Устройство для флотации микробиологической суспензии

1756338 ЮЗ СОВЕТСКИХ ИАЛИСТИЧЕСКИХ ПУБЛИК(19) 5 С 12 М 1/00 ОГ) ИСАНИ Е ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФЛОТАЦИИ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ СУСПЕНЗИИ(57) Использование; флотация слабоконцен-трированных суспензий в микробиологическойпромышленности. Сущностьизобретения: устройство содержит корпус сдййщем, Днище снабжено трубопроводомотвода отработанной жидкосги. Корпус име-,ет в верхней части осесимметрично размеИзобретение относится к микробиологической промышленности и предназначено для флотации слабоконцентрированных суспензий, в частности последрожжевой бражки, содержащей остаточные дрожжи,Известно, что последрожкевэя бражка (ПДБ), полученная, например, йз нижнего отбора дрожжерастительного чана, после флотации и сейарации содержит практйчески до 2 г/л дрожжей. Для сэкращеййя потерьдрожжей ПДБ направллют на вторую стадию выращивания биомассы дрожжей - биоокисление, где концентрация дрожжей повышается до 10-15 г/л. Полученную суспензию концентрируют флотацией и возвращают в технологический процесс,чтобы повысить выход готового продукта. 2щенный входной трубопровод и соединенный с ним распределитель.суспензии, В корпусе расположен под распределителемсуспензии кольцевой карман с"трубопрово. дом отвода концентрированной суспензии,В кольцевом кармане размещен лопастнойскребок для сбора пены. Устройство снабжено системой диспергирования среды, состоящей из горизонтального коллектора для. подвода воздуха с параллельно располо женными трубами и установленными на трубах насадками, Насадки размещены надднищем на расстояний, равном 1/3 высотыкорпуса, и снабженй на выходных участкахпористыми мембранами с размером пор 610 мкм. Насадкиразмещены равномерно попоперечномусечению корпуса и расположены так, что факелы их распыла перекрываются на высоте 0,38 - 0,50 от высоты корпуса,"2 ил,ф евайИзвестно устройство для флотации микробиологической суспензии, содержащее Л две стальные обечайки,вставленные одна в р другую, имеющие общее плоское днище. Кольцевое пространство между обечайками разделено на ряд секций, не доходящими до дна перегородками, междупервой и йоследней устайовленэ сплошная перегородка, исключающая сообщение между ними, Две последние секции снабжены барботерами - трубами подачи воздуха в виде дуг окружности, которые расположены концентрично обечайкам,Недостатком его является сложность конструкции и низкая эффективность при флотации слабоконцентрированных суспензий; так кэк выходнойтрубопровод вэтой флотаторе расположен ниже уровняжидкости, что снижает флотационную способность дрожжевых клеток, поскольку воздух, содеркащийся в бражке, долкенпреодолевать сопротивление столба жидкости во флотаторе.Известно также устройство для флотации, взятое за прототип, которое можно ис. полььзо,вать для флотированияпоследрожжевой бражки, содержащее цилиндрический корпус, в верхней части которого по оси располокен входнойтрубопровод суспензии с распределителем,ниже которого на боковой поверхности корпуса расположен кольцевой карман с выходным трубопроводомсконцентрированной суспензии, под распределителем на уровне выходного трубопровода расположен диаметральный. двухлопастный скребок сбора пень, в дни ще корпуса расположен выходной трубопровод отработанйой жидкости,У этого флотатора воздушных барботеров нет. флотатор работает при атмосферном давлении. Пьезометрический уровеньжидкости здесь должен быть не менее 1,5 - 2м,Однако в таком флотаторе, даже придвуступенчатой флотации, унос дрожжейсоставляет до 2 г/л и сильно зависит отколебания уровня, т.е. такая конструкциянедостаточно эффективно осуществляетфлотирование,Целью изобретения является повышение эффективности концентрирования суспензии и снижение уноса дрожжей,Поставленная цель достигается тем, чтов устройстве, содержащем корпус с днищем, снабженным трубопроводом отработанной жидкости; имеющем в верхней частиассиметрично размещенный входной трубойровод и соединенный с ним разделительсуспен 1 ии, кольцевой карман с трубопроводомотвода концентрированной суспензии,. .расположенной под.распределителем, и лопастной скребок для сбора пены, размещенный в кольцевом кармане,дополнительно установлена система диспергирования среды; состоящая из горизонтального коллектора для подвода воздуха спараллельно расположенными трубами иустановленными на трубах насадками, приэтом последние размещены над днищем на. на выходнйх участках пористыми мембранами с размером пор 6-10 мм, причем насадки размещены равномерно по. поперечному сечению корпуса и расположены так, что факель 1 их распыла перекры ваются на высоте 0,38 - 0,50 от высоты корпуса.В известном устройстве система выполнена в виде отдельных труб в форме дуг окружности, расположенных концентрично корпусу, а в предлагаемом устройстве она выполнена в виде коллектора с параллельно расположенными трубами, на которых равномерно. по всей площади сечения корпуса 10 установлены насадки, При этом система усУстройство содержит цилиндрическийкорпус 1 высоты Н с днищем 2, Корпус мо жет быть сложной формы: верхняя часть цилиндрическая, нижняя - из двух усеченных конусов, состыкованных основаниями. В днище 2 расположен выходной трубопровод 3 отработанной жидкости. В верхней части расположен по оси корпуса входной тановлена горизонтально на рассоянии отдища 1/3 высоты корпуса, для того, чтобыфакелы распыла соседних насадок касалисьдруг друга на высоте, равной 0,38 - 0,50 вы 15 соты корпуса, т,е. на границе раздела пенной и воздушно-жидкостной фаз долженбыть кипящий слой по всему сечению корпуса,Выбор такой конструкции системы под 20 ачи воздуха обусловлен тем, что полнотаизвлечения дрожжевых клеток из суспензиив пену завйсит от структуры пены. Чем меньшеячейки пены, тем больше поверхностьраздела фаз и, следовательно, большее ко 25 личество дрожжевых клеток может бытьсорбировано, а также, чем мельче ячейкипены, тем больше поверхность раздела фаз,приходящаяся на единицу объема воздуха впене, что очень важно при противоточном30 методе флотакции. При этом для увеличенияконцентрации дрожжей в пене продолжительность пребывания пены во флотаторе:должна быть больше, чем время пребывания жидкости во флотаторе. Поэтому пенная35 фаза в предлагаемой конструкции занимает0,62 - 0,5 высоты флотатора, а жидкая фаза1/3 высоты флотатора, остальное воздушножидкостная смесь, которую тоже можно отнести к объему, в котором происходит40 извлечение дрожжевых клеток из суспензии,Выбор сетки насадки в виде пористоймембраны с порами 6 вмк обусловлентем, что необходимо создать мел коячеистую45 пену, выпуская воздух, не пропуская клеткидрожжей в коллектор, Поры менее б мк затрудняют подачу воздуха, а поры более 10мк могут пропускать клетки и засорять мембрану,50На фиг.1 изображено устройство, общийвид; на фиг,2 - система подачи воздуха,1756338 5трубопровод 4 с лепестковым распреДелителем 5, под которым установлен диаметральный двухлопастный скребок 6 сборапены, взаимодействующий с кольцевымкарманом 7, связанным с выходным трубопроводом 8 концентрированной суспензии.На расстоянии 1/3 высоты Н корпусагоризонтальна установлены параллельйыетрубы 9 с насадками 10, соединенные коллектором 11, Насадки 10 расположены равномерно по всей площади сечения корпуса1, а их факелы распыла касаются друг другана высоте, равной 0,38-0,50 Н высотМкорпуса, Насадкй 10 снабжены сетками 12 в видепористой мембраны с размерами по 6 - .10 мк.Сетки выполнены из листовой пористой нержавеющей стали ПНС; ИНС.В зависимости от размера пор высотафакела распыла а колеблется в пределах0,3 - 1,0 м, при угле факела а, равном 30 -60 О, который зависит от величины напоравоздуха, плотности очищаемой жидкости.Например, изготовлено предлагаемоеустройство, корпус которого имеет высоту 6м и диаметр 4 м. На расстоянии 2 м от днищаустановлен коллектор-барботер с сеткамииз нержавеющей пористой стали ПНС.Устройство работает следующим образом,В воздушный коллектор 11 подают воздух 4-5 м /ч и одновременно сверхусамозтеком иэ биоокислителя подают суспензиюпоследрожжевой бражки, содержащую 4 - 7г/л биомассы, которая рэзбрызгивается повсему объему с помощью лепесткового распределителя 5, Выход отработайной жидкости 3 закрыт. Суспензия накапливается доуровня до уровня насадок 10 сеток 12 итогда начинается активное пенообраэование. Слой пены нарацивэется за счет биомассы дрожжей, поступающих с бражкой,подаваемой сверху, что еще более активизирует пенообразование. Накопив уровеньвоздушно-жидкостной смеси до полного перекрытияфакелов расп ыла насадок (в конк. ретном примере нэ 0,5. м выше насадок). открывают вь 1 ход 3 отработанной жидкостии поддерживают этот уровень постоянно.Достигнув уровня лопастей скребка 6, пена снимается и постоянно отбирается черезвыходной трубопровод 8,Концентрация дрожжей в сгущеннойсуспензии составляет 30 - 40 г/л. Далее сгу 5 щенная суспензия возвращается в произ водственный процесс на флотацию второйступени,Таким образом, предлагаемая конструкция флотатора позволяет увеличить зф 10 фективность концентрирования суспензии,повысить выход готовогО продукта; практически исключить унос дрожжей и канализацию,что улучшает условия очистки стоков,В отличие от других флотаторов предла 15 гаемый флотатор обладает более простой итехнологичной конструкцией. обладаетменьшей металлоемкостью и высокой надежностью,20 Формула изобретения Устройство для флотации микробиологической суспейэии, содержащее корпус с днищем, снабженйым трубопроводом отво да отработанной жидкости, имеющий в верхней части осесиммет-рично размещенныйвходной трубопровод и соединеннь 1 й с нимразделитель суспензий, кольцевой карман с трубопроводом отвода концентрированной 30 суспензии, расположеннйй под распределителем, и лопастной скребок для сбора пены, размещейный в кольцевом кармане, о тл ича ю щееся тем;что,сцельюповышения степени концентрирования суспензии и 35 уменьшения уноса дрожжей, оно снабженосистемой диспергирования среды, состоящей иэ горизонтального коллектора для подвода воздуха с параллельно расположенными трубами и установленными нэ тру бах насадками, прй этом последниеразмещены над днйщем на расстоянии 1/3 высоты корпуса и снабжены на выходных участках пористыми мембранами с размером пор 6 - 10 мкм, причем насадки разме щены равномерно по поперечному сечениюкорпуса и расположены так, что факелы ихраспыла перекрываются на высоте 0,38- 0,50 высоты корпуса.1756338 Фж.2оставитель Е.Плетневехред М.Моргентал, Корректор О.Густи Редактор Н.Рогулич Тираж . Подписноесударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раувская наб;, 4/5 Заказ 3061 ВНИИП