PL90849B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wyjalawiania sprezonego powietrza na drodze filtracji oraz filtr do wyjalawiania sprezonego powietrza.

W przemyslowej hodowli drobnoustrojów przy produkcji antybiotyków, hormonów, witamin, enzymów lub aminokwasów stosuje sie duze ilosci sprezonego powietrza w celu dostarczenia mikroorganizmom tlenu, niezbednego dla ich rozwoju. Powietrze to nie moze zawierac drobnoustrojów, które zakazaja srodowisko hodowli i zaklócaja przebieg procesu, dlatego tez przed wprowadzeniem do aparatu fermentacyjnego powietrze poddaje sie wyjalowieniu. W tym celu przepuszcza sie je przez wklad filtracyjny, który uprzednio wyjalawia sie para wodna pod cisnieniem, a nastepnie suszy, przepuszczajac przezen sprezone powietrze dla usuniecia skroplin i resztek pary wodnej. Wyjalawianie powietrza prowadzi sie w filtrach — pionowych zbiornikach o ksztalcie cylindrycznym, wypelnionych wkladem z materialu filtracyjnego, zazwyczaj waty szklanej, przy czym przeplyw pary wodnej, powietrza suszacego i powietrza wyjalawiajacego nastepuje poprzez wklad filtracyjny w kierunku pionowym. < Skutecznosc dzialania wyjalawiajacego warstwy materialu filtracyjnego zalezy od struktury tej warstwy, a to ze wzgledu na sposób dzialania materialu filtracyjnego, polegajacy na mechanicznym i elektrostatycznym zatrzymywaniu czastek stalych, znajdujacych sie w wyjalawianym powietrzu. Dla wykorzystania w pelni tych wlasciwosci materialu filtracyjnego odleglosc miedzy wlóknami musi byc jak najmniejsza, gdyz rozmiary komórek bakterii lub ich zarodników sa wielokrotnie mniejsze od srednicy wlókien powszechnie stosowanych gatunków waty szklanej. Skutecznosc dzialania filtrów zalezy równiez od szybkosci przeplywu powietrza przez filtr. Wedlug J.H. Perry (Chem. Eng. Handbook) dla filtrów, wypelnionych wlóknami o srednicy od 1 do 10 mikrometrów, szybkosc liniowa przeplywajacego powietrza nie powinna przekracza8 10 cm/s. Dla zapewnienia tych warunków trzeba filtrom przemyslowym nadawac duze srednice.

Poosiowy kierunek przeplywu pary wodnej podczas wyjalawiania, zwiazany z pionowym ustawieniem filtra, powoduje przepychanie skroplin przez cala grubosc wkladu filtracyjnego. Kierunek przeplywu skroplin jest zgodny z kierunkiem przeplywu powietrza wyjalawianego, co powoduje niekorzystne zmiany w strukturze wkladu filtracyjnego i skraca okres jego sprawnosci. Pionowy kierunek przeplywu powietrza suszacego przez2 90 849 wklad fHtracyjny powoduje dalsze uszkodzenie jego struktury, gdyz wilgotna wata szklana traci elastycznosc i przeplywajace przez nia sprezone powietrze powoduje lokalne rozsuwanie sie wlókien i tworzenie kanalów.

Dla zapobiezenia skutkom powstalej nierównomiernej spoistosci wkladu warstwa filtracyjna musi byc znacznie grubsza. Powoduje to wzrost oporu, jaki stawia ona przeplywajacemu powietrzu. Wewnatrz warstwy nastepuje wtedy miejscowe rozprezanie sie powietrza, a tym samym jego ochladzanie i wykraplanie zawartej w nim wilgoci. Stan ten sprzyja przebiciu wkladu filtracyjnego; taki filtr latwo przepuszcza drobnoustroje, gdyz przestaja dzialac sily elektrostatyczne pomiedzy warstwa filtrujaca a przeplywajacym powietrzem i wystepuje przemieszczanie sie bakterii w glab warstwy filtracyjnej. Gruba warstwa filtracyjna powoduje takze wzrost zuzycia waty szklanej i duze straty cisnienia na filtrze.

Celem wynalazku jest opracowanie nowego sposobu wyjalawiania sprezonego powietrza, nie powodujacego szkodliwych zmian w strukturze warstwy filtracyjnej, oraz filtru do wyjalawiania sprezonego powietrza, charakteryzujacego sie pewnym dzialaniem i oszczednym zuzyciem materialu filtracyjnego.

Sposób wyjalawiania sprezonego powietrza wedlug wynalazku pozwala na unikniecie uszkodzen w strukturze materialu filtracyjnego, spowodowanych przeplywem powietrza suszacego przez wklad filtracyjny.

Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze wklad filtracyjny, uprzednio wyjalowiony za pomoca pary wodnej, suszy sie przez przepuszczanie sprezonego powietrza po stronie niejalowej wkladu filtracyjnego równolegle do powierzchni filtracyjnej wkladu. Przy takim sposobie suszenia, powietrze suszace nie przedostaje sie do wnetrza wkladu filtracyjnego i nie powoduje zmian w jego strukturze, lecz przeplywa stycznie do powierzchni wkladu, a usuwanie wilgoci z materialu filtracyjnego nastepuje na drodze dyfuzji. Nastepnie przez tak wysuszony wklad filtracyjny przepuszcza sie powietrze wyjalawiane.

Filtr do wyjalawiania sprezonego powietrza wedlug wynalazku jest to usytuowany poziomo zbiornik o ksztalcie cylindrycznym, zamkniety z obydwu stron pokrywami. Wewnatrz zbiornika znajduja sie dwa wklady filtracyjne, umieszczone równolegle wzgledem siebie i rozdzielone przegrodami, pomiedzy którymi znajduje sie komora jalowa. Pomiedzy wkladami filtracyjnymi a pokrywami zbiornika znajduja sie komory niejalowe, zaopatrzone w krócce wlotowe oraz krócce wylotowe powietrza suszacego; takie usytuowanie krócców pozwala na uzyskanie przeplywu powietrza suszacego równolegle do powierzchni filtracyjnych wkladów filtracyjnych po stronie niejalowej tych wkladów.

Filtr wedlug wynalazku charakteryzuje sie duza zywotnoscia wkladów filtracyjnych poniewaz skropliny pary .wodnej odplywaja grawitacyjnie po powierzchni wkladu od strony niejalowej i nie przechodza przez cala grubosc wkladów filtracyjnych. Wykluczona jest takze mozliwosc spowodowania zmian w strukturze warstwy filtracyjnej lub zakazenia filtra podczas suszenia, poniewaz powietrze suszace nie przeplywa przez wklad filtracyjny.

Dzieki zastosowaniu dwóch cienkich wkladów filtracyjnych powierzchnia filtrujaca w filtrze wedlug wynalazku jest dwukrotnie wieksza od powierzchni filtrujacej w filtrach stosowanych dotychczas — przy takich samych wymiarach zbiornika. Pozwala to na zmniejszenie predkosci liniowej przeplywu powietrza wyjalawianego i zwiekszenie skutecznosci dzialania filtra. W filtrze wedlug wynalazku straty cisnienia sprezonego powietrza sa niewielkie, a takze wyeliminowana jest mozliwosc zawilgocenia wkladów filtracyjnych.

Filtr wedlug wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, przedstawiajacym filtr w przekroju wzdluznym.

W cylindrycznym, usytuowanym poziomo zbiorniku 1 umieszczone sa dwa równolegle wzgledem siebie wklady filtracyjne 2, rozdzielone przegrodami stalymi 3 i dociskane do tych przegród za pomoca przegród ruchomych 4 oraz srubowych urzadzen dociskowych 5, osadzonych w pokrywach 6 zbiornika. Na wystajace z pokryw sruby urzadzen dociskowych nakrecone sa kolpaki uszczelniajace 7. Pomiedzy przegrodami stalymi 3 znajduje sie komora jalowa, a pomiedzy przegrodami ruchomymi 4 a pokrywami 6 zbiornika znajduja sie komory niejalowe. Zbiornik 1 zaopatrzony jest w parowy plaszcz grzejny 8.

W celu wyjalowienia filtra do komór niejalowych doprowadza sie pare wodna przez zawór 11. Skropliny sciekaja po powierzchni wkladów filtracyjnych i sa odprowadzane przez zawór 13, a nieskroplona para jest odprowadzana z komory jalowej przez zawór 12. Nastepnie w celu wysuszenia filtra doprowadza sie powietrze suszace przez zawór 9 do komór niejalowych i odprowadza z tych samych komór przez zawór 13. Dla przyspieszenia suszenia do plaszcza grzejnego 8 doprowadza sie przez zawór 14 pare wodna, a skropliny odprowadza sie przez odwadniacz 15.

Przez wyjalowione i wysuszone wklady filtracyjne przepuszcza sie powietrze wyjalawiane, doprowadzajac je do komór niejalowych przez zawór 9 i odprowadzajac z komory jalowej przez zawór 10.

Claims (2)

Zastrzezeniapatentowe

1. Sposób wyjalawiania sprezonego powietrza na drodze filtracji przez wklad filtracyjny, uprzednio wyjalowiony za pomoca pary wodnej i wysuszony sprezonym powietrzem, znamienny tym, ze wklad90 849 3 filtracyjny suszy sie przez przepuszczanie sprezonego powietrza po stronie niejalowej wkladu filtracyjnego równolegle do powierzchni filtracyjnej wkladu. •

2. Filtr do wyjalawiania sprezonego powietrza o ksztalcie cylindrycznego zbiornika, zamknietego z obydwu stron pokrywami, znamienny tym, ze zbiornik (1) jest usytuowany poziomo i zawiera dwa umieszczone równolegle wzgledem siebie wklady filtracyjne (2), rozdzielone przegrodami stalymi (3), pomiedzy którymi znajduje sie komora jalowa i dociskane do przegród stalych (3) za pomoca przegród ruchomych (4) oraz srubowych . urzadzen dociskowych (5), osadzonych w pokrywach (6) zbiornika, przy czym pomiedzy przegrodami ruchomymi (4) a pokrywami (6) zbiornika znajduja sie komory niejalowe, zaopatrzone w krócce wlotwowe i krócce wylotowe powietrza suszacego.90 849 Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 10 zl