Способ автоматического регулирования процесса предотвращения выброса пены из закрытой реакционной камеры

 

11 11 640639

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИ Я

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 03,12.71 (21) 1722200/23-26 (23) Приоритет — (32) 05.12.70 (31) Р2059931.9 (33) ФРГ (43) Опубликовано 30.12.78. Бюллетень ¹ 48 (45) Дата опубликования описания 30.12.78 (51) M. Кл. -

В 01J 1/00

G 05D 27/00

Государственный комитет ле делам изобретений и открытий (53) УДК 66.012.52 (088.8) (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Курт Карренбауер, Герхард Яекел, Дитер и Ейтель Гедике (ФРГ) Иностранная фирма

«Хехст АГ» (ФРГ) Кирштейй (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПРОЦЕССА ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВЫБРОСА ПЕНЫ

ИЗ ЗАКРЫТОЙ РЕАКЦИОННОЙ КАМЕРЫ

Изобретение относится к способам управления реакциями обработки газом, преимущественно биохимических процессов фермснтации, с интенсивным и по времени сильно колеблющимся пенообразованием в закрытых реакцHQHIHbIx камерах.

Обработка газом жидкостей часто сопровождается повышенным и по времени сильно колеблющимся образованием пены в особенности тогда, когда в жидкости одновременно происходит химическая реакция с выделением газообразного компонента. Однако, кроме указанных факторов, обусловленных спецификой продукта и спецификой реакции, интенсивность пенообразования в особой мере зависит от степени дисперсности газовой фазы, внесенной в жидкость.

Распределение газовой фазы в жидкости в виде мелких пузырьков, которое является жел ательным для более высоких превр ащений веществ на единицу объема, приводит, как правило, к образованию тонкодисперсной пены на поверхности этой жидкости.

Так при биологических процессах ферментации, например при непрерывной микробиологической очистке сточных вод, в закрытых реакционных камерах особенно в области более высокоспецифических биологических мощностей расщепления наступает повышенное образование пены, которое ,нерегулярно по времени и связано с сильно колеблющимися ударными толчками пены. Выброс пены, особенно обогащенной микроорганизмами, из реакционной камеры влечет за собой в этом случае уменьшение биологической производительности процесса расщепления.

Известен способ регулирования техноло10 гического процесса путем изменения объема жидкой фазы в реакционной камере изменением количества жидкой фазы, вытекающей из реакционной камеры, и количества жидкой фазы, поступающей в указан15 ную камеру,(1).

Недостатком такого способа является низкая производительность при нерегулярных по времени и имеющих большую амплитуду ударных толчках пены при реакциях

20 обработки газом, преимущественно при биологических процессах ферментации в закрытых реакционных камерах. Кроме того, возможны выбросы пены из реакционной камеры.

25 Целью изобретения является повышение эффективности процесса фер ментообр азования, Это достигается тем, что в предлагаемом способе автоматического регулирования

640630 процесса предотвращения выброса пены из закрытой реакционной камеры при насыщении газом жидкой фазы в процессе биохимической ферментации путем изменения объема насьпцаемой газом жидкой фазы в реакционной камере изменением количества жидкой фазы, вытекающей из реакционной камеры, и количества жидкой фазы, поступающей в указанную камеру, дополнительно регулируют давление пенной фазы над насыщенной газом жидкой фазой внутри реакционной камеры в пределах заданного диапазона от 600 до 1200 мм вод. ст.

На чертеже представлен один из вариантов схемы, реализующей предлагаемый способ.

Конкретное выполнение схемы .не ограничи вается указанным вариантом, возможны различные ее модификации.

Способ автоматического регулирования процесса предотвращения выброса пены из закрытой реакционной камеры осуществляется следующим образом.

Реактор 1 для обработки .газом снабжен подающим трубопроводом 2 и отводящим трубопроводом 3 для жидкой фазы. В указанные трубопроводы 2 и 3 вмонтированы соответственно автоматические вентили 4 и

5. Сверху в реактор 1 для обработки газом введена труба 6 для подачи газа, В верхней части реактора 1 для обработки газом расположено механическое устройство 7 для удаления пены, связанное с газоотводной трубой 8.

Б верхней части реактора 1 для обработки газом выше максимального значения уровня жидкости размещено устройство 9 для измерения давления. С помощью устройства 10 для измерения уровня непрерывно определяют уровень жидкости в верхней половине реактора 1 для обработки газом между максимальным уровнем 11 и минимальным уровнем 12.

С помощью пульта 13 учитывают сигналы от устройства 9 для измерения давления и от устройства 10 для измерения уровня и вырабатывают сигналы на автоматические вентили 4 и 5.

Для того, чтобы реактор 1 для обработки газом не опорожнялся и не переливался, допускают изменение поступающего и/или вытекающего количества жидкой фазы с помощью автоматических вентилей 4 и 5, регулируя нахождение уровня между максимальным уровнем 11 и минимальным уровнем 12 с помощью пульта 13. Таким образом, поддерживают, например, при биохимических процессах ферментации высокую производительность процесса, так как необходимым условием проведения процесса является минимальный объем пены над поверхностью жидкой фазы в реакторе 1

60 для обработки газом, с другой стороны, при временном понижении количества жидкой фазы в реакторе 1 для обработки газом мощность превращения снижается изза того, что концентрация микроорганизмов при вновь поднявшемся уровне жидкой фазы в реакторе 1 для обработки газом в начальный момент времени значительно занижена.

Работа устройства 7 для удаления пены в реакторе 1 для обработки газом становится эффективной только тогда, когда изменение давления пенной фазы, измеряемое с помощью устройства 9 для измерения давления, регулируют с помощью пульга

13, воздействуя на автоматические вентили

4 и 5, компенсируя изменение давления пенной фазы благодаря изменению объема пр о стр а нств а пены.

Это осуществляют путем изменения поступающего вытекающего количества жидкой фазы по подающему трубопроводу 2 и отводящему трубопроводу 3 для жидкой фазы, вследствие чего уровень жидкой фазы в реакторе 1 для обработки газом повышается или понижается. Сравнительно небольшие изменения в объеме жидкой фазы способствуют при этом достаточному воздействию на давление пенной фазы.

Пределы изменения давления пенной фазы над насыщенной газом жидкой фазой внутри реактора 1 для обработки газом выбирают от 600 до 1200 мм вод. ст. с широтой колебаний до 10 мм вод. ст.

Используя предлагаемый способ, например, при биологических процессах ферментации в закрытых камерах можно повысить при длительной эксплуатации производительность приблизительно на 40 /о.

Формула изобретения

Способ автоматического регулирования процесса предотвращения выброса пены из закрытой реакционной камеры при насыщении газом жидкой фазы в процессе биохимической ферментации путем изменения объема насыщаемой газом жидкой фазы в реакционной камере изменением количества жидкой фазы, вытекающей из реакционной камеры, и количества жидкой фазы, поступающей в указанную камеру, о т л и ч а ющи и с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса ферментообразования, регулируют давление пенной фазы над насыщенной газом жидкой фазой внутри реакционной камеры в пределах заданного диапазона от 600 до 1200 мм вод. ст, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Эрриот П. Регулирование производственных процессов. М., «Энергия», 1967, с. 323 — 337, Редактор Т. Пилипенко

Составитель Л. Александров

Текред С. Антипенко Корректоры: 3. Тарасова и Л. Брахннна

Заказ 2456/15 Изд. № 822 Тираж 922 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2