SU1540078A1 - Насадка дл массотеплообменных и реакционных аппаратов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к насадкам дл  биореакторов, химических реакторов , массо- и теплообменных аппаратов и может быть использовано в биотехнологии , химической технологии и сметных област х дл  иммобилизации микроорганизмов , ферментов и некоторых других веществ на поверхности волокон и интенсификации массо- и теплообменных процессов в жидкой и газообразной среде при ферментации, биосинтезе, при разделении и выделении твердой, жидкой и газообразной фаз в процессах фильтрации, экстракции, эвапорации, . дегазации, коалесценции, ректификации, катализа, конденсации и испарени . Целью изобретени   вл етс  увеличение срока службы волокнистых элементов, расширение области применени  насадки и упрощение ее эксплуатации. Насадка включает волокнистые элементы 1, упор дочено расположенные на каркасе 2. Волокнистые элементы состо т из гибко го сердечника 3 с расход щимис  от него в радиальном направлении множеством отрезков волокон 4. Гибкий сердечник состоит из центрального шнура 5 и периферийных шнуров 6„ Шнуры состо т из нескольких нитей 7, скрученных между собой с образованием у шнуров профилированной поверхности. Шнуры 6 скручены вокруг и вместе со шнуром 5. Середина каждого из отрезков волокон 4 защемлена между центральным шнуром 5 и периферийными шнурами 6. В поперечном сечении волокг нистых элементов 1 образуетс  два р да отрезков, разделенных по середине шнуром 5. Середина каждого из отрезков волокон 4 прижата периферийными .шнурами 6 к центральному шнуру 5 и к отрезкам волокон 4 другого р да. Свободные концы отрезков волокон 4 выход т за пределы гибкого сердечника 3 и располагаютс  вокруг него по винтовым поверхност м, придава  волокнистым элементам цилиндрическую форму. 4 з.По ф-лы, 7 ил„ (Л ел -. vj оо

Description

Изобретение относитс  к насадкам дл  биореакторов, химических реакторов , массо- и теплообменных аппаратов и может быть использовано в биотехнологии , химической технологии и смежных област х дл  иммобилизации микроорганизмов , ферментов и некоторых

других веществ (например, катализаторов ) на поверхности волокон и интенсификации массо-и теплообменных процессов в жидкой и газообразной среде при ферментации, биосинтезе, при разделении и выделении твердой, жидкой и газообразной фаз в процессе фильтрации , экстракции, эвапорации, дегазации , коалесценции, ректификации, катализа, конденсации и испарени .

Целью изобретени   вл етс  увели- чение срока службы волокнистых элементов и упрощение эксплуатации насадки .

На фиг.1 схематично изображена насадка; на фиг.2 - поперечный разрез волокнистого элемента; на фиг.З фиг.7 - поперечные сечени  волокнистых элементов соответственно с четырьм , шестью, восемью,дес тью, двенадцатью периферийными шнурами.

Насадка состоит из волокнистых элементов 1, упор дочение расположенных на каркасе 2,

Волокнистые элементы 1 состо т из гибкого сердечника 3 с расход щимис  от него в радиальном направлении множеством отрезков волокон .

Гибкий сердечник 3 состоит из центрального шнура 5 и периферийных шнуров 6. Каждый из шнуров выполнен из нескольких нитей 7, скрученных между собой с образованием у шнуров профилированной поверхности. Шнуры 6 скручены вокруг и вместе со шнуром 5.

Середина каждого из отрезков воло- кон 1 защемлена между центральным шнуром 5 и периферийными шнурами 6 с одновременным изгибом по периметру центрального шнура 5 и прилегающих периферийных шнуров 6. При этом в поперечном сечении волокнистых эле- ментов 1 образуетс  два р да отрезков , разделенных по середине центральным шнуром 5. Середина каждого из отрезков волокон прижата периферийными шнурами 6 к центральному шнуру 5 и, кроме того, к соответствующим отрезкам волокон другого р да. Таким образом центральный шнур 5 расположен внутри кольца, образованного изогнутыми вокруг центрального шнура и прижатыми с двух сторон от него друг к другу отрезками волокон Ц обоих р дов. Середина каждого из отрезков волокон перегибаетс  три раза в противоположных направлени х при помощи защемлени  между центральным 5 и периферийным 6 шнурами при их скручивании. Количество периферийных шнуров 6 при этом может быть от четырех до двенадцати.

Свободные концы отрезков волокон k выход т за гибкого сердечник 3 и располагаютс  вокруг него по вин

Q

0

товым поверхност м, придава  волокнистым элементам 1 в целом цилиндрическую форму.

Каждый р д отрезков волокон k состоит из одинакового набора отрезков волокон 1 различных диаметров (обычно двух), вз тых в интервале от 10 до м со смачиваемой и несмачиваемой поверхностью в соотношении от 1:99% до 99:1% от общего числа волокон на единицу длины элемента 1 и от 1:99% до 99:1% от их суммарной поверхности на единицу длины элемента.

Диаметры центрального шнура 5 и периферийных шнуров 6 относ тс  соответственно как диаметры центральной окружности и расположенных вокруг нее по периметру периферийных окружностей, соприкасающихс  между собой и с центральной окружностью.

Насадка работает следующим образом.

Потоки жидкости (жидкостей) и/или газа (газов) направл ютс  в насадку и проход т сквозь нее, обтека  поверхности волокон. При этом каркас 2 может быть как подвижным, так и неподвижным , в зависимости от конструкции реактора или аппарата и прин той технологии осуществлени  массо- и теплообмена .

Внутри насадки потоки жидкости и/или газа раздел ютс  на множество отдельных струек, проход щих по извилистым каналам, образованным между волокнами k элементов 1 насадки. Двига сь по извилистому пути, слои в стру х жидкости и/или газа посто нно перемешиваютс  и в той или иной точке траектории движени  оказываютс  в непосредственной близости (в пристенном слое) от волокон или даже соприкасаютс  с последними. Скорости движени  жидкости и/или газа в пристенном слое волокон весьма незначительны, а на поверхности самих волокон равны нулю.

Проход  в пристенном слое или сталкива сь с поверхностью самих волокон, примеси жидкости и/или газа, а также молекулы основной среды потока попадают в зону действи  силовых полей атомов поверхности волокон. В результате взаимодействи  частичек примесей (твердых, жидких, газообразных) с поверхностью волокон происходит сорбци  отдельных частичек волокнами, сли ние и укрупнение частичек в.агломераты, либо растворение их в жидкости при

сти волокон, составл ющих волокнистые элементы насадки, достигаютс  различные эффекты извлечени  взвешенных ве ществ из природных вод, из пол рной и непол рной жидкости, обеспечиваетс  розна  степень биологической очистки по ступен м биореактора, измен етс  полезный объем, занимаемый волокнис- тыми элементами.

При составлении сердечника из двух ветвей (проволок, шнуров), не дающих после скручивани  остаточной деформации , волокнистые элементы при эксплуатации быстро выход т из стро  за счет высыпани  отрезков волокон. Применение проволоки в реакторах с агрессивной средой, что имеет место в подавл ющем большинстве случаев, использовани  волокнистой насадки, требует либо защиты, поверхности проволоки, либо ее изготовлени  из коррозионно- стойкого металла, что одинаково проблематично (сложно, дорого).

Более простым  вл етс  подбор шну- ров из полимерных и/или природных волокон, которые более дешевы и удобны при массовом производстве волокнистых элементов и использовании волокнистой насадки в различных средах, что сдерживалось отсутствием конструкции сердечника, обеспечивающего надежное Защемление отрезков волокон. Конструкци  сердечника волокнистых элементов обеспечивает срок их службы , сопоставимый с износостойкостью самих шнуров и отрезков волокон. Т.е. предотвращение высыпани  отрезков волокон при эксплуатации позвол ет эксплуатировать данную насадку в 3 5 раз дольше, чем известные аналогии- ные издели .

Кроме того, как показали исследовани  работы волокнистой насадки в биореакторах с различными режимами эксплуатации, применение волокнистых

элементов, состо щих из набора отрезков волокон одного диаметра, не всегда обеспечивает длительною устойчивую работу биореакторов.

Составление волокнистых элементов из одних волокон ма ого диаметра (от 1(Г6до 10 обеспечивает большую начальную поверхность насадки и большую гр зеемкость. Т.е. така  насадка способна в начале извлечь из воды и удерживать на себе значительное количество взвешенных частиц и микроорганизмов . В дальнейшем поверхность на

садки сокращаетс  за счет слипани  отдельных волокон друг с другом при обрастании биопленкой, и доминирующую роль в биореакторе начинают играть процессы, протекающие в толще обрастаний , а не на поверхности.

Поскольку доступ кислорода в глубинные слои биопленки затруднен, то в биореакторе будут хорошо протекать анаэробные процессы. Кроме того, у волокнистых элементов, состо щих только из волокон малых диаметров, с течением времени плохо обновл етс  поверхность волокон в центральной части элемента. На подвижных (вращающихс  и т.п.) насадках под действием динамических сил происходит обвисачие волокон и уменьшение объема, занимаемого волокнистым элементом, а следовательно - его гр зеемкости.

Составление волокнистых элементов из одних волокон большого диаметра (от КГ4 до 10-з м) обеспечивает значительно меньшую (на один - два пор дка ) начальную поверхность насадки и малую гр эеемкость. Мелкодисперрные частицы такой насадкой задерживаютс  весьма незначительно. На волокнах насадки образуетс  слой биопленки. При этом практически не происходит слипани  отдельных волокон и поверхность насадки в обросшем состо нии мало отличаетс  от первоначальной ее поверхности . В аэробных биореакторах объем биопленки, наход щейс  в анаэробных услови х, на несколько пор дков меньше, чем на насадке, состо щей из элементов с волокнами малых диаметров . Основную роль в биореакторе играют процессы, протекающие в поверхностном слое биопленки. На подвижных насадках волокнистые элементы незначительно тер ют в объеме.

Составление волокнистых элементов из волокон, по меньшей мере двух диаметров: малого (от и большого (от м), вз тых в различных соотношени х, позвол ет получить разную начальную поверхность насадки и гр зеемкость и таким образом варьировать соотношением объемов поверхностного и глубинного слоев биопленки в зависимости от назначени  биореактора, обеспечивает более полное извлечение-взвешенных веществ. У волокнистых элементов, состо щих из набора волокон малого и большого диаметров, достигаетс  более полное

/

91

Дл  образовани  изгиба середины волокон в противоположных направлени х необходимо по меньшей мере один центральный и четыре периферийных шнура. При отсутствии центрального шнура и меньшем числе шнуров получаетс  либо изгиб в одном направлении, либо защемление без изгиба середины волокна, что не обеспечивает длительной эксплуатации насадки при значительных периодических или посто нных динамических нагрузках.

Поскольку в волокнистом элементе защемл етс  два р да волокон с одновременным изгибом середины каждого волокна при помощи центрального и периферийных шнуров, то число периферийных шнуров, защемл ющих и изгибающих волокна каждого р да, может быть и четным и нечетным, но одинако ( вое дл  одного и другого р да, а общее число периферийных шнуров будет всегда четное. Причем общее число периферийных шнуров может быть четыре , шесть, восемь, дес ть, двенадцать и т.д. Но при числе периферийны шнуров больше двенадцати возникает существенна  разница в диаметрах центрального и периферийных шнуров, что приводит к усложнению технологии изготовлени  волокнистых элементов и ухудшению их прочностных и технологических характеристик. Указанные пределы количества периферийных шнуров позвол ют изготавливать сердечни волокнистых элементов, име  шнуры ка одного, так и разных диаметров.

Варьированием удельной поверхностью волокон и ее свойствами достигаютс  оптимальные величины скоростей процессов тепло- и массообмена и концентраций прикрепленной микрофлоры при протекании различных технологических процессов в биореакторах, химических реакт орах, тепло- и массооб- менных аппаратах.

Использование различных сочетаний волокон разных диаметров с определенными свойствами поверхности волокон позвол ет значительно расширить область применени  насадки и использовать ее в подавл ющем большинстве производств биотехнологии, химической технологии, маесо- и теплообменных аппаратах и других област х, где не- обходимо интенсифицировать протекание процесса с помощью насадки с определенными свойствами.

10

15

20

25

10078

-

30

35

0

5

0

10

Повышение надежности защемлени  волокон увеличивает срок службы насадки в реакторах с посто нным или кратковременным динамическим воздействием на волокнистые элементы и позвол ет выпускать волокнистые элементы любой длины, что облегчает процесс монтажа и демонтажа насадки и упрощает ее эксплуатацию.

Типы выполнени  насадок.

1.Волокнистые элементы набраны

из отрезков стекловолокна (D., 13 1С.вм) и полиэтилентерефталатного волокна ( 15 10 с) . Соотношение поверхности волокон, %: 5:95, 25:75, 50:50; 70:30; 95:5. Удельна  поверхность насадки 1500 - 2000 м2/м3.

2.Волокнистые элементы набраны из отрезков поликапроамидных волокон

(I), 15 ) и полиэтилентерефталат- ных волокон (Р4 1А-10 6м). Соотношение поверхности волокон, %: 2:98, 15:85; 35:65; 75:25; 99:1. Удельна  поверхность насадки - 2000 М2/мз.

3. Волокнистые элементы набраны из отрезков, поликапроамидных волокон (С( ,2-Ю-3 м). Соотношение количества волокон, %: 5:95 , 15:85; 30:70; 75:25. Удельна  поверхность насадки 700 - 1800 м2/мз.

Ь, Волокнистые элементы набраны из отрезков полиэтилентерефталатных волокон (D, м) и поликапроамидных волокон (, м). Соотношение количества волокон, %, 2:98; 20:80; 5:55; 75:25, 99:1. Удельна  поверхность насадки 600 - 1900 м2/м3.

Диаметр волокнистых элементов 50, 60, 70 мм.

Элементы с соотношением волокон малого и большого диаметра от 99:1 до 70:30 предпочтительны дл  метан- тенков и других анаэробных биореакторов и фильтров, задерживающих мелкодисперсную взвесь;

. - от 70:30 до 5:55 рекомендуютс  дл  биофильтров с полностью погруженной неподвижной насадкой;

- от 5:55 до 1:99 - дл  биореакторов с вращающейс  насадкой и насадкой , попеременно контактирующей с жидкой и газообразной фазой.

При различных соотношени х количе ства волокон различных диаметров и смачиваемой и несмачиваемой поверхно

длительном контакте посредством насадки .

Основной поток жидкости и/или газа , проход  сквозь насадку, диспергируетс  и перемешиваетс , что обеспечивает поочередный контакт практически всех слоев потока с насадкой в течение достаточно длительного времени и протекание при этом массообмен- ных и теплообменных процессов на границе раздела двух или даже трех фаз.

Скорости движени  жидкости и/или газа в любой точке насадки и волокнистых элементов различны по величин и направлению, так как различна величина гидравлического сопротивлени  вблизи гибкого сердечника, где плотность заполнени  объема отрезками волокон максимальна, и на периферии элементов 1, где плотность отрезков волокон минимальна. Благодар  значительной величине сло  насадки от входа к выходу потока и перекрыванию элементов в направлении потока общее гидравлическое сопротивление в направлении от входа к выходу выравниваетс , обеспечива  равномерное вовлечение всего объема насадки в работу . Кроме того, примен ютс  такие способы интенсификации мэссообмена в насадке, как перемещение каркаса с закрепленными на нем элементами или подача в насадку дополнительного потока жидкости или газа с их рециркул цией или без нее.

При массо- и/или теплопереносе с применением насадки жидкость распредел етс  по поверхности загрузки и проходит вниз через насадку по множеству извилистых каналов, в то врем  как газ подаетс  снизу вверх Через насадку. Газ контактирует с жидкостью на очень большой площади поверхности в течение продолжительного времени. При этом происходит интенсивный массо- и/или теплоперенос между газом и жидкостью.

При выделении частичек примесей твердой или несмешивающейс  жидкой фазы жидкость пропускаетс  через насадку и на поверхности волокон происходит агломераци  или коалесценци  примесей.

По мере утолщени  на поверхности волокон сло  адсорбированных примесей процесс дальнейшей сорбции может замедлитьс , прекратитьс  или бесконт10

15

0

5

0

5

0

рольно пойти в обратном направлении, Все три случа  обычно отрицательно вли ют на качество проход щего через насадку потока жидкости или газа. Поэтому в цел х обеспечени  требований той или иной технологии производ т принудительное обновление поверхности волокон. Дл  этого последние привод т в колебательное движение путем,создани  вибрации или других пульсаций в объеме насадки. При этом поток жидко- сти (газа) может проходить через насадку без изменени  и с изменением-по величине и направлению вплоть до полного прекращени  подачи.

Дл  практического применени  насадки дл  интенсификации массо- и тепло- обменных процессов при выделении из потоков воды (газа) твердой или несме- шивакщейс  жидкой фазы, иммобилизации микроорганизмов, ферментов и т.п. необходимо, чтобы свойства поверхности волокон соответствовали природе выдел емых частиц, а размеры волокон были соизмеримы с размерами этих частиц и обеспечивали достаточную сопротивл емость отдельных волокон действию сил гравитации и дпижущегос  потока . При близких значени х диаметра волокон и размеров частиц обеспечиваетс  максимальна  поверхность контакта волокон с частицами примесей при минимальном инертном объеме волокон и обеспечении взаимного вли ни  силовых полей оседних волокон на адсорбируемые частицы.

Размеры частиц в коллоидных системах составл ют 1(Г7 - JCf9 м, в суспензи х и эмульси х -10 ми более.

Размеры бактерий и других микроорганизмов наход тс  в пределах - 1(Г6 м.

Волокна, выпускаемые в промышлен5 ном масштабе, имеют диаметр от 1(Гьм и выше. Поэтому целесообразным  вл етс  применение волокон с диаметром из интервала 103 - . При величине диаметра волокон более м

0 значительно увеличиваетс  инертный объем насадки и уменьшаетс  удельна  поверхность волокон на единицу длины волокнистых элементов, а каких-либо полезных свойств насадка в данном

5 случае не приобретает.

В идеальном случае, когда в потоках жидкости и/или газа присутствуют примеси с частицами одного или близких размеров, можно было бы обойтись

волокнистыми элементами с волокнами одного диаметра. Но в реальных жидкост х и газах присутствует обычно широкий спектр частиц различных разме- ров. Поэтому при составлении насадки из волокон одного диаметра обычно не обеспечиваетс  максимально возможное извлечение тех или иных примесей.

Кроме того, волокна малых диамет- ров менее дают большую начальную суммарную поверхность на единицу длины волокнистых элементов, чем волокна больших диаметров ( и более ), но части не обладают достаточ- ной жесткостью дл  сохранени  первоначального положени  в насадке под действием тех или иных факторов (динамические нагрузки, действие силы Т жести) и сгибаютс , слипа сь друг с другом. При этом уменьшаетс  активна  поверхность насадки и, кроме того увеличиваютс  пустоты между волокнистыми элементами и образуютс  сквоз- ные каналы в насадке, незан тые волок нами, что ухудшает массообмен в насадке и, в конечном итоге, качество проход щего сквозь нее потока жидкости или газа.

Чтобы избежать проскока частиц различных размеров и обеспечить сохранение формы и поверхности волокнистых элементов, последние состо т из набора волокон, по меньшей мере, двух диаметров, вз тых в интервалах от до Ю-4 и от 1СГ4 до 10-з м. Соотношение между количеством волокон выбранных диаметров определ етс  в Л аждом конкретном случае экспериментально в зависимости от размеров и количества частиц примесей и условий эксплуатации. Подавл ющему большинству известных процессов с насадками удовлетвор ют волокнистые элементы с соотношением волокон двух различных диаметров, вз тых в интервалах от до КГ4 и от 1ГГ4м до 10- м, от 1:99% до 99:1% общего количества волокон на единицу длины волокнистых элементов. При этом получаетс  набор насадок с удельной поверхностью от 0,1 до 100 м2 на один погонный метр длины волокнистого элемента диаметром 30 мм. Диаметр волокнистых элементов может быть меньше или больше 50 мм, что определ етс  технологией изготов- лени , монтажа и демонтажа, а также услови ми эксплуатации. При этом независимо от диаметра волокнистых эле

5

0

ментов удельна  поверхность насадки будет варьировать в пределах от 20 до 104 мг/мз.

В потоках реальных жидкостей и газов присутствуют примеси с различной способностью контактировать со смачиваемой и несмачиваемой поверхностью. Это в равной степени относитс  как к частичкам органических и минеральных примесей твердой, жидкой и газообразной фаз, так и к различным клеткам микроорганизмов, которые по-разному сорбируютс  поверхностью волокон с различными свойствами. Насадка, в состав которой вход т волокна с различной смачиваемостью поверхности, обеспечивает большее видовое разнообразие биопленки, прикрепленной на насадке, и выделение на насадке частиц примесей различной природы. Волокнистые элементы насадки состо т из набора волокон со смачиваемой и несмачиваемой поверхностью в соотношении от 1:99% до 99:1% суммарной поверхности волокон на единице длины волокнистого элемента.

Поверхность (смачиваема  или несмачиваема ) , составл юща  в насадке менее 1% от суммарной поверхности волокон , не оказывает практически никакого вли ни  на протекание процессов в реакторе или аппарате. Дл  реальных- технологических процессов соотношение смачиваемой и несмачиваемой поверхности в насадке определ етс  экспериментально . Приведенные выше соотношени  двух видов поверхности у волокнистых элементов соответствуют основным существующим технологи м в химических . реакторах и биореакторах, массо- и теплообменных аппаратах.

При составлении волокнистых элементов из волокон различных диаметров получаетс  насадка с различной начальной сорбционной емкостью и различной активной поверхностью при слипании и обрастании волокон в процессе эксплуатации.

Центральный и периферийные шнуры обеспечивают изгиб середины каждого волокна и их защемление между соприкасающимис  поверхност ми центрального и периферийных шнуров. Это увеличивает силу защеплени  волокон между шнурами и npenflTcreyet выдергиванию волокон без нарушени  сплошности волокон или шнуров.

131

обновление поверхности в центральной части элементов, по сравнению с элементами , состо щими только из волоко малого диаметра.

При составлении волокнистых элементов из волокон двух диаметров (D,

,

м) при запуске биоре

актора вначале в работу вступают волокна D , сорбиру  на своей поверхности взвеси и микроорганизмы, затем начинают обрастать волокна Пг, которые удерживают аглом ераты нерастворенных частиц и сгустки биопленки. Пусковой период биореактора сокращаетс , так как в комбинированных волокнистых элементах волокна D, быстрее , чем волокна Пг накапливают на . своей поверхгости жизнеспособные ассоциации микроорганизмов и концентрируют необходимые дл  них питательные вещества. Кроме того, работа аэробного биореактора отличаетс  стабильностью во времени, так как наличие волокон Г)2 увеличивает в насадке инерт ный объем и сокращает часть объема, занимаемого анаэробной микрофлорой и нерастворенными примес ми, которые в анаэробных услови х дают вторичные загр знени .

Применение волокнистой насадки дл  разделени  твердой и жидкой, жидкой и газообразной фаз, а также дл  отделени  микроорганизмов от воды предъ вл ет различные требовани  к свойствам поверхности волокон, соста л ющих насадку. На поверхности волокон в большинстве случаев имеютс  как пол рные, так и непол рные группы а также специально нанесенные вещества (например, эамасливатели) или загр знени , содержащие разные функциональные группы. Поэтому большинство волокон смачиваетс  как пол рными так и непол рными жидкост ми.

Основными факторами агрегативной устойчивости коллоидных систем, в том числе и водных бактериальных суспензий ,  вл ютс  электростатический и гидратный барьеры.

Бактерии с гидрофобной поверхностью агрегируют при сн тии электростатического барьера (в изоэлектри- - ческой точке). Бактерии с гидрофильной поверхностью не агрегируют в этих услови х.

Дл  агрегации бактерий с гидрофобной поверхностью достаточно преодолеть лишь электростатический барьер,

Н

10

5

0

0

5

0

5

0

5

в то врем  как дл  клеток с гидрофильной поверхностью, характерной дл  большинства микроорганизмов, необходимо преодолеть и электростатический , и гидратный барьеры. Очевидно поэтому микроорганизмы с гидрофобной и гидрофильной поверхност ми по-разному удерживаютс  различными видами поверхности. v

Наличие в насадке волокон со смачиваемой и несмачиваемой поверхностью обеспечивает создание условий дл  избирательного прикреплени  на волокнах тех или иных видов микроорганизмов и различных веществ, обеспечива  видовой состав биопленки, наиболее пригодный рл  очистки тех или иных сточных (природных) вод и аэр обных или анаэробных биореакторах.

В некоторых случа х прикрепление микроорганизмов на волокнах не об зательно , а насадка служит дл  интенсификации массообменных процессов в свободноплавающей культуре микроорганизмов .

Смачиваемость поверхности волокон также вли ет на степень разделени  твердой и жидкой фазы, жидкой и газообразной . Адсорбци  каждого из двух компонентов зависит от адсорбционной способности « концентрации другого компонента. Чем хуже адсорбируетс  один компонент, тем легче происходит

адсорбци  другого, i

1 Учитыва , что в большинстве случаев сточна  жидкость имеет сложный состав как жидкой фазы, так и нерастворенных примесей, очевидно, что составление волокнистых элементов из волокон не только разных диаметров, но и с различной смачиваемостью поверхности обеспечивает не только разнообразие видового состава биопленки в биореакторах, но и увеличение степени извлечени  нерастворенных примесей или разделени  несмешивающихс  жидкостей при помощи волокнистой насадки .

Claims (5)

1. Насадка дл  массотеплообменных и реакционных аппаратов, выполненна  в виде упор дочение зафиксированных на каркасе цилиндрических волокнистых элементов, включающих гибкий сердечник , состо щий из скрученных между собой отдельных шнуров , с расход щимис  от него в радиальном направлении множеством отрезков волокнистых элементов , отличающа с  тем, что, с целью увеличени  срока службы волокнистых элементов и упрощени  эксплуатации насадки, гибкий сердечник состоит из, по меньшей мере, одного центрального шнура и расположенных вокруг него по периметру и скрученных вместе с ним периферийных шнуров, свободные концы двух р дов отрезков волокон выполнены со смачиваемой и несмачивае- ( мой поверхностью, и различным диаметром , размещены вокруг сердечника по винтовым поверхност м и двум  р дами, разделенными по середине центральным шнуром, а середина каждого из отрезков волокон прижата периферийными шнурами к центральному шнуру и с двух сторон от него - к соответствующим волокнам другого р да, с образованием тройного изгиба середины отрезков волокон между шнурами.N

2 о Насадка поп.1, отличающ а   с   тем, что центральный и периферийные шнуры выполнены из нескольких нитей, скрученных между собой , с образованием профилированной поверхности у шнуров, при этом шнуры соприкасаютс  между собой.

3. Насадка по п.1, отличающа  с   тем, что волокнистые элементы состо т из набора волокон со смачиваемой и несмачиваемой поверхностью в соотношении от 1:99fc до 99:1% от их суммарной поверхности на единицу длины элемента,

4. Насадка по п.1, от ли чающа  с   тем, что волокнистые элементы состо т из набора волокон, по меньшей мере, двух различных диаметров , вз тых в интервале-от 10 .до м, в соотношении от 1:99 до 99: U от общего их числа на единицу длины элемента.

5. Насадка по п,1, отличающа  с   тем, что сердечник волокнистых элементов имеет четное число периферийных шнуров.

фиг. 1

Фиг.2

Фиг. J

Фиг. 6

Составитель С.Баранова Редактор Е„3убиетова Техред М.Дидык Корректор М.Пожо

Заказ . Тираж 332 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. V5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул.Гагарина, 101

Фиг.7