SU1655546A1

SU1655546A1 - Installation for concentration of culture liquor

Info

Publication number: SU1655546A1
Application number: SU894708623A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Федорович Зябрев; Александр Борисович Лимитовский; Андрей Юрьевич Побочин; Евгений Сергеевич Шитиков
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский институт прикладной биохимии
Priority date: 1989-06-21
Filing date: 1989-06-21
Publication date: 1991-06-15

Abstract

Изобретение относитс к устройствам дл проведени мембранных процессов разделени биологических растворов и суспензий , в частности дл концентрировани культурэльной жидкости, и может быть использовано в микробиологической и др смежных отрасл х промышленности Целью изобретени вл етс повышение эффективности работы установки при уменьшении объема концентрируемой жидкости. Циркул ционна емкость снабжена размещенным внутри нее коаксиально перфорированным цилиндром 11, на внешней поверхности которого расположены подъемные лопатки 14, днище емкости имеет вертикальные перегородки 16, а штуцер 18 ввода рабочей жидкости размещен тангенциально между подъемными лопатками 14 и перегородками 16, при этом емкость выполнена с отношением высоты к диаметру не менее 5 5 ил (Л СThe invention relates to devices for carrying out membrane processes for separating biological solutions and suspensions, in particular for concentrating a culture liquid, and can be used in microbiological and other related industries. The aim of the invention is to increase the efficiency of the installation while reducing the volume of the liquid being concentrated. The circulating tank is provided with a coaxially perforated cylinder 11 placed inside it, on the outer surface of which there are lifting vanes 14, the bottom of the tank has vertical partitions 16, and the nozzle 18 for introducing working fluid is placed tangentially between the lifting vanes 14 and partitions 16, while the capacity is made heights to diameter not less than 5 5 silt (L S

Description

Изобретение относитс к устройствам дл проведени мембранных процессов разделени биологических растворов и суспензий , в частности дл концентрировани культуральных жидкостей (КЖ) продуцентов средств защиты растений типа Дендроба- циллин, молочнокислых заквасок типа Ка- заксил и т.п. и может быть использовано в микробиологической промышленности.The invention relates to devices for carrying out membrane processes for the separation of biological solutions and suspensions, in particular for the concentration of culture fluids (QOL) of producers of plant protection products such as Dendrobacillin, lactic acid starters of the type Kazaxyl, etc. and can be used in the microbiological industry.

Цель изобретени - повышение эффективности работы установки при уменьшении объема концентрируемой жидкости.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the installation while reducing the volume of the concentrated liquid.

На фиг.1 показана установка, общий вид; на фиг.2 - мембранный блок; на фиг.З - циркул ционна емкость; на фиг.4 - вид по стрелке А на фиг.З; на фиг.5 - фрагмент верхнего участка емкости.Figure 1 shows the installation, General view; figure 2 - membrane unit; fig. 3 shows circulation capacity; 4 shows a view along arrow A in FIG. 3; figure 5 is a fragment of the upper portion of the tank.

Установка включает в себ ЦИРКУЛЯДИ- онную емкость 1, насос 2, мембранный блок 3, кроме того,установка снабжена штуцером 4 ввода рабочей жидкости, штуцером 5 слива концентрации и штуцером 6 слива фильтрата . The installation includes a CIRCULATION container 1, a pump 2, a membrane unit 3, in addition, the installation is equipped with a fitting 4 for entering the working fluid, a fitting 5 for concentrating the drain and a fitting 6 for the filtrate draining.

Мембранный блок 3 (см фиг 2) содер жит корпус 7, мембранный элемент 8, входной 9 и выходной 10 распределители.The membrane unit 3 (see FIG. 2) contains a housing 7, a membrane element 8, an inlet 9 and an outlet 10 distributors.

Циркул ционна емкость 1 выполнена с отношением высоты к диаметру не менее 5Circulating tank 1 is made with the ratio of height to diameter of not less than 5

Циркул ционна емкость имеет внутренний цилиндр 11, расположенный коаксиально с обечайкой емкости 12 и имеющей отверсти 13. Внешн поверхность перфорированного цилиндра 11 снабжена подъемными лопатками 14, днище 15 емкости 1 выполнено наклонным и на нем под цилиндром 11 укреплены вертикальные перегородки 16 (успокоители). Выходной штуцер 17 расположен в нижней точке емкости 1, а входной 18 тангенциально, причем выше уровн перегородок 16, но ниже подъемных лопаток 14.The circulating tank has an inner cylinder 11 located coaxially with the shell of the tank 12 and having openings 13. The outer surface of the perforated cylinder 11 is equipped with lifting vanes 14, the bottom 15 of the tank 1 is inclined and vertical partitions 16 (dampers) are strengthened under the cylinder 11. The outlet nipple 17 is located at the lower point of the tank 1, and the inlet 18 is tangential, moreover, above the level of the barriers 16, but below the lifting vanes 14.

ОABOUT

ел ел елate ate ate

4 О4 o

Установка работает следующим образом .The installation works as follows.

Установка заполн етс раздел емой жидкостью через штуцер А. Раздел ема жидкость при помощи циркул ционного насоса 2 циркулирует по контуру емкость - насос - мембранный блок - емкость. Фильтрат удал етс из мембранного блока через штуцер 6. Мембранные элементы 8 мембранного блока 3 соединены при помощи смежных распределителей 9, 10 в требуемую схему, обеспечивающую оптимальную скорость движени раздел емой жидкости в мембранных элементах 8.The installation is filled with a liquid to be separated through fitting A. The liquid to be separated is circulated by means of a circulation pump 2 through a circuit, a tank — a pump — a membrane unit — a tank. The filtrate is removed from the membrane unit through fitting 6. The membrane elements 8 of the membrane unit 3 are connected by means of adjacent distributors 9, 10 to the required scheme, which ensures the optimal speed of movement of the separated liquid in the membrane elements 8.

Из мембранного блока 3 рабоча жидкость поступает через входной штуцер 18 в емкость 1 тангенциально в кольцевой зазор между перфорированным цилиндром 11 и обечайкой емкости, закручива сь в этом кольцевом зазоре. Вихревые лопатки 14 придают потоку, закрученному в кольцевом зазоре, винтовое восход щее движение. Та- ким образом, рабоча жидкость, поступивша в емкость из мембранного блока 3, поднимаетс в верхнюю часть емкости 1 и через перфорационные отверсти 13 переливаетс из кольцевого зазора в центральную часть емкости 1, образу в циркул ционной емкости 1 вертикальный торообразный вихрь, предотвращающий образование застойной зоны рабочей жидкости повышенной концентрации, в нижней части емкости.From the membrane unit 3, the working fluid enters through the inlet fitting 18 into the container 1 tangentially into the annular gap between the perforated cylinder 11 and the shell side of the container, twisting in this annular gap. Vortex vanes 14 impart a helical upward movement to the flow swirling in the annular gap. Thus, the working fluid entering the vessel from the membrane unit 3 rises into the upper part of the vessel 1 and through the perforations 13 is poured from the annular gap into the central part of the vessel 1, forming a vertical toroidal vortex preventing the formation of stagnant zone of working fluid of high concentration, in the lower part of the tank.

Благодар наличию перфорационных отверстий 13 по всей высоте цилиндра 11 процесс перемешивани происходит при любом уровне жидкости в циркул ционной емкости 1.Due to the presence of perforations 13 over the entire height of the cylinder 11, the mixing process occurs at any level of the liquid in the circulation tank 1.

При завершении процесса концентрировани при минимальном количестве рабочей жидкости в емкости рабоча жидкость,возвращаема в емкость, попадает на перегородки 16, предотвращающие ее закрутку и обеспечивающие устойчивую работу установки при минимальном обьеме рабочей жидкости в емкости.At the completion of the process of concentration with the minimum amount of working fluid in the tank, the working fluid returned to the tank enters the bulkheads 16, preventing it from spinning and ensuring stable operation of the installation with a minimum volume of working fluid in the tank.

Выполнение емкости с отношением высоты к диаметру менее 5 приводит к срывуPerforming a tank with a height-to-diameter ratio of less than 5 leads to a breakdown.

режима работы насоса и увеличению необходимого начального объема, обеспечивающего устойчивую работу установки, т.е. надежность и эффективность работы установки снижаютс .mode of operation of the pump and an increase in the required initial volume, ensuring stable operation of the installation, i.e. reliability and plant efficiency are reduced.

Таким образом, предложенное техническое решение позвол ет эффективно проводить процесс концентрировани при минимальном первоначальном объеме КЖ, что обеспечивает возможность обработкиThus, the proposed technical solution allows to carry out the process of concentration efficiently with a minimum initial volume of QOL, which provides the possibility of processing

малых объемов КЖ (например в производстве особо чистых веществ) с высоко степенью концентрировани . Конструктивные особенности циркул ционной емкости в установке дл концентрировани позвол ютsmall amounts of QOL (for example in the production of highly pure substances) with a high degree of concentration. The design features of the circulation tank in the concentration plant allow

исключить пенообразование и обеспечить выравнивание концентрации по высоте емкости , что обеспечивает надежную работу установки.eliminate foaming and ensure the concentration leveling along the tank height, which ensures reliable operation of the installation.

Claims

Invention Formula

A plant for concentrating a culture fluid, containing a membrane separation unit, a cylindrical circulation tank with inlet fittings and a withdrawal of the concentrate fluid,

connected to the membrane unit through pipelines and a circulation pump, characterized in that, in order to increase the efficiency of the installation while reducing the volume of the concentrated liquid, the circulation tank is provided with a coaxially perforated cylinder placed in it, on the outer surface of which lifting blades are located, and

mounted on the bottom under the cylinder vertical partitions, while the capacity is made with the ratio of height to diameter of at least 5, and the input fitting is located tangentially above partitions and

below the lifting blades.

I

Filtrate

FIG. 2

#

1516

eleven

SchtsgM

18

entrance

output

Fig.Z

17

11PCS .5