RU180163U1

RU180163U1 - DEVICE FOR THE PRODUCTION OF DRY BIOLOGICAL PRODUCTS BY THE METHOD OF CONTACT-SORPTION WASTE DEWATING

Info

Publication number: RU180163U1
Application number: RU2017130046U
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Ильин; Арасул Мухтарович Батчаев; Малика Исмаиловна Эркенова; Руслан Борисович Токаев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Нижегородский институт прикладных технологий"
Priority date: 2017-08-24
Filing date: 2017-08-24
Publication date: 2018-06-05

Abstract

Полезная модель относится к области промышленной биотехнологии и может быть использована для опытно-промышленного приготовления сухих биопрепаратов. Устройство для производства сухих биопрепаратов методом контактно-сорбционного обезвоживания содержит узел подготовки сорбента, бункер подготовленного сорбента, транспортер сорбента, емкость для размещения высушиваемой микробной суспензии, камеру смешивания с распылителем микробной суспензии, дозатор подачи микробной суспензии. Узел подготовки сорбента содержит смеситель-ворошитель и редуктор с электроприводом. Транспортер выполнен в виде гибкого шнека с редуктором и электроприводом. Емкость для размещения высушиваемой микробной суспензии выполнена герметичной, снабжена компрессором и соединена с камерой смешивания с распылителем микробной суспензии через электромагнитный клапан, связанный с дозатором в виде электронного блока управления. Технический результат - повышение равномерности распыления высушиваемой биомассы с сорбентом при обеспечении максимальной выживаемости и сохранности биологического агента, повышение равномерности перераспределения влаги перед разгрузкой сухого продукта. 1 ил.The utility model relates to the field of industrial biotechnology and can be used for pilot industrial preparation of dry biological products. A device for the production of dry biological products by contact sorption dehydration contains a sorbent preparation unit, a prepared sorbent hopper, a sorbent conveyor, a container for placing a dried microbial suspension, a mixing chamber with a microbial suspension sprayer, and a microbial suspension dispenser. The sorbent preparation unit contains a agitator mixer and an electric drive reducer. The conveyor is made in the form of a flexible screw with a gearbox and electric drive. The container for accommodating the dried microbial suspension is sealed, equipped with a compressor and connected to the mixing chamber with a spray of microbial suspension through an electromagnetic valve connected to the dispenser in the form of an electronic control unit. EFFECT: increased uniformity of spraying of dried biomass with a sorbent while ensuring maximum survival and preservation of the biological agent, increased uniformity of moisture redistribution before unloading the dry product. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к области промышленной биотехнологии и может быть использована для опытно-промышленного приготовления сухих биопрепаратов: пробиотики для животных, кормовые добавки, биостимуляторы растений, бионефтедеструкторы, биоудобрения и др.The utility model relates to the field of industrial biotechnology and can be used for experimental industrial preparation of dry biological products: probiotics for animals, feed additives, plant biostimulants, bio-oil destructors, bio-fertilizers, etc.

В настоящее время для производства сухих биологических препаратов применяются различные методы обезвоживания: сублимационное, распылительное и др. Для их реализации промышленностью выпускаются лабораторные и промышленные установки, различные модели широко представлены на рынке РФ и за рубежом.Currently, various methods of dehydration are used for the production of dry biological preparations: sublimation, spray, etc. For their implementation, the industry produces laboratory and industrial plants, various models are widely represented on the Russian market and abroad.

Одним из наиболее рациональных методов сушки микробиологических препаратов является контактно-сорбционное обезвоживание (КСО), основанное на непосредственном контакте биомассы и гидрофильного сорбента. При этом происходит поглощение влаги сорбентом до установления термодинамического равновесия в системе.One of the most rational methods of drying microbiological preparations is contact-sorption dehydration (CSR), based on direct contact of biomass and a hydrophilic sorbent. In this case, moisture is absorbed by the sorbent until a thermodynamic equilibrium is established in the system.

Известен способ контактно-сорбционного обезвоживания термолабильных материалов (Авторское свидетельство №1363918, МПК F26B 5/16, F26B 3/12, опубликовано 10.06.1996 г.), в котором описано устройство для реализации этого способа. Известное устройство содержит узел подготовки сорбента, содержащий сушилку и стерилизатор, бункер подготовленного сорбента с дозатором подачи сорбента, камеру смешивания с распылителем, транспортер сорбента, емкость для размещения высушиваемой микробной суспензии с дозатором подачи микробной суспензии в камеру смешивания.A known method of contact-sorption dewatering of heat-sensitive materials (Copyright certificate No. 1363918, IPC F26B 5/16, F26B 3/12, published June 10, 1996), which describes a device for implementing this method. The known device comprises a sorbent preparation unit containing a dryer and a sterilizer, a prepared sorbent hopper with a sorbent dispenser, a mixing chamber with a sprayer, a sorbent conveyor, a container for placing a dried microbial suspension with a microbial suspension dispenser in the mixing chamber.

Известное устройство по совокупности существенных признаков является наиболее близким к заявляемому техническому решению и выбрано в качестве ближайшего аналога (прототипа).The known device for the combination of essential features is the closest to the claimed technical solution and is selected as the closest analogue (prototype).

Недостатком данного устройства является то, что смешивание компонентов при контактно-сорбционном обезвоживании осуществляется сжатым воздухом через трехканальное распыливающие устройство, дополнительное смешение и досушивание производится подачей в камеру сухого нагретого до 60-75°C воздуха, что требует применение специального оборудования для подготовки воздуха.The disadvantage of this device is that the components are mixed during contact-sorption dehydration with compressed air through a three-channel spraying device, additional mixing and drying is performed by supplying dry air heated to 60-75 ° C to the chamber, which requires the use of special equipment for air preparation.

Также распыливающее устройство не обеспечивает равномерное перераспределение влаги между сорбентом и биомассой до обезвоживания ее до оптимальной остаточной влажности.Also, the spray device does not provide a uniform redistribution of moisture between the sorbent and biomass until it is dehydrated to the optimal residual moisture.

Транспортировка готовой продукции сжатым воздухом требует использование дополнительных мер по снижению степени контаминации препарата посторонней микрофлорой. Досушивание с применением нагретого воздуха приводит к инактивации термолабильных агентов.Transportation of finished products with compressed air requires the use of additional measures to reduce the degree of contamination of the drug by extraneous microflora. Post-heating using heated air leads to the inactivation of thermolabile agents.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение является:The task to be solved by the claimed invention is directed:

- обеспечение условий равномерного распыления высушиваемой биомассы с гидрофильным сорбентом до активности воды A_w=0,2-0,3 в смеси, обеспечивающей максимальную выживаемость и сохраняемость биологического агента;- providing conditions for uniform spraying of dried biomass with a hydrophilic sorbent to a water activity A _w = 0.2-0.3 in a mixture that ensures maximum survival and preservation of the biological agent;

- обеспечение равномерного перераспределения влаги перед разгрузкой сухого продукта.- ensuring uniform redistribution of moisture before unloading the dry product.

Техническим результатом использования заявляемой полезной модели является повышение равномерности распыления высушиваемой биомассы с сорбентом при обеспечении максимальной выживаемости и сохранности биологического агента, повышение равномерности перераспределения влаги перед разгрузкой сухого продукта.The technical result of using the claimed utility model is to increase the uniformity of spraying of dried biomass with a sorbent while ensuring maximum survival and preservation of the biological agent, increase the uniformity of moisture redistribution before unloading the dry product.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для производства сухих биопрепаратов методом контактно-сорбционного обезвоживания, содержащем узел подготовки сорбента, бункер подготовленного сорбента, транспортер сорбента, емкость для размещения высушиваемой микробной суспензии, камеру смешивания с распылителем микробной суспензии, дозатор подачи микробной суспензии, согласно полезной модели, узел подготовки сорбента содержит смеситель-ворошитель и редуктор с электроприводом, транспортер выполнен в виде гибкого шнека с редуктором и электроприводом, емкость для размещения высушиваемой микробной суспензии выполнена герметичной, снабжена компрессором и соединена с камерой смешивания через электромагнитный клапан, связанный с дозатором в виде электронного блока управления.The specified technical result is achieved by the fact that in a device for the production of dry biological products by contact sorption dehydration, containing a sorbent preparation unit, a prepared sorbent hopper, a sorbent conveyor, a container for accommodating a dried microbial suspension, a mixing chamber with a microbial suspension sprayer, a microbial suspension dispenser, according to a utility model, the sorbent preparation unit contains a agitator mixer and an electric drive reducer, the conveyor is made in the form of a flexible a screw with a gearbox and an electric drive, the container for accommodating the dried microbial suspension is sealed, equipped with a compressor and connected to the mixing chamber through an electromagnetic valve connected to the dispenser in the form of an electronic control unit.

Охарактеризованная указанными выше существенными признаками полезная модель на дату подачи заявки не известна в Российской Федерации и за границей и отвечает требованиям критерия «новизна».The utility model characterized by the above essential features as of the filing date of the application is not known in the Russian Federation and abroad and meets the requirements of the “novelty” criterion.

Полезная модель может быть реализована промышленным способом с использованием известных технических средств, технологий и материалов и соответствует требованиям критерия «промышленная применимость».The utility model can be implemented industrially using known technical means, technologies and materials and meets the requirements of the criterion of "industrial applicability".

Сущность полезной модели поясняется графическим материалом, на котором изображен общий вид устройства.The essence of the utility model is illustrated by graphic material, which depicts a General view of the device.

Устройство содержит узел подготовки сорбента в виде бункера 1, смесителя-ворошителя 2, и редуктора 3 с электроприводом 4, бункер 5 подготовленного сорбента, транспортер в виде гибкого шнека 6 с редуктором 7 и электроприводом 8, герметичную емкость 9 для размещения высушиваемой микробной суспензии, снабженную компрессором 10 и соединенную с камерой 11 смешивания с распылителем 12 микробной суспензии через электромагнитный клапан 13. Электромагнитный клапан 13 связан с дозатором в виде электронного блока 14 управления. В конце гибкого шнека 6 установлен бункер для готового продукта 15 и фасовочная тара 16.The device comprises a sorbent preparation unit in the form of a hopper 1, a agitator-mixer 2, and a gearbox 3 with an electric drive 4, a prepared sorbent hopper 5, a conveyor in the form of a flexible screw 6 with a gearbox 7 and an electric drive 8, an airtight container 9 for accommodating a dried microbial suspension, equipped with a compressor 10 and connected to the mixing chamber 11 with a sprayer 12 of the microbial suspension through an electromagnetic valve 13. The electromagnetic valve 13 is connected to the dispenser in the form of an electronic control unit 14. At the end of the flexible auger 6, a hopper for the finished product 15 and a packaging container 16 are installed.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В бункер 1 для подготовки сорбента насыпается заданное количество сухого сорбента (например, природный минерал-Глауконит) и, при необходимости, компоненты модификации сорбента (например, модифицированный Аэросил-АМ-300), включают электропривод 4 редуктора 3 смесителя-ворошителя 2 на заданное время. В емкость 9 вливают заданное количество микробной суспензии и герметично закрывают, включают компрессор 10, при этом в емкости 9 постоянно поддерживают давление 2-2.5 ати(р). В блоке управления 14 электромагнитным клапаном 13 устанавливают режим работы клапана для поддержания заданного соотношения жидкой биомассы и сорбента. Режим впрыска для соблюдения заданного соотношения сорбента и высушиваемой биомассы устанавливается электронным блоком управления 14 длительностью открытия и закрытия электромагнитного клапана 13 в зависимости от скорости подачи сорбента в камеру смешивания 11. Подача жидкой микробной суспензии в камеру 11 через электромагнитный клапан осуществляется из емкости 9 за счет сжатого воздуха, создаваемого компрессором 10. Равномерность распределения влаги обеспечивается гибким шнеком 6 смесителя-ворошителя 2 при транспортировки сухой биомассы в фасовочную тару 16. Включают электропривод 8 редуктора 7 гибкого шнека 6 и блок управления 14 клапаном 13. Готовую сухую продукцию фасуют в герметичную тару 16. Контроль за расходом жидкости и сухой биомассы контролируют по показаниям тензодатчиков (w) и датчика уровня (L). Электромагнитный манометр (Р) поддерживает заданное значения давления воздуха в емкости 9.A predetermined amount of dry sorbent (for example, natural mineral-Glauconite) is poured into the hopper 1 for preparing the sorbent and, if necessary, components of the sorbent modification (for example, modified Aerosil-AM-300) include an electric drive 4 of the reducer 3 of the agitator 2 for a specified time . A predetermined amount of microbial suspension is poured into the container 9 and hermetically closed, the compressor 10 is turned on, while a pressure of 2-2.5 atm (p) is constantly maintained in the container 9. In the control unit 14 of the electromagnetic valve 13 set the operating mode of the valve to maintain a given ratio of liquid biomass and sorbent. The injection mode to comply with the specified ratio of the sorbent and the dried biomass is set by the electronic control unit 14 for the duration of opening and closing of the electromagnetic valve 13 depending on the feed rate of the sorbent into the mixing chamber 11. The liquid microbial suspension is supplied to the chamber 11 through the electromagnetic valve from the container 9 due to the compressed air created by the compressor 10. The uniformity of moisture distribution is ensured by the flexible screw 6 of the agitator 2 during transportation of dry biomass sys in the packaging container 16. Turn on the electric drive 8 of the reducer 7 of the flexible screw 6 and the control unit 14 of the valve 13. Finished dry products are Packed in a sealed container 16. Control the flow of liquid and dry biomass is controlled by the readings of strain gauges (w) and level sensor (L) . The electromagnetic pressure gauge (P) maintains the set value of the air pressure in the tank 9.

В настоящее время заявителем изготовлен опытный образец устройства. Предварительные испытания показали его высокую эффективность.Currently, the applicant has made a prototype device. Preliminary tests have shown its high efficiency.

Claims

A device for the production of dry biological products by contact sorption dehydration, containing a sorbent preparation unit, a prepared sorbent hopper, a sorbent conveyor, a container for placing a dried microbial suspension, a mixing chamber with a microbial suspension sprayer, a microbial suspension dispenser, characterized in that the sorbent preparation unit contains mixer-agitator and gearbox with electric drive, the conveyor is made in the form of a flexible screw with gearbox and electric drive, a container is placed I microbial suspension to be dried is made airtight, is provided with a compressor and connected to the mixing chamber with spray microbial suspension through a solenoid valve associated with a dispenser in the form of an electronic control unit.