Способ разделения неоднородных жидких сред

 

Ссиоз Советских (1 ) 51461 6

Социал,с ических

Республик

И ЗОБРЕТЕ Н Ия

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено23.03.71 (2))1630857/29-13 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

Р, 1.

В 01 I3 57/00, У

Государстоенный комитет

Соаота Министров СССР по делам изоооетений

И OTKPbfTHH (23) Приоритет— (43) Опубликовано25.05,76.бюллетень ¹ 19 (45) Дата опубликования описания 04.06.76 (53) УДК 66.066.4 (088,H) Г. И. Воронин, Э. И, Асриев и И. B. Лысксвцов

{72) Лвторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский бистехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ НЕОДНОРОДНБ1Х

ЖИДКИХ СРЕД

Изобретение относится к области разделения жидких неоднородных сред на легкую и тяжелую фракции и может быть использовано, например, в микробиологической lfpo» мьппленности для разделения дрожжевых и 5 других м п<робислогических суспензий.

Изк cTpн способ разделения неоднородных жидких сред па легкую и тяжелую фракции, прспус..:а грив юц.ий воздействие на поток раздсляс .,сй среды центробежного и гравпташтон-О ного .:-,лей. Этот способ является недсстатс чно ж, фсктив" ым в связи с тем, что энергия центр беж. эго поля ссобшается всей массе рази ляс„:ой средь., пр;f этом лишь некотс— рая с - часть используется на сан процесс разделен:frf последней на легкую и тяжелую ,фракцш..

Предлагаемый способ позволяет повы— сить эффективность разделения.

Для этого поток разделяемой среды при вс:1действии на него центробежного и гравита1шс шого полей перемешан т в виде ряда, напри .ер, параллельных слоев с расстоянием (, между ними, меньшим величины диаметра . гастиц тя келсй фракции, ff ïîcëåäîâÿòåëüf о возрасгаюшими при переходе от одного слоя

Г

Э к другому скоростями, обеспечиваюшими градиент скорости, направленный перпендику.щ но перемешению слоев жидкости и созда с»ший врашение частиц тяжелой фракшти вокруг своей оси, и гидродинамическую псдъеи ную силу, например силу эффекта Магнуса.

Предлагаемый способ поясняется:хемой действия силы эффекта Магнуса на частицу, изображенной на чертеже.

Способ закчкчается в след,юшем.

Неоднородную жидкую =реду, на тример дрсжжсвую суспензию, подвергают воздейст вию центробежного и гравитационного полей, например, в тарельчатсм сепараторе. В процессе этого воздействия поток разделяемой

-» среды перемешают, например, под напорс з насоса, имеюшего распределительную I ец етку, в виде ряда параллельных трушихся слоев с различными последовательно всзрастаюшими при переходе от одного слоя к другому c;fîðýcòÿblè. Это различие между скорос тью движения сосед.,их слоев создает поперечный градиент, равный более 5000 рад/сок, .2 который и-идает врашательное двии:сf .fffl

5146 . :.ое; т.=ль:o своей оси частицами тяжелой,рахлин. При врашении скорость тече««я пограничного слоя жидкости, обтекаю; его ее снизу, замедляется, а сверху уско;.sìòñn, В силу закона Бернулли разность скоростей вызьвает рааность сил давления (г«дродинамическую подъемную силу), в данном случае силу, действуюшую на частицы

r, пс0 еречном направлении -снизу со стороны приторможенных слоев жидхости вверх к области повышенных скоростей.

Пример. Дрожкевую суспензию, имею-:.

\ шую частицы тяжелоЯ фракции в диаметре

3 10 см, концентрацию твердой фазы 1,5% отношение разности плотностей к вязкости среды равное 12, подают насосом с распределительной решеткой в сепаратор. При воздействии центробежного и гравитационного полей поток разделяемой среды перемешают в виде ряда napannñльных слоев с различной скоростью жидкости, возрастающей при переходе от одного слоя к другому от О (у одной иэ стенок аппарата) до 20 м/сек.

При этом эа счет поперечного градиента скорости белковые частицы суспенз«« приобретают врашательиое движение и перемешаются в направлении к слоям, движушимся с большей скоростью. .Зффективиость процесса разделения исхо.!«ой суспензии определяют по относитель1:, ному TIovaçaòånþ г

Э=— — ь

M t где G — количество выделенной тяжелой фраки.и, r; 3S

""1 — количество обработанной суспензия, л/час; — продолжительность обработки, шс.

16 4 ф

Ь данном случае при разделении дрожжевой суспензии N 5000 и/час. t 0,5 час

-и G 2500 r.

Относительный показатель эффективности процесса разделения равен 1 г/л.

Параллельно эту же суспенэию разделяют для сравнения известным способом в тарельчатом сепараторе, при этом относительный пока:.атель эффективности процесса разделения равен 0,1 г/л.

Таким образом, иэ полученных сравнительных данных винно, что йредлагаемый способ позволяет повысить эффективность

l процесса разделения в десять раэ.

Ф ормула изобретения

Способ разделения неоднородных жидких сред на nei- ê÷þ и тяжелую фракции, гредусматриваюший воздействие на поток разде ляемой среды центробежного и гравитационного полей, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения его эффективности, поток разделяемой среды при воздействии на него центробежного и гравитационного полей перемешают в виде ряда, например, параллельных слоев с расстоянием между слоями, меньшим величины диаметра частиц тяж лой фракции, и последовательно возрастаюшими пр«переходе от одного слоя к дру гому скоростями, обеспечиваюшими градиент скорости, направленный перпендикулярно пе- ремен.ен«ю слоев жидкости и создаюший spaшение частиц тяжелой фракции вокруг своей оси, и г«дрод«намическую подъемную силу, «апример с«лу эффекта Магнуса.

Составитель Г. 1ошкарева

Редактор A. Бер Техред А. Лемьяиова Корректор g. ужель«иченко

Заказ 1502/103 Тираж 864 Подл,c!oe

11НИИПИ Госуд рственного комитета Совета Ми:истров СССР по делам изобретений и открытий

113035 . 4осква, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Ф«л«ал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4