Centrifuge i separatora u mikrobiološki industriji

Video: Tehnologija odvajanje mlijeka u centrifugi

U mikrobiološke industrija koristi različite vrste mašina koji se razmatra kako bi se odvojiti čestice balast iz rješenja od aktivnih sastojaka, biomasa iz kulture čorba, izolaciju biološki aktivnih kompleksa tokom njegove izolacije od rješenja i da se odvoji tečne mješavine ili suspenzija. U industrijskim postrojenjima centrifugalne razdvajanje se koristi za čestice u rasponu veličina od 25 mm do 0,5 mikrona. U odvajanju bioloških tekućina za centrifuge i separatori su posebne zahtjeve za odvajanje performanse i osigurava sterilnost procesa za sprečavanje aerosola puštanje u okoliš.

Pod centrifugiranje se odnosi na proces razdvajanja heterogenim sistemima, suspenzije i emulzije u centrifugalne polje sila, koristeći čvrsta ili tečna propusna particije. U aparat sa zidove proizvesti odvajanje suspenzije i emulzije načela sedimentacije, efekat gravitacije mijenja se centrifugalne sile. U uređajima s propusnih zidova procesa odvajanja vrši se na principu filtriranja emulzije, pri čemu je diferencijalni pritisak koristiti umjesto djelovanja centrifugalne sile.

Razdvajanja centrifugiranje heterogenim sistemima, od fizičkog aspekta, može smatrati kao proces besplatno ili otežane taloženje čestica koje lebde u tečnost pod utjecajem centrifugalne polje sila. Centrifugalne sile se proizvodi tokom rotacije centrifuge i njegova bića u suspenziji. Javlja se kao inercije sile tokom rotacionog kretanja tijela i uvijek usmjerena duž radijus od rotacione osi na periferiji.

U praksi, centrifugiranjem kao što je gore spomenuto, dva osnovna suspenzije metoda separacije: centrifugalne filtracije i centrifugalne padavina. U skladu s tim, fizičke prirode procesa provodi centrifuga i podijeljen u filter rješavanje (bućkuriš). Radno tijelo je rotora centrifuge (bubanj) montiran na rotirajuće osovine, u unutrašnje šupljinu koja se hranio suspenzija.

Rotor se sastoji od kružnog poklopca, cilindričnog ili konusnog plašt, stana ili konveksne dno.

Prema mjestu svog vratila centrifuge podijeljeni u vertikalne i horizontalne. Granate centrifuge rotora prikupljanje čvrstog i filter - perforacija (Slika 7.25 i Slika 7.26 i, i ..). Pod utjecajem centrifugalne sile na čvrste čestice akumulira u zid rukava rotora, i tečnost ili se nalaze bliže osi ili je prisiljen kroz sloj sedimenta, filtriranje septum i otvori u ljusci. Radni ciklus se sastoji od koraka filtriranja centrifuga od cisterne, filtriranje, pranje, sušenje i pražnjenje taloga. filtracije Decanter centrifuga zamijenjen padavina mulja ispiranje odsutni, ali operacija tečnost uklanjanje, okupljenim iznad taloga.

Sl. 7.25. Shema filter klatno centrifuge (a, b) i njegove montaže crtanje (c): 1, od 2 - 3 stanina- - podveska- 4 - kozhuh- 5-6 kryshka- - rotirajući ležaj Node- 7- 8 - 9 elektrodvigatel-, 10, 11 - 12 Transfer-V-remen - osnovanie- 13-14 Mesh- - filtriranje tkan- 15. - 16. osadok- - suspenzija (slika Voynova NA).

Sl. 7.26. Shema A Decanter centrifuge (a, b) i rotora fotografiju (c): 1 - 2 kozhuh- - rotora (bubanj) - 3 - privod- 4 - zid rotora- 5 - sediment sloj (slika Voynova NA).

Centrifuge se koriste za razdvajanje emulzije i suspenzije slabo filtrabilni i odvajanje suspenzije veličine čvrste faze čestica.

Po načinu rada luče centrifuga serije i kontinuirano. Za prvu tipična implementacija sekvencijalne radnog ciklusa poslovanja u cijelom obimu rotora za drugi - istovremenog izvođenja operacija na različitim dijelovima rotora pri kretanju mulja duž generator. Centrifuge se također razvrstavaju metodom pražnjenja torte. Za serije mašina odlikuje istovar ručno gravitacije, koristeći nozha- za kontinuirano centrifuge - pulsiranje, Auger, vibracije. centrifuge performanse proračun u pristupačnom obliku predstavljen u radu.

Najčešće se koristi vrste centrifuga serije -mayatnikovye i horizontalno u odnosu na ispuštanje oštricu sedimenta. Klatno centrifuge (Sl. 7.25 in), dobilo je naziv zbog oscilatorno kretanje tijela tijekom rada. Strukturne karakteristika ovih mašina - vertikalni raspored vratila rotora i koji imaju tri kolone, u kojoj je elastičan suspenzija ima štap sa zglobove i opruga. Takva suspenzija može smanjiti dinamičko opterećenje na ležajevima.

Horizontalne centrifuga sa pražnjenja mulja noža (sl. 7.27), sve operacije ciklusa rada se izvode na istoj brzini rotora, obično u automatskom režimu.

Sl. 7.27. Shema horizontalne centrifuga mulja pražnjenja blade 1, 2 i ulazno-izlazne od proizvoda- 3 - pnevmotsilindr- 4 - kozhuh- 5 - rotor-6, 7, 8 - skupština ležaj 9. - 10. elektrodvigatel- - nož za uklanjanje mulja (Slika . NA Voinov)

Filtriranje centrifuge se koristi za liječenje vlaknastih materijala i suspenzije koje sadrže više od 10% sitnozrnog, poželjno topiv čvrstoj fazi čestice sedimenta kada drobljenje dozvoljeno. A Decanter centrifuge se koristi za odvajanje koncentriranim suspenzije sa malo netopive čvrste faze (5-40 mikrona veličine čestica). Većina vosstrebovan kontinuirano mašine pulsiraju i vibrirajuće ispuštanje taloga, vijak.

Horizontalna centrifuge Pusher (sl. 7.28) se koristi za odvajanje suspenzije koje sadrže više od 25% kristalne čvrste veličine čestica veći od 100 mikrona kada je to potrebno kvalitativne ispiranje taloga. Osovinu rotora centrifuge šuplje, nalazi unutar potiskivač, koji dobija klipni kretanja klipa cilindra (sto dvostruko udaraca u minuti amplituda dužine 0,1 rotora). Gnojnica se hranio na pušten rotor sito dio kroz konus primanje povezan sa pusher.

Sl. 7.28. Šema centrifuga potiskivač 1 - kozhuh- 2 - rotor-3 - Rod 4 - smjer 5 uzly- - tolkatel- 6 - STUPNE 7 - istovara osadka- 8 - prijem konus- 9 - ulaz cisterne (H Sl. .A. Voynova)

Talog je postepeno prebacuje na otvoreni kraj rotora, oprati i okrenuo na putu. Eksperimentalni skup debljina sloja mulja, koji pruža njegovo kretanje na površini rotora bez plikova. Debljina upravlja zamjenjivi sedimenta prsten, popraviti u prijemnu konusa.

U slučajevima gdje je potreban pažljivo pranje i sušenje taloga, koristite dvije, četiri i shestikaskadnye centrifuga, gdje je interni rotora sito, rotirajući, klipni pokret, gura svoje strane sloj mulja na vanjskoj strani sita. U ovoj operaciji filtriranje, pranje i sušenje taloga se izvode na različitim sita.

Centrifuga s pražnjenjem vijak taloga (sl. 7.29), koji je dostupan u verzijama, oba filtera i predisponirajući. Za ispuštanje taloga u njima se koriste nalazi koaksijalno unutar rotora četiri, šest i vosmizahodnye vijaka rotirajuće na različitim od brzine rotora, što omogućava da se reguliše vrijeme tretmana materijala.

Filtriranje centrifuge se koristi za liječenje suspenzije koje sadrže više od 20% kristalne čvrste čestice veće od 100 mikrona. Filtriranje rotora centrifuge je zarubljene kupe, čije vanjske površine ima otvor prorez u obliku za prolaz supernatant i unutrašnjeg lima pokriven sa okruglim rupama imaju promjer od 0.3-0.5 mm. Smanjenje brzine vrtnje vijka, u poređenju sa rotora u 0,65-2,0% daje planetarni prenosnik.

Sl. 7.29. Shema scroll centrifuge: 1 - rotor-2 - kozhuh- 3 - ulaz suspenzii- 4 zaključuje pojašnjeno zhidkosti- 5 - izlaz osadka- 6 - shnek- 7, 8 - imajući uzly- 9 - planetarni zupčanik (NA sl. Voinov)

Sa pražnjenja centrifuge mulja vibrirajući (Sl. 7.30) se koristi za liječenje suspenzije s česticama veličine do 10 mm, uglavnom za odvodnjavanje mulja i sušenje polimera perli. Njihova rotora imaju oblik zarubljene kupe, čija je ljuska je sastavljen od žice sita s veličinom od 0,2-0,3 mm proreza.

Sl. 7.30. Shema vibrirajući centrifuga pražnjenja mulj: 1, od 2 - 3 kozhuhi- - boot uređaj-4, 5, 6 - čvorovi opory- 7 - vratila 8 - montaže Izlazni 9 - shkiv- 10 - ručica osovine-11 - Povezivanje Rod 12 - remenski 13 - rotora (. slika Voynova NA)

Talog se kreće iz uskog ruba široj rotora pod djelovanjem centrifugalne sile i komponente inercije snagu koja se generira rotora oscilacije u pravcu svoje ose. frekvencija vibracija 23-37 Hz, amplitude 3-8 mm. Vremena rezidencija mulja u rotoru je podesiva mijenjanjem amplitude i frekvencije vibracija.

Tubular centrifuge. Glavni element centrifuge cijevi je šuplji cilindar (rotora) rotirajući sa frekvencijom od 13 000-15 000 okretaja / min. Cevnim sverhtsentrifugi čije odvajanje faktor prelazi 100 000 (sl. 7.31) trenutno u proizvodnji proteina preparate.

Sl. 7.31. Tubular sverhtsentrifuga RTR: 1 - a kolotur vreteno centrifugiranje -vereteno- 2 3 - svjetlo faze prateće prijemnik 4 - teška faza prate prijemnik 5-6 -tormoz- rotor-7 - emulsii- ulaz 8 - 9 stanina- - elektrodvigatel- 10 - kolotur motor (Sl. Voinov NA)

Koristeći šuplje trunnion cjevaste rotora podržan od strane niže otporan podršku. Osovinu rotora u gornjem dijelu je povezan sa pogonom. glava rotora nalazi se na prijemnik, koji služe za hvatanje u supernatant. Tubular sverhtsentrifuga može biti razjašnjenje ili razdvaja. U prvom slučaju, gornji uski dio rotora imaju rupe za ispuštanje pojasnio tečnost.

Drugi - gornji dio rotora ima složeniji uređaj, pored toga, još uvijek postoje rupe u gornjem dijelu bubnja za obavljanje teških komponentu. Gnojnica uveo u donji centar rotora, je uvučen u rotaciju i istovremeno teče duž zida u aksijalnom smjeru. Mikroorganizmi deponovan na zidu rotora, formirajući talog, a centrate ispušta kroz otvor pražnjenja. Talog se uklanja ručno nakon zaustavljanja centrifuge.

Separatora. Odvajanje našao široku primjenu u hrani i koncentracije pekarskog kvasca, razdvajanje emulzija i izbjeljivanje rješenja biološki aktivnih supstanci prije nego što je koncentrirana u isparivača i ultrafiltracije jedinica. Koristeći separatori može obraditi velike količine teško filtrirati cisterne, intenzivirati izolacije i koncentracija mikroorganizama veći od 0,5 mikrona. Izgradnjom separatori su odvojeni ploča (sl. 7.32) i komora (sl. 7.33).

Sl. 7.32. Lutka kavez - i 7 - vratila 10 - baraban- 16 - mlaznica 18 - tarelkoderzhatel- b: 1, 6 - 2 za probki- - stanina- 3 - DIPSTICK ulja-4 - gorizontalnyy- vratilo 5 - 7 tahometr- - gidrouzel- 8 - 9 chasha- - prijemnik-10 - klapany- 11 - barabana- stanovanje 12 - PISTON bazu barabana- 13- 14-15 tarelkoderzhatel- - tarelki- 16 - pokrivaju 17 barabana- disc- pritisak 18 - izlazni uređaj - 19 - tsentralnaya- cijevi 20, 21 - 22 Prsten zatyazhnye- - prijemnik shlama- 23 - cisterne sa svemirskim 43 - gornji ležaj opory- 25 - proljeće vrhu opory- 26 - vertikalnyy- vratilo 27 - podrške (Sl nA. Voinov)

Sl. 7.33. separatori sheme: komore (a-b) i bazu bez snage (c): (a) i (b): 1 - Base-2 - crv para- 3 - tahometr- 4 - bobyshka- 5 - vratila 6, 7, 8 - rotor sbore- 9 - disc- pritisak 10. - 11. kryshka- - gayka- 12-13 uplotnenie- - shtutser- 14-15 kran- - manometr- 16 - Rod 17 - feed suspenzii- 18 - sgon- 19 - Case barabana- 20-21 baraban- - OPORA 22 - donji OPORA 23 - prijemnik osadka- (c): 1 - stator- 20 - bubanj (. slika Voynova NA)

separatori tehnološke namjene su podijeljeni u tri glavne klase: separatori za odvajanje mješavina tekućina ne rastvara u jedni druge i za koncentracijom premaza i bjelila emulsiy- separatore za odvajanje čvrstih čestica iz kombinovane separatora zhidkosti- za obavljanje dva ili više postupaka obrade tečnost mješavina. U kombinaciji separatori zove univerzalna. To uključuje separatori, u kojoj je proces razdvajanja u kombinaciji s bilo kojim drugim procesom (separatori, ekstraktori, separatori, reaktora). Rotora disk separatora završen paket konusnih ploča koje dele protok cisterne u paralelne slojeve laminarno.

Komora rotora ima cilindrični uložak separatora. U separatorerazdelitele feed preparata kroz centralnu cijev ulazi u držač ploča, gdje kanale formiraju rupe na pločama, na gore uzdiže kroz ležište i teče praznine formirana therebetween. Pod utjecajem centrifugalne sile upaljača frakcija se taloži na gornjoj površini osnovnog ležišta. Do ove površine laka frakcija kreće prema središtu bubnja, zatim preko jaz između ruba ploče i tarelkoderzhatelem bubanj igra se ispušta preko komunikacije.

Suspenzija u separator-clarifier kroz centralnu cijev ulazi tarelkoderzhatel iz koje se cisterne usmjerena u prostor između rubova paketa i poklopac ploče. Zatim tečnost uđe mezhtarelchatoe prostor, kroz otvor između gornje ivice i tarelkoderzhatelem ploče igra izlazi kroz prorez bubanj. Proces čišćenja počinje u prostoru mulj, a završava u mezhtarelchatom. Proces odvajanja heterogenim sistemima vrši se uglavnom u mezhtarelchatom prostoru. U ovom slučaju putanju razišli faza se sastoji od dvije faze.

Svjetlo frakcija se razišli faze kreće prema osi rotacije, i teške - na periferiji. U procesu separacije utiče frekvencije rotacije bubnja, dimenzije ploča i udaljenost između njih, veličinu izlaznog otvora za frakcije.

Dizajniran separator (Sl. 7.34 in) sa dvostrukom rotacijom rotora, koji omogućuje ne samo pražnjenje hidrodinamički mulja, ali i intenzivirati proces centrifugiranje. U su podijeljeni rad takvih separatori cisterne čestice su usmjerene u rotoru prostor blato, formirajući sloj mulja. prestaje tečnost napajanja na rotor prije ispuštanja mulja i uređaja za pražnjenje se koče, i.e. n1 > n2, gdje n1 - rotora- brzina n2 - brzina pražnjenja uređaja. Ubrizgavanje mulj se javlja u pražnjenje uređaja hrani otvaranje. Do torta pražnjenje kraju pražnjenja uređaja ponovo počinje da se okreće brzinom rotora i separator operativni ciklus se ponavlja.

Dizajn separator omogućava intenziviranje procesa centrifugiranja povećanjem brzine rotacije diska steka. Jedan od načina smanjenja uvlačenje čestica disperzne faze separator separator cisterne prostora je da se smanji učinak separatora, ili instaliranjem filter na separator ploča razdvajanja pregrade (Sl. 7.34, b).

Proces odvajanja od separatora u rotor separator sa zidom filter se sastoji od dva koraka: odvajanje tankom sloju i filtracije teška tečna faza bez stvaranja taloga na površini filtera septuma. Tečna faza prolazi kroz filter septuma, dalje osvijetljen, a površina mu je formirana na zoni čestica koagulacije disperzne faze, koji ne može proći kroz septum pore.

Filter septuma je "prepreka" za čestice koje se ne deponuje u ovom centrifugalne polju. Kada odvajanje sistema najfiniji filtracije u rotoru na srednjem zidu uvjetima razdvajanje ploča poboljšavaju značajno smanjena uvlačenje diskontinualnog faze je ispao neujednačena od disk stack.

Sl. 7.34. separatori shemi: A i B - filtracija peregorodkoy- a - dvostruka rotacija hidrodinamički ispuštanje taloga: 1 - Base od 2 - 3 tarelki- valyl vertikalnyy- 4 - filtriranje peregorodka- 5 - pražnjenje uređaja (NA Voynova sl. )

Za poboljšanje performansi i povećati broj okretaja bubnja separatora dizajniran za registrirane osnovi. Sheme separatori dizajna na temelju ne-moć je prikazano na slici. 7.33, u, u svojim postavljena na dva držača osovine rotora odlagati unutar motora statora. Stator se formira tip separatora indukcijski motor. separator rotor je izrađen od nerđajućeg čelika, na svojoj vanjskoj površini pritisne na cilindričnog rotacijski prsten feromagnetski materijal koji obavlja ulogu rotora elektromotora kavezni.

NA Warriors, TG Volova

Udio u društvenim mrežama:

Povezani