Ротор центрифуги для разделениясуспензии биополимеров

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУВ 04 В 1/04 Гееудервтввеиый кемитет СССР ао деием изееретеиий и еткрытий(53)УДК 66.067. .57(088.8) Дата опубликования описания 30. 07. 81(71) Заявител 54) РОТОР ЦЕНТРИФУГИ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ БИОПОЛИИЕРОВкостей и твердой азностиаз. ные ек Изобретение относится к оборудованию для разделения суспензий биополимеров, например белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов, с помощью центробежной силы и может найти применение в биохимической, микробиологической и фармацевтической промышленности.Известен ротор центрифуги, включающий барабан с осадительной стенкой и расположенные в его полости радиаль 1перегородки, разделяющие ротОр на с ции 1 . Недостатком этого ротора является перфорация перегородок, способствующая15 образованию сильных гидродинамических сдвигов при вращении ротора, приводящих к денатурации биополимеров.Известен также ротор, не имеющий радиальных перегородок 2.Однако отсутствие перегородок не дает возможности разделить суспензии биополимеров ввиду коллоидального характера твердой фазы и небольшой Наиболее близким по технической сущности н достигаемому результату к предлагаемому является ротор центрифуги для разделения суспензий биополимеров, содержащий цилиндрический барабан, разделенный радиальными перегородками на секции,и питающую .трубу. Перегородки прикреплены одним концом к внутренней стенке барабана и не доходят до днища последнего.Ротор приводят во вращение, разделяемую суспензию подают по питающей трубе в донную часть ротора под перегородками, Суспензия под напором движется от днища вверх, захватывается перегородками и приобретает скоростьвращения ротора. Суспензия под действием центробежной силы при движении вверх между перегородками разделяется на твердую и жидкую фазы. Твердая фаза осаждается на стенке барабана, а жидкая под давлением суспензии от3 8502водится иэ секций между перегородками в направлении центра ротора, переливается через внутренний борт кольцевой крышки и выводится из ротора. Придвижении жидкой фазы к центру ротора5около поверхностей перегородок, противоположных направлению вращения ротора, образуются завихрения жидкости.Режим движения жидкости при этом становится турбулентным. Степень турбу- )олентности увеличивается от стенки барабана к центру ротора, достигая максимума около кромки перегородок 3).Однако при этом возникают сильныегндродинамические сдвиги, что приво- )5дит к денатурации макромолекуд биополимеров, т.емакромодекула в раство"ре теряет нативное состояние вследствие разрыва и раскручивания спиралей,Цель изобретения - устранение денатурации биополимеров .Поставленная цель достигается. тем,что в известном роторе центрифугидля разделения суспензий биополимеров, содержащем цилиндрический барабан, разделенный радиальными перегородками на секции, и питакщую трубу,к каждой перегородке со стороны, противоположной направлению вращенияротора, прикреплена.пластин , имеющая в сечении форму полуэлдипса ислужащая дпя обеспечения ламинарногодвижения жидкости,Причем пластины выполнены изупругого материала, 35Устранение денатурации биополимеров достигается за счет изменения ре -жима движения жидкости с турбулентного иа ламинарный. При ламинарномрежиме исключаются завихрение жидкос- еоти и гидродинамические сдвиги, приводящие к разрыву макромолекул биополимеров и раскручиванию спиралеймакромолекул, т.е.их денатурации.Ламинаризации движения жидкости при 45гидродинамических ударах способствуеттакже упругость пластин,На Фиг. 1 схематически показанротор, продольный разрез; на Фиг, 2 разрез А-А на Фиг. 50Ротор центрифуги содержит цилиндрический барабан, состоящий из обечайки , 1, крышки 2 и днища 3. Ротор разделен на секции радиальными иере- городками 4, укрепленными одним концом на внутренней стенке барабана и не доходящими до днища 3. ирина перегородок 4 вдоль радиуса ротора 19 41 меньше разности большего и меньшего ,радиусов ротора. В роторе установле- на также питающая труба 5. К каждой перегородке 4 со стороны, противоположной направлению вращения ротора, прикреплена пластина 6, имеющая в поперечном сечении Форму полуэллипса и предназначенная для обеспечения даминарного режима движения жидкости. Пластины 6 укреплены на перего" родках 4 параллельно оси вращения ротора с помощью болтов 7, проходящих через отверстия 8 в пластинах и перегородках.Для эффективной работы с жидкостями различных вязкостей и биополимеров с различными длинами макромолекул пластины 6 установлены с воэможностью радиального перемещения вдоль перегородок 4 до определенного фиксируемого расстояния от стенки барабана, Для перемещения пластин 6 болты 7 крепления вынимают из отверстий 8, пластины 6 перемещают на другие отверстия в перегородках и закрепляют болтами 7.Ротор центрифуги работает следующим образом. Ротору сообщают скорость вращения, обеспечивающую фактор разделения, при котором твердая фаза под действием центробежной силы осаждается на обечайке ) барабана. Разделяемую суспензию подают по питающей трубе 5 в донную часть ротора под перегородками 4. Суспензия под напором движения от днища 3 вверх захватывается перегородками 4 и приобретает скорость вращения ротора. При движении вверх между перегородками 4 суспензия под действием центробежной силы разделяется на твердую и жидкую фазы, Твердая Фаза осащцается иа обечайке 1 барабана аР жидкая отводится из секций между перегородками 4 к центру ротора, перели 1 вается через внутренний борт кольцевой крышки 2 и выводится из ротора. При движении жидкости к центру ротора на стороне каждой перегородки, противоположной направлению вращения ротора, образуется даминарщюй режйм движения, обтекающий пластину 6 взаимопаралледьными слоями. При изменении вязкости Фазы суспенэии или длины макромолекул биополимеров в растворе пластины б перемещают вдоль перегородок 4 до установления ламинарного режима движения жидкости.850219 15 20 25 30 5Денатурация биополимеров при разделении суспензии отсутствует.Таким образом, предлагаемая конструкция ротора центрифуги для разделения суспенэии биополимеров дает возможность устранить денатурацию природных соединений при разделении суспензий. Это обеспечивает повышение выхода биополимеров в среднем на 30-40 У. за счет устранения потерь при денатурации. что даст значительную зкономию сырья и трудовых ресурсов, снижает средства на удельные капэатраты.Предлагаемое техническое рещение позволяет заменить при наработке биохимических реактивов низкопроизводительные лабораторные стаканчиковые центрифуги на высокопроизводительное промышленное оборудование. Это обеспечивает значительное увеличение производственных мощностей и .снижение себестоимости продукции, экономию рабочего времени и производственных площадей.Ожидаемый экономический эффект при использовании изобретения составляет (с учетом экономии капзатрат, рабочего времени и сырья) 12000 р. в год. 6 Формула изобретения1. Ротор центрифуги для разделения суспензий биополимеров, содержащий цилиндрический барабан, разделенный радиальными перегородками на секции, и питающую трубу, о т.л и ч а ю. щ и й с я тем, что, с целью устранения денатурации биополимеров, в каждой перегородке со стороны, противоположной направлению вращения ротора, прикреплена .пластина, имеющая в поперечном сечении Форму полу" эллипса и служащая для обеспечения ламинарного движения жидкости. 2. Ротор по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с"я тем,. что пластины выполнены из упругого материала. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР У 506435, кл. В 04 В 7/08, 1976 . 2. Патент Японии В 527905,кл. 72 С 332, опублик. 1977.Составитель Е. КамагановаРедактор 11.Филь Техред Т,Иатеч 3 са Корректор Г. РешетникЗаказ 6186 10 Тираж 645 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раущская наб., д, 4/5 Филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4