Центрофуги и сепаратори в микробиологичната промишленост

Видео: технологии отделяне на мляко в центрофуга

В микробиологичен индустрия използва различни видове машини под внимание, за да се отделят частиците на баластни от разтвори на активните съединения, биомаса от културалния бульон, изолиране на биологично активния комплекс по време на изолирането му от разтвора и да се отдели течни смеси или суспензии. В промишлени инсталации центрофужно разделяне се използва за отделни частици, вариращи по размер от 25 mm до 0,5 микрона. При отделяне на биологични течности към центрофуги и сепаратори са специални изисквания за отделяне на изпълнение и осигуряване на стерилността на процеса, за да се предотврати аерозол изпускане в околната среда.

При центрофугиране се отнася до процеса на разделяне на хетерогенни системи, суспензии и емулсии в областта на центробежната сила, като се използват твърди или течни пропускливи прегради. В апарат с твърди стени произвеждат разделяне на суспензии и емулсии на принципа на утаяване, ефектът на тежестта се заменя от центробежната сила. В устройства с пропускливи стени на процеса на разделяне се провежда на принципа на филтриране суспензии, при което разлика в налягането се използва вместо действието на центробежната сила.

Разделянето чрез центрофугиране хетерогенни системи, от физична гледна точка, да се разглежда като процес на свободен или запречена утаяване на частици, суспендирани в течността под влиянието на областта на центробежната сила. Центробежната сила се получава по време на въртенето на центрофугата и неговото в суспензия. Това се случва, като силата инерция време на въртеливото движение на органите и винаги е насочена по радиус от оста на въртене към периферията.

На практика, центрофугиране, както е споменато по-горе, метод два основни суспензии разделяне: центрофужно филтруване и центробежна утаяване. Съответно, физическата природа на процеса осъществява чрез центрофугиране и се разделя на филтър утаяване (отпадъчната). Работният орган е ротор центрофуга (барабан), монтирани върху въртящ се вал, във вътрешната кухина на което се подава суспензия.

Роторът се състои от кръгъл капак, цилиндрична или конична мантия, плоската или изпъкнала дъното.

Според местоположението на неговия вал центрофуга разделена на вертикални и хоризонтални. Черупки центрофужни ротори събиране на твърди и филтър - перфорирани (Фигура 7.25 и Фигура 7.26 и и ..). Под влияние на центробежната сила на твърдите частици се натрупват в стената на втулката на ротора, и течността или намиращи се по-близо до оста или се прекарва през слой от седимент, филтриране преграда и отвори в корпуса. Работният цикъл се състои от етапи на филтриране центрофуги зареждане суспензия, филтриране, промиване, сушене и разтоварване на утайката. филтриране на гарафа центрофуга заменя утаяване утайка промиване отсъства, но действието на течност отстраняване, на сглобени над утайката.

Фиг. 7.25. Схема филтър махало центрофуги (а, Ь) и монтаж чертеж (в): 1, с 2 - 3 stanina- - podveska- 4 - kozhuh- 5-6 kryshka- - въртящ лагер Node- 7- 8-9 elektrodvigatel-, 10, 11 - 12 Прехвърляне-V-колан - osnovanie- 13-14 Mesh- - филтриране tkan- 15-16 osadok- - суспензия (фиг Войнова NA).

Фиг. 7.26. Схема А гарафа центрофуга (а, Ь) и ротор снимка (в): 1 - 2 kozhuh- - ротор (барабан) - 3 - privod- 4 - стена rotora- 5 - утайка слой (фиг Войнова NA).

Центрофуги се използват за разделяне на емулсии и суспензии на слабо филтрира и разделяне на суспензии с размер на частиците в твърда фаза.

Чрез режим секретират центрофуга партида и непрекъснати. За първи типичен прилагането на последователен работен цикъл от операции в целия обем на ротора за втората - едновременното изпълнение на операциите по различни части на ротора, когато се движат по протежение на утайките образуваща линия. Центрофуги също са класифицирани по метода на освобождаване от отговорност торта. За партида от машини се характеризира с разтоварване ръчно от гравитацията, като се използва nozha- за непрекъснато центрофуги - пулсираща, шнек, вибрации. центрофуги за изпълнение на изчисление в достъпна форма, представени в работата.

Най-често използваните видове центрофуги партида -mayatnikovye и хоризонтално с разреждане острие на утайка. Махални центрофуги (фиг. 7.25 в), са получили името, защото на люлеене в движението на тялото по време на работа. Структурната функцията на тези машини - вертикалното разположение на роторния вал и има три колони, в която еластичният суспензията има прът със сферични стави и пружини. Такова прекъсване може да намали динамично натоварване върху лагерите.

Хоризонталната центрофугата с острие освобождаване утайка (фиг. 7.27), всички работни операции цикъл се извършва при същата скорост на ротора, обикновено в автоматичен режим.

Фиг. 7.27. Схема хоризонтална центрофуга утайка освобождаване острие 1, 2 и вход-изход на продукти-3 - pnevmotsilindr- 4 - kozhuh- 5 - ротор-6, 7, 8 - комплекта от лагери 9-10 elektrodvigatel- - нож за отстраняване на утайки (фигура . NA Войнов)

Центрофуги филтриращи използвани за лечение на влакнести материали и суспензии, съдържащи повече от 10% фин, за предпочитане разтворим в твърда фаза частици утайка когато сплескване оставя. Декантатор центрофуга се използва за разделяне на концентрирани суспензии с малко неразтворима твърда фаза (размер 5-40 микрона). Повечето vosstrebovan непрекъснати машини са пулсиращи и вибриращи заустване на утайка, винт.

Хоризонтална центрофуги тласкач (фиг. 7.28) се използва за разделяне на суспензии, съдържащи повече от 25% кристални твърди вещества с размер на частиците по-голям от 100 микрона, когато е необходимо качествена изплакване утайка. вал на ротора на кухината на центрофуга, разположен във вътрешността на буталото, който получава възвратно-постъпателно движение на цилиндъра на буталото (сто двойни удари в минута амплитуда дължина 0.1 ротор). Суспензията се подава на освободен ротор сито част чрез приемащия конус, свързан с буталото.

Фиг. 7.28. Схема центрофуга тласкач 1 - kozhuh- 2 - ротор-3 - прът 4 - носещ 5 uzly- - tolkatel- 6 - БУТАЛНИ 7 - разтоварване osadka- 8 - получаване konus- 9 - вход суспензия (H фиг. .A. Войнова)

Утайката се постепенно изместен към отворения край на ротора, промива се и се въртят по пътя. Експериментален набор дебелина утайка слой, който осигурява нейното движение на повърхността на ротора без мехури. Дебелина уредена сменяема седимент пръстен, който може да бъде закрепен към приемен конус.

В случаите, когато се изисква внимателно промиване и сушене на утайката, се използват два, четири и shestikaskadnye центрофуга, където вътрешния ротор сито, въртящо се, възвратно-постъпателно движение, бутане му страни слой на утайката върху външните сита. В този филтриране операция, промиване и сушене на утайката се извършва на различни сита.

Центрофугира с винт изпускане на утайка (фиг. 7.29), наличен във версии, както филтър и утаяване. За изпълнение на утайка в тях се използват разположен коаксиално вътре в ротора четири-, шест- и vosmizahodnye винтове въртят различна от скоростта на ротора, което позволява да се регулира времето за обработка на материала.

Центрофуги филтриращи използвани за лечение на суспензии, съдържащи повече от 20% от кристални твърди частици, по-големи от 100 микрона. ротор Филтриране центрофуга е пресечен конус, чиято външна повърхност има прорез с формата на отвор за преминаване на супернатанта и вътрешната метални листове, покрити с кръгли отвори с диаметър 0,3-0,5 mm. Намаляването на скоростта на въртене на шнека, в сравнение с ротора в 0,65-2,0% осигурява планетна предавка.

Фиг. 7.29. Схемата за превъртане центрофуги: 1 - ротор-2 - kozhuh- 3 - входни suspenzii- 4 заключава изяснени zhidkosti- 5 - изход osadka- 6 - shnek- 7, 8 - носещ uzly- 9 - планетна предавка (NA Фиг. Войнов)

С вибрираща освобождаване центрофужна утайка (фиг. 7.30) се използва за лечение на суспензии с размер на частиците до 10 mm, най-вече за обезводняване на утайката и сушене на полимерни перли. ротор им има формата на пресечен конус, чийто корпус е монтиран от стоманени сита с размер от 0.2-0.3 мм прорези.

Фиг. 7.30. Схема вибрираща центрофуга освобождаване утайки: 1, 2 - 3 kozhuhi- - обувка Приспособление за 4, 5, 6 - възли opory- 7 - вал-8 - монтиране на изход 9 - shkiv- 10 - колянов вал-11 - мотовилката 12 - belt- 13 - ротор (. Фиг Войнова NA)

Утайката се движи от тесен ръб на по-широк ротор под действието на центробежната сила и компонента на инерционна сила, генерирана от ротора трептения в посока на оста си. вибрации честота 23-37 Hz, амплитуда 3-8 мм. Времето на престой на утайки в ротора се регулира чрез вариране на амплитудата и честотата на вибрациите.

Tubular центрофуги. Основният елемент на тръбата за центрофуга е кух цилиндър (ротор) въртене с честота от 13 000-15 000 оборота / минута. Тръбният sverhtsentrifugi чието разделяне фактор надхвърля 100 000 (фиг. 7.31) в момента на производството на протеинови препарати, използвани.

Фиг. 7.31. Тръбна sverhtsentrifuga РТР: 1 - макара вретено центрофугиране -vereteno- 2 3 - лека фаза, придружаваща приемник 4 - тежка фаза, придружаваща приемника 5-6 -tormoz- ротор-7 - emulsii- вход 8-9 stanina- - elektrodvigatel- 10 - ролка двигател (фиг. Войнов NA)

Използване на кух тръбен цапфа ротора се поддържа от долната еластична подложка. Роторът шпиндела в горната част е свързан към задвижващия механизъм. главата на ротора се намира в приемника, служи за улавяне на супернатанта. Тръбна sverhtsentrifuga може да бъде изясняване или разделяне. В първия случай, горният тясна част на ротора има отвори за отвеждане изяснени течност.

Вторият - горната част на ротора е по-сложна устройство, освен това, все още има отвори в горната част на барабана за изпълнение на тежки компонент. Суспензията се въвежда в долната центъра на ротора, се изтегля в ротация и едновременно протича покрай стената в аксиална посока. Микроорганизми, отложени върху стената на ротора, като образува утайка и центрата се изхвърля през изходящия отвор. Утайката се отстранява ръчно след спиране на центрофугата.

Разделители. Разделяне намери широко приложение в храната и концентрацията на дрожди хлебна, разделяне на емулсии и освежаване разтвори на биологично активни вещества, преди да се концентрира в изпарители и ултрафилтрация единици. Използване сепаратори могат да обработват големи количества труден за филтриране суспензия, да засили изолацията и концентрацията на микроорганизми, по-голям от 0,5 микрона. Чрез строителни сепаратори са разделени от плоча (фиг. 7.32) и камерата (фиг. 7.33).

Фиг. 7.32. Тарелковите клетки - и 7 - вал-10 - baraban- 16 - дюза 18 - tarelkoderzhatel- б: 1, 6 - 2, probki- - stanina- 3 - нивопоказателя масла-4 - gorizontalnyy- вал 5 - 7 - tahometr- gidrouzel- 8-9 chasha- - приемник-10 - klapany- 11 - barabana- корпус 12 - БУТАЛНИ база barabana- 13- 14-15 tarelkoderzhatel- - tarelki- 16 - покриване 17 barabana- disc- налягане 18 - изходно устройство - 19 - tsentralnaya- тръба 20, 21-22 пръстен zatyazhnye- - приемник shlama- 23 - суспензия пространство-43 - горен лагер opory- 25 - пружина отгоре opory- 26 - vertikalnyy- вал 27 - на опората (фиг НС. Войнов)

Фиг. 7.33. сепаратори схема: камера (а-б) и база без мощ (в): (а) и (б): 1 - Основен- 2 - червей пара 3 - tahometr- 4 - bobyshka- 5 - вал-6, 7, 8, - ротор sbore- 9 - disc- налягане 10-11 kryshka- - gayka- 12-13 uplotnenie- - shtutser- 14-15 kran- - manometr- 16 - прът 17 - храна suspenzii- 18 - sgon- 19 - дело barabana- 20-21 baraban- - Опора 22 - нисш Опора 23 - приемник osadka- (в): 1 - stator- 20 - барабан (. Фиг Войнова NA)

сепаратори технологична цел са разделени в три основни класа: сепаратори сепаратор за разделяне на смес от течности неразтворими една в друга и за концентриране на шлам и избелители emulsiy- сепаратори за отделяне на твърди частици от комбинираните сепаратори zhidkosti- да изпълнява две или повече операции по обработка течни смеси. Комбинирани сепаратори наричат универсални. Те включват сепаратори, в които процесът на разделяне се комбинират с всеки друг процес (сепаратори, екстрактори, сепаратори, реактори). Роторът на дискови сепаратори завършен пакет от конични плочи, които разделят потока на суспензия в паралелни пластинковите слоеве.

камера ротор има цилиндрична вложка сепаратори. В separatorerazdelitele смес храна през централната тръба влиза в плосък държач, където каналите, образувани от отворите в плаките, се издига нагоре през тавата и потоци в междините, образувани между тях. Под влияние на центробежната сила на запалката фракция се нанася върху горната повърхност на базовия тавата. Чрез тази повърхност лека фракция се движи към центъра на барабана, след това през междината между ръба на плаките и tarelkoderzhatelem барабан се издига и се освобождава чрез комуникации.

Суспензията в сепаратор-пречиствателя през централната тръба влиза tarelkoderzhatel от което суспензията се отнася в пространството между краищата на пакета и пластините на капака. След течност влиза mezhtarelchatoe пространство, през междината между горните краища и tarelkoderzhatelem плаките се издига нагоре и напуска през барабана на прореза. Процесът на пречистване започва в пространството на утайката и завършва в mezhtarelchatom. Процесът на разделяне на хетерогенни системи се извършва главно в mezhtarelchatom пространство. В този случай траекторията на дисперсна фаза се състои от два етапа.

Леката фракция на дисперсната фаза се движи към оста на въртене, както и тежки - до периферията. В процеса на отделяне се влияе от честотата на въртене на барабана, размерите на плаки и разстоянието между тях, величината на изходните отвори за фракции.

Проектиран сепаратор (фиг. 7.34 в) с двойно въртене на ротора, което дава възможност не само за изпълнение на хидродинамичен утайка, но също така да засили процеса на центрофугиране. При работа на такива сепаратори са разделени суспензия частици са насочени в ротор пространство кал, образувайки слой на утайката. Спира течност захранване на ротора преди заустването на утайки и изпълнение устройството се спира, т.е. n1 > п2, където п1 - rotora- n2 скорост - скорост на изпразване устройство. Инжектиране утайка се среща в устройството за разтоварване Емисия отвора. В края торта освобождаване на устройството за разтоварване отново започва да се върти със скоростта на ротора и работен цикъл сепаратор се повтаря.

Дизайнът на сепаратор позволява да засили процеса на центрофугиране чрез увеличаване на скоростта на въртене на стека диск. Един начин за намаляване на увличането на частиците на дисперсната фаза на сепаратор-сепаратора суспензия пространство е да се намали ефективността на сепаратора, или чрез инсталиране на филтъра на сепаратор плоча сепаратора разделителната преграда (фиг. 7.34, б).

Методът за разделяне на сепаратора в ротор-сепаратора с стена филтър се състои от две стъпки: разделяне тънкослойна и филтруване тежката течна фаза без образуването на утайка върху повърхността на филтърната преграда. Течната фаза преминава през филтър преградата, допълнително осветен и нейната повърхност е оформен в зоната на частиците коагулация на дисперсната фаза, която не може да премине през порите преградата.

преградата на филтъра е "бариера" за частици, които не са депозирани в тази центробежна област. При системи за разделяне фин филтруване в ротора от условията на разделяне плоча преградна стена се подобряват значително намалява увличане на прекъснатата фаза се елиминира неравномерно зареждане стека диск.

Фиг. 7.34. сепаратори схема: А и В - филтруване на peregorodkoy- - двойно въртене хидродинамичен освобождаване на седимент: 1 - Основен- с 2 - 3 tarelki- валил vertikalnyy- 4 - филтриране peregorodka- 5 - изпълнение на устройството (NA Войнова Фиг. )

За да се подобри производителността и увеличаване на броя на оборотите на разделителите на барабана предназначени за не по принцип. Схеми сепаратор дизайн на базата на не-мощност е показано на фиг. 7.33, в, тяхното монтирани на два вала подкрепа ротор, разположен в статора на двигателя. Статорът е оформена от тип сепаратор асинхронен двигател. ротор сепаратор е направена от високо легирана неръждаема стомана, по външната си повърхност притиска върху цилиндричен въртящ се пръстен от феромагнитен материал, който изпълнява ролята на накъсо ротор електрически мотор.

NA Warriors, TG Volova

Споделяне в социалните мрежи:

сроден