол>кен преодолевать сопротивление столба жидкости во флотаторе.

Известно также устройство для флотации, взятое за прототип, которое можно ис. пользовать для флотирования последрожжевой бражки,.содержащее цилиндрический корпус, в верхней части которого по оси располо>кен входной трубопровод суспензии с распределителем, ниже которого на боковой поверхности корпуса расположен кольцевой карман с вы ходным трубопроводом сконцентрированной суспензии, под распределителем на уровне выходного трубопровода расположен диаметральный . двухлопастный скребок сбора пень, в дни ще корпуса расположен выходной трубопровод отработанйой жидкости, У этого флотатора воздушных барботеров нет. Флотатор работает при атмосферном давлении. Пьезометрический уровень жидкости здесь должен быть не менее 1,5 — 2 м.

Однако в таком флотаторе, даже при двуступенчатой флотации, унос дрожжей составляет до 2 г/л и сильно зависит от колебания уровня, т.е. такая конструкция недостаточно эффективно осуществляет флотирование.

Целью изобретения является повышение эффективности концентрирования суспензии и снижение уноса дрожжей.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус с днищем, снабженным трубопроводом отработанной жидкости, имеющем в верхней части ассиметрично размещенный входной трубойровод и соединенный с ним разделитель суспен ии, кольцевой карман с трубопроводом отвода концентрированной суспензии, .расположенной под.распределителем, и лопастной скребок для сбора пены, размещенный в кольцевом кармане, дополнительно установлена система диспергирования среды; состоящая из горизонтального коллектора для подвода воздуха с параллельно расположенными трубами и установленными на трубах насадками, при этом последние размещены над днищем на

:. расстоянии 1/3 высоты корпуса и снабжены . на выходнйх участках пористыми мембранами с размером пор 6-10 мм, причем насадки размещены равномерно по . поперечному сечению корпуса и расположены так, что факель1 их распыла перекрываются на высоте 0,38 — 0,50 от высоты корпуса.

В известном устройстве система выполнена в виде отдельных труб в форме дуг

5 окружности, расположенных концентрично корпусу, а в предлагаемом устройстве она выполнена в виде коллектора с параллельно расположенными трубами, на которых равномерно по всей площади сечения корпуса

10 установлены насадки, При этом система установлена горизонтально на расстоянии от дища 1/3 высоты корпуса, для того, чтобы факелы распыла соседних насадок касались друг друга на высоте, равной 0,38 — 0,50 вы15 соты корпуса, т,е. на границе раздела пенной и воздушно-жидкостной фаз должен быть кипящий слой по всему сечению корпуса, Выбор такой конструкции системы под20 ачи воздуха обусловлен тем, что полнота извлечения дрожжевых клеток из суспензии в пену завйсит от структуры пены. Чем меньше ячейки пены, тем больше поверхность раздела фаз и, следовательно, большее ко25 личество дрожжевых клеток может быть сорбировано, а также, чем мельче ячейки пены, тем больше поверхность раздела фаз, приходящаяся на единицу объема воздуха в пене, что очень важно при противоточном:

30 методе флотакции. При этом для увеличения концентрации дрожжей в пене продолжительность пребывания пены во флотаторе: должна быть больше, чем время пребывания жидкости во флотаторе. Поэтому пенная

35 фаза в предлагаемой конструкции занимает

0,62 — 0,5 высоты флотатора, а жидкая фаза

1/3 высоты флотатора, остальное воздушножидкостная смесь, которую тоже можно отнести к объему, в котором происходит

40 извлечение дрожжевых клеток из суспензии, Выбор сетки насадки в виде пористой мембраны с порами 6 — 10 мк обусловлен тем, что необходимо создать мел коячеистую

45 пену, выпуская воздух, не пропуская клетки дрожжей в коллектор, Поры менее 6 мк затрудняют подачу воздуха, а поры более 10 мк Могут пропускать клетки и засорять мембрану, 50 На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг,2 — система подачи воздуха, Устройство содержит цилиндрический корпус 1 высоты Н с днищем 2, Корпус может быть сложной формы: верхняя часть цилиндрическая, нижняя — из двух усеченных конусов, состыкованных основаниями. B днище 2 расположен выходной трубопровод 3 отработанной жидкости. В верхней части расположен по оси корпуса входной

1756338

5 трубопровод 4 с лепестковым распреДели телем 5, под которым установлен диаметральный двухлопастный скребок 6 сбора пены, взаимодействующий с кольцевым карманом 7, связанным с выходным трубопроводом 8 концентрированной суспензии.

На расстоянии 1/3 высоты Н корпуса горизонтальна установлены параллельйые трубы 9 с насадками 10, соединенные коллектором 11, Насадки 10 расположены равномерно по всей площади сечения корпуса

1, а их факелы распыла касаются друг друга на высоте, равной 0,38-0,50 Н высотакорпуса, Насадкй 10 снабжены сетками 1 2 в виде пористой мембраны с размерами по 6 —.10 мк.

Сетки выполнены из листовой пористой нержавеющей стали ПНС-6; ИНС-10.

В зависимости от размера пор высота факела распыла а колеблется в пределах

0,3 — 1,0 м, при угле факела а, равном 30—

60О, который зависит от величины напора воздуха, плотности очищаемой жидкости.

Например, изготовлено предлагаемое устройство, корпус которого имеет высоту 6 м и диаметр 4 м. На расстоя нии 2 м от днища установлен коллектор-барботер с сетками из нержавеющей пористой стали ПНС-10.

Устройство работает следующим образом.

В воздушный коллектор 11 подают воздух 4-5 м /ч и одновременно сверху самоз теком иэ биоокислителя подают суспензию последрожжевой бражки, содержащую 4 — 7 г/л биомассы, которая разбрызгивается по всему объему с помощью лепесткового распределителя 5, Выход отработайной, жидкости 3 закрыт. Суспензия накапливается до уровня до уровня насадок 10 сеток 12 и тогда начинается активное пенообраэование. Слой пены наращивается за счет биомассы дрожжей, поступающих с бражкой, подаваемой сверху, что еще более активизирует пенообразование. Накопив уровень воздушно-жидкостной смеси до полного перекрытия факелов расп ыла насадок (s конкретном примере на 0,5. м выше насадок) . открывают выход 3 отработанной жидкости и поддерживают этот уровень постоянно.

Достигнув уровня лопастей скребка 6, пена

J снимается и постоянно отбирается через выходной трубопровод 8, Концентрация дрожжей в сгущенной суспензии составляет 30 — 40 г/л. Далее сгу5 щенная суспензия возвращается в произ водственный процесс на флотацию второй ступени, Таким образом, предлагаемая конструкция флотатора позволяет увеличить зф10 фективность концентрирования суспензии, повысить выход готовсгс продукта, практически исключить унос дрожжей и канализацию, что улучшает Условия очистки стоков, В отличие от других флотаторов предла15 гаемый флотатор обладает более простой и технологичной конструкцией. обладает меньшей металлоемкостью и высокой надежностью, 20 Формула изобретения

Устройство для флотации микробиологической суспейэии, содержащее корпус с днищем, снабженйым трубопроводом отво25 да отработанной жидкости, имеющий в верхней части осесим мет-рично размещенный входной трубопровод и соединеннь1й с ним разделитель суспензий, кольцевой карман с трубопроводом отвода концентрированной

30 суспензии, расположеннйй под распределителем, и лопастной скребок для сбора пены, размещейный в кольцевом кармане, о тл ича ю щееся тем;что,сцельюповышения степени концентрирования суспензии и

35 уменьшения уноса дрожжей, оно снабжено системой диспергирования среды, состоящей иэ горизонтального коллектора для подвода воздуха с параллельно расположенными трубами и установленными нэ тру40 бах насадками, прй этом последние размещены над днйщем на расстоянии 1/3 высоты корпуса и снабжены на выходных участках пористыми мембранами с размером пор 6 — 10 мкм, причем насадки разме45 щены равномерно по поперечному сечению корпуса и расположены так, что факелы их распыла перекрываются на высоте 0,380,50 высоты корпуса.

1756338

Фг®2

Составитель E.Ïëåòíås

Техред М.Моргентал, Корректор G.Густи Редактор Н.Рогулич

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

Заказ 3061 . Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям лри ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раувская наб;, 4/5