NO762011L - - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte til adskillelse av faste stoffer fra suspensjoner.

Description

Oppfinnelsens gjenstand er en fremgangsmåte til adskillelse av faste stoffer av suspensjoner, hvis tetthet bare er uvesentlig mindre enn det faste stoffs.

Den mekaniske adskillelse av fnokkede farvestoffer

fra vandige suspensjoner og av mikroorganismer som eksempelvis gjær, bakterier, streptomyceter og sopp fra deres kulturoppløs-ninger resp. deres vaskemedier byr på vanskeligheter fordi tettheten av disse stoffer bare adskiller seg uvesentlig fra tettheten av deres suspens j om resp . deres kulturoppløsninger.

Det er kjent å adskille slike stoffer i separatorer. På grunn av de faste st offpartiklers lille avsetningshastighet

og følsomheten av det dannede faststoffslam mot opphvirvling lar det seg i slike innretninger bare oppnå tilstrekkelige faststoff-konsentrasjoner på maksimalt 16 vekt% faststoffinnhold. Den etterfølgende termiske tørkning eksempelvis i forstøvningstørkere er energiforbrukende på grunn av det høyere fuktighetsinnhold.

Ved filtrering danner det seg etter kort tid et u-gjennomtrengelig filterresidu, således at filtreringsprosessen må avbrytes og filteret renses. Det ugjennomtrengelige filterresidu kan riktignok unngås ved tilsetning av et egnet filtrer-ingshjelpemiddel, imidlertid må ii en ytterXigere skillefremgangs-måte filterhjelpemidlet igjen adskilles fra faststoff. Også ved filtrering er det nødvendig med en termisk ettertørkning.

Oppfinnelsens oppgave består i å tilveiebringe en kontinuerlig fremgangsmåte ifølge hvilke det, innledningsvis 6m-talte faste stoffer kan adskilles med mekaniske hjelpemidler fra deres suspensjoner resp. kulturoppløsninger med høy anrikningsgrad for å holde den energi-intensive termiske ettertørkning så liten som mulig.

Oppgaven løses ifølge oppfinnelsen ved en fremgangsmåte som erkarakterisert vedat man tilfører suspensjonen konti nuerlig til en i en sentrifuges aksellereringsfelt opprettholdt væskering og under en oppholdstid på 10 sekunder til 500 sekunder og under aksellerering adskiller fra 2000.g til 10.000 g i faststoffrik fase og flytende fase, transporterer den faststoffrike fase med en midlere transporthastighet fra 0,1 cm/sekund til 5 cm/sekund i form av en flytbar masse langs sentrifugens vegg og mot retning av aksellereringsfeltet og ved den etterskjøvne faststoffrike fase frembringer en sperre for væskeringen.

Til adskillelse av mindre partikler på 0,5 til 5/um diameter, hvis tetthet knapt merkbart adskiller seg fra tettheten av suspensjons- resp. kulturoppløsningen er det nødvendig med aksellerasjonsfelt fra 2000 g til 10.000 g, fortrinnsvis fra 3000 g til 5000 g. Ved disse aksellereringer kan det oppnås en tilstrekkelig utskillingsgrad av den ifylte suspensjon. Por å oppnå en høy anrikningsgrad for det avsatte faste stoff og for å unngå separering ved opphvirvling må den flytende fase meget skånende under opprettholdelse av sentrifugalfeltet utføres fra det. De stilte betingelser lar seg oppnå ved at væskespeilet, tykkelsen av væskehulsylinderen i aksellereringsféltet innstilles således at det i aksellerasjonsfeltet opptredende væsketrykk understøtter faststofftransporten i uttaksretningen. Videre er uttagnings-hastigheten for faststoff å regulere således at det danner seg en faststoffring som en sikker avsperring av væskeringen mot uttred-elsesåpningen for faststoffet. Ved transporten av den faststoffrike masse med en midlere transporthastighet fra 0,1 cm/sekund til 5 cm/sekund langs sentrifugens vegg og mot retningen av aksellerasjonsfeltet lar det seg oppbygge en slik faststoffring. Videre unngåsssikkert ved disse transporthastigheter en opphvirvling av det faste stoff. Tilbakeholding av væsken resp. oppbygning av faststoffringen kan understøttes ved en stigning av sentrifuge-veggen mot aksellerasjonsfeltet. Oppholdstiden av suspensjonen som skal skilles i skilleinnretningen ligger mellom 10 sekunder og 500 sekunder, fortrinnsvis mellom 50 sekunder og 150 sekunder. Fremgangsmåten lar seg gjennomføre i motstrøm og i likestrøm.

Ved likestrømsprinsippet er det imidlertid nødvendig å avtømme den flytende fase et sted før faststoffringen. I tilfellet motstrøms-drift er det tilstrekkelig med en overløps innretning.

Uttaket av den faststoffrike fase kan foregå under redusering av foreliggende sentrifugalfelt, enten ved den koniske form av en uttakssone eller ved en barriere eller lignende. Det kan også anordnes en mekanisk eller hydraulisk stillbar ring-spalte eller en dysering med utskiftbar dyse ved uttaksstedet, hvormed uttaksmengden av den faststoffrike fase kan styres på stedet ved større aksellerasjon etter ønske.

Eksempel 1.

1500 liter/time kulturoppløsning fra en fermenter-

ing med et faststoffinnhold på 1 vekt% tilføres til en dekanterer og under en oppholdstid på 130 sekunder utsettes for et aksellereringsfelt på 3500 g. Den midlere transporthastighet for den faststoffrike fase utgjør 0,2 cm/sekund. Da dekantereren uttas en til 20 vekt% faststoff anriket fase. Klarløpet inneholder 0,07 vekt# faststoff.

Eksempel 2.

Fra et forinntykningstrinn tilføres pr. time 1000 liter kulturoppløsning med et faststoffinnhold på 8 vekt% til en dekanterer og i løpet av en oppholdstid på 150 sekunder utsettes for et aksellerasjonsfelt på 4000 g. Den midlere transporthastighet for den faststoffrike fase utgjør 0,7 cm/sekund.

Fra dekantereren uttas en til 35 vekt% faststoff anriket fase. Klarløpet inneholder 0,9 vekt% faststoff.

Innretninger til gjennomføring av fremgangsmåten

er vist skjematisk på tegningsifigurene 1 til 4.

Figur 1 viser en sentrifuge med sylindrisk og konisk formet sentrifugekammer. Figur 2 viser en sentrifuge med konisk formet sentrifugekammer. Figur 3 viser en sentrifuge med sylindrisk formet sentrifugekammer. Figur 4 viser en sentrifuge med konisk formet sentrifugekammer, som er forankoplet en innretning til forinntyk-ning.

I huset 1, som kan være formet sylindrisk-konisk, konisk eller sylindrisk er det tilsvarende husets form anordnet en kantgående transportsnekke 2. Grunnlegemet 7 av transport-snekken er utstyrt med et innløp 4.

Over innløpet 4 og boringene 8 innføres suspensjonen til det roterende sentrifugekammer som dannes av hus 1 og transportsnekke 2. 9 antyder akseltappen for drift av transport-snekken. Med ringen 10 kan uttaksnivået for klarløp-utløp 5 resp. væskenivået i sentrifugekammeret innstilles. Uttaket 3 for den faststoffrike fase ligger ifølge oppfinnelsen under væskenivået 12. For å holde væske tilbake må fremgangsmåten drives således at det foran uttaket 3 danner seg en faststoffring 11 som sperrer for væsken. Istedenfor faststoffringen 11 kan sentrifugen ved faststoffuttaket være utstyrt med en mekanisk eller hydraulisk stillbar strupeskive 6, hvormed uttaksmengden av den faststoffrike fase kan styres. Istedenfor strupeskiven 6 kan det også være anordnet en dysering med utskiftbare dyser (ikke vist).

Mens den faststoffrike fase, som eksempelvis ut-vinnes fra kulturoppløsningen fra en fermentasjon tilføres til et tørkeanlegg resp. en ytterligere opparbeidelse, kan klarløpeti; tilbakeføres i fermenteringen.

I en variant foranrikes faststoffet som skal adskilles i en separator 13.- Den over ledning 14 inn i separatoren 13 kommende væske med et f aststof f innhold på 1 til 3 vekt/S anrikes til et faststoffinnhold fra 6 til 8 vekt% og tilføres over ledning 15 til sentrifugen, hvor den anrikes til 22 til 25 vekt%. Klarløpet som kommer fra sentrifugen 16 inneholder ennu 0,07 til 1 vekt% faststoff og blir over ledning 17 tilbakeført i ledning 14 som fører til separatoren 13. Klarløpet av separatoren 13 som inneholder 0 til 0,1 vekt% faststoff uttas over ledning 18.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte til adskillelse av faste stoffer fra suspensjoner hvis tetthet er bare uvesentlig mindre enn fast-stoffets, karakterisert ved at man tilfører suspensjonen kontinuerlig til en i en sentrifuges aksellereringsfelt opprettholdt væskering og i løpet av en oppholdstid på 10 sekunder til 500 sekunder og under aksellerering fra 2000 g til 10000 g adskiller i faststoffrik fase og flytende fase, transporterer den faststoffrike fase med en midlere transporthastighet fra 0,1 cm/sekund til 5 cm/sekund i form av en flytbar masse langs sentrifugens vegg og mot retningen av aksellereringsfeltet og frembringer ved den etterskjøvede faststoffrike fase en sperre for væskeringen.