Устройство для получения полисахарида типа хитина или хитозана из естественного сырья

 

Использование: получение полисахаридов типа хитина или хитозана из предварительно измельченного естественного сырья. Сущность изобретения: технологические операции обработки исходного твердого сырья жидкими реагентами и операции очистки, перемешивания, обезвоживания и сушки проводят в едином реакционном пространстве. Последнее создается в реакторе со съемным контейнером 18 для обрабатываемого сырья. Контейнер закреплен на хвостовике 15 вертикального вала 14. Вал приводится во вращение от привода 17. Предварительно измельченное сырье загружают в контейнер 18, последний крепят к хвостовику 15 вала 14 и через патрубок 7 емкость 2 заполняют 4%-ным раствором едкого натра и проводят реакцию депротенизации при попеременном вращении контейнера в противоположных направлениях. После депротенизации последовательно в этом же реакторе проводят все остальные технологические операции. 7 з.п. ф-лы. 1 ил.

Изобретение относится к области получения полисахаридов типа хитина или хитозана.

Известна автоматическая линия американской фирмы 2Прогресс Трайдинг" для получения полисахарида типа хитина или хитозана из естественного сырья (панцири членистоногих, в том числе крабов, креветок и омаров), содержащая реактор для технологической обработки сырья жидким реагентом, шесть установок для обезвоживания, три установки противоточной мойки и сушильную камеру [1] На этой установке хитозан получают путем депротеинизации (обработки 4% -ным едким натром) и деминерализации (обработки 4%-ной соляной кислотой) естественного сырья в реакторе. После завершения каждой из технологических операций обрабатываемое вещество подвергается мойке и последующему обезвоживанию. Все операции описанного технологического процесса проводятся на разном оборудовании, соединенном между собой транспортными линиями, при транспортировании по которым обрабатываемое вещество загрязняется тяжелыми металлами и бактериальными спорами.

Этот недостаток устранен в известном устройстве для получения полисахарида типа хитина или хитозана из естественного сырья, которое содержит реактор для технологической обработки исходного твердого сырья, по меньшей мере, одним жидким реагентом, выполненный в виде установленной на основании емкости с рубашкой, смонтированной на основании емкости с рубашкой, смонтированный в реакторе съемный перфорированный контейнер для загрузки обрабатываемого сырья и патрубки для ввода и вывода технологических реагентов [2] Известное устройство обеспечивает проведение технологических операций обработки исходного твердого вещества жидкими реагентами и операций очистки, обезвоживания и сушки в едином реакционном пространстве, что гарантирует получение готового продукта надлежащего качества.

Однако это устройство имеет низкую производительность.

Техническим результатом изобретения является повышение производительности устройства.

Для достижения указанного технического результата в устройстве для получения полисахарида типа хитина или хитозана из естественного сырья, содержащем реактор для технологической обработки исходного твердого сырья, по меньшей мере, одним жидким реагентом, выполненный в виде установленной на основании емкости с рубашкой, смонтированный в реакторе съемный переформированный контейнер для загрузки обрабатываемого сырья и патрубки для ввода и вывода технологических реагентов, контейнер для загрузки обрабатываемого сырья смонтирован с возможностью вращения относительно центральной вертикальной оси реактора и снабжен средством для его вращения.

Средство для вращения контейнера выполнено в виде закрепленного на основании в вертикальном положении трубчатого корпуса, установленного на подшипниках в последнем вертикального вала, имеющего на верхнем конце хвостовик для крепления контейнера, и привода вращения вала, кинематически связанного с нижним концом последнего.

Емкость выполнена с центральным отверстием в днище и концентрично расположенной относительно трубчатого корпуса внутренней цилиндрической стенкой, нижний край которой герметично скреплен с краем центрального отверстия днища, а контейнер выполнен с кольцевым дном и со скрепленной с внутренним краем дна внутренней стенкой, охватывающей внутреннюю цилиндрическую стенку емкости. Емкость снабжена переливным патрубком, горловина которого находится ниже верхнего края ее внутренней стенки.

Привод вращающегося вала выполнен, по меньшей мере, двухскоростным. Привод может быть выполнен реверсивным.

В нижней части емкости установлен патрубок для подачи сжатого воздуха, имеющий отверстия, направленные в сторону контейнера. В ни жней части емкости может быть установлен второй патрубок для подачи сжатого воздуха, имеющий отверстия, направленные в сторону днища емкости.

На чертеже изображено предлагаемое устройство в разрезе.

Устройство для получения полисахарида содержит реактор для технологической обработки исходного твердого сырья, по меньшей мере, одним жидким реагентом и смонтированный в реакторе съемный перфорированный контейнер 18 для загрузки обрабатываемого сырья.

Реактор выполнен в виде смонтированной на основании 1 емкости 2, которая ограничена наружной цилиндрической стенкой 3, непосредственно опирающейся на основание 1 наклонным днищем 4, имеющим центральное отверстие 5, и внутренней цилиндрической стенкой 6, нижний край которой герметично скреплен с краем отверстия 5. В наиболее низком месте днища 4 выполнено отверстие под закрепленную в нем горловину патрубка 7, а с противоположной стороны в днище 4 имеется другое отверстие, в котором герметически закреплен переливной патрубок 8, горловина которого находится ниже верхнего края стенки 6. Снаружи стенка 3 окружена термостатирующей рубашкой 9, а сверху на нее опирается откидная крышка 10, ниже которой смонтирован вентиляционный короб 11.

Конвейер 18 для загрузки обрабатываемого сырья смонтирован с возможностью вращения относительно центральной вертикальной оси реактора и снабжен средством для его вращения.

Средство для вращения контейнера выполнено в виде закрепленного на основании 1 в вертикальном положении концентрично внутренней цилиндрической стенке 6 емкости трубчатого корпуса 12 и вертикального вала 14. Вал установлен в трубчатом корпусе 12 на подшипниках 13. Нижний конец вала 14 через клиноременную передачу 16 кинематически связан с двухскоростным реверсивным электродвигателем 17, смонтированным на основании 1. На верхнем конце 14 имеется хвостовик 15 для крепления перфорированного (сетчатого) контейнера 18 для загрузки обрабатываемого сырья. Контейнер 18 имеет внутреннюю стенку 19, охватывающую стенку 6, наружную стенку 20 и кольцевое дно 21. Стенка 19 скреплена с внутренним краем дна 21. В нижней части емкости 2 размещены патрубки 22 и 23 для подачи сжатого воздуха, первый из которых имеет отверстия, направленные в сторону контейнера 18, а второй отверстия, направленные в сторону днища 4 емкости. При этом патрубок 22 соединен с системой подачи сжатого воздуха через патрубок 24, пропущенный через термостатирующую рубашку 9.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно измельченное и отсортированное исходное естественное сырье (панцири ракообразных) загружается в контейнер 18, который крепится к хвостовику 15 вала 14, и через патрубок 7 емкость 2 наполняют предварительно приготовленным 4%-ным раствором едкого натра.

Включением электродвигателя 17 приводятся в попеременное вращение в противоположных направлениях со скоростью 60 об/мин вал 14 и контейнер 18, в результате чего уложенное в него исходное сырье омывается реакционным раствором, что существенно ускоряет проводимую реакцию депротеинизации. По завершении последней через 5-6 часов реакционный раствор сливается через патрубок 7 при предварительной подаче сжатого воздуха в емкость через патрубок 23 для облегчения удаления осадка, образовавшегося в ходе реакции депротеинизации. После удаления первой реакционной жидкости подача сжатого воздуха в патрубок 23 прекращается, электродвигатель переключается в режим центрифугирования для обезвоживания обрабатываемого твердого вещества, то есть, на работу на повышенной угловой скорости, соответствующей угловой скорости вращения вала 14 около 900 об/мин. Спустя 3-5 минут двигатель останавливается и после заполнения емкости 2 промывочной водой снова включается на медленную скорость вращения. По завершении промывки (5-10 мин) промывочная вода сливается, материал центрифугируют и просушивают путем подачи подогретого в патрубке 24 сжатого воздуха через патрубок 22 в течение 2-3 мин. По завершении просушки в емкость 2 заливается 5%-ный раствор соляной кислоты и проводится в течение 3-3,5 часов операция деминерализации аналогично описанной выше операции депротеинизации. По завершении деминерализации и последующих промывки, центрифугирования и просушки получают хитин, готовый к расфасовке и упаковке.

При необходимости получения хитозана хитин, не вынимая из реактора, обрабатывают в течение 14 часов 45%-ным раствором едкого натра, доводят описанным путем до сухого состояния и извлекают из реактора.

При проведении описанных технологических операций, используя термостатирующую рубашку, поддерживают необходимую стабильную температуру реакционных жидкостей, обеспечивающую наиболее эффективное протекание соответствующих реакций.

Получаемые описанным способом вещества практически не содержат вредных добавок и отвечают всем требования, предъявляемым к ним медицинской промышленностью, поскольку все процессы проводят в едином реакционном пространстве.

Формула изобретения

1. Устройство для получения полисахарида типа хитина или хитозана из естественного сырья, содержащее реактор для технологической обработки исходного твердого сырья по меньшей мере одним жидким реагентом, выполненный в виде установленной на основании емкости с рубашкой, смонтированный в реакторе съемный перфорированный контейнер для загрузки обрабатываемого сырья и патрубки для ввода и вывода технологических реагентов, отличающееся тем, что контейнер для загрузки обрабатываемого сырья смонтирован с возможностью вращения относительно центральной вертикальной оси реактора и снабжен средством для его вращения.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство для вращения контейнера выполнено в виде закрепленного на основании в вертикальном положении трубчатого корпуса, установленного на подшипниках в последнем вертикального вала, имеющего на верхнем конце хвостовик для крепления контейнера, и привода вращения вала, кинематически связанного с нижним концом последнего.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что емкость выполнена с центральным отверстием в днище и концентрично расположенной трубчатому корпусу внутренней цилиндрической стенкой, нижний край которой герметично скреплен с краем центрального отверстия днища, а контейнер выполнен с кольцевым дном и со скрепленной с внутренним краем дна внутренней стенкой, охватывающей внутреннюю цилиндрическую стенку емкости.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что емкость снабжена переливным патрубком, горловина которого находится ниже верхнего края ее внутренней стенки.

5. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что привод вращающегося вала выполнен по меньшей мере двухскоростным.

6. Устройство по п. 2 или 5, отличающееся тем, что привод выполнен реверсивным.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в нижней части емкости установлен патрубок для подачи сжатого воздуха, имеющий отверстия, направленные в сторону контейнера.

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что в нижней части емкости установлен второй патрубок для подачи сжатого воздуха, имеющий отверстия, направленные в сторону днища емкости.

РИСУНКИ

Рисунок 1