SU793633A1 - Аппарат дл получени и выделени пРОдуКТОВ биОХиМичЕСКиХ пРОизВОдСТВ - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к аппаратам биохимических производств, включающих процессы реакций, фильтрации и сушки.

Изобретение используетс  в производстве биохимических аппаратов, например фенибута .

Фенибут находит широкое применение как транквилизатор, как средство, снимающее воздействие при перегрузках. Фенибут используетс  в бортовой аптечке космонавтов в космических полетах, например, при осуществлении совместной советско-американской космической программы «Союз-Апполон .

Технологи  производства фенибута разработана впервые в мире советскими специалистами и св зана с выделением и переработкой токсичных и дорогосто щих полупродуктов , требующих высокой степени чистоты.

Нар ду с этим предлагаемое изобретение может быть использовано при производстве р да других биохимических продуктов- нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов .

В насто щее врем  дл  этих целей используетс  набор отдельных аппаратов специального технологического назначени  - реакторов, фильтров или центрифуг и сушилок . Это приводит к газобщенности стадий технологического процесса, загр знению окружающей среды токсичными продуктами и потере полупродуктов при перемещении из одного аппарата в другой. Однако известен аппарат, в котором последовательно осуществл ютс  процессы реакции, фильтрации и сушки.

Общий корпус известного аппарата разделен двум  вертикальными перегородками на три части: реактор, фильтр и сушилку . Реактор, размещенный в правой части , сообщаетс  с фильтром в средней части только по жидкой фазе под перегородкой . Фильтр сообщаетс  с сушилкой в левой части аппарата только по газовой фазе над перегородкой.

Таким образом, в едином обшем корпусе размещены св занные между собой по жидкой и газовой фазам три отдельных аппарата , реактор, фильтр и сушилка.

Корпус снабл ен в части реактора двум  патрубками ввода реагентов, а также переливной трубой дл  регулировани  уровн  жидкой фазы в реакторе и фильтре.

В части сушилки корпус имеет патрубок вывода со встроенным в нем шнеком дл  выгрузки продукта сушки из корпуса.

В части реактора размещена лопастна  мешалка, вал которой выведен наружу и

св зан с приводом вращени . На нижней части вала укреплены лопасти.

В средней части корпуса (фильтре) установлен фильтрующий элемент, выполненный в виде вращающегос  в вертикальной плоскости перфорированного барабана, покрытого фильтрматериалом.

Барабан снабжен ножом дл  съема осадка с поверхности фильтрматериала, рыхлителем дл  измельчени  лепешки осадка и трубой дл  отвода фильтрата. Лева  часть корпуса (сущилка) разделена вертикальной перегородкой на две части - две ступени сущилки. В правой части размещены циклон дл  отделени  пыли от газов, газораспределительна  рещетка и укрепленный на корпусе патрубок дл  ввода сушильного газа. В левой части сушилки размещены газораспределительна  решетка, патрубок дл  вывода со встроенным щнеком, а также патрубок дл  ввода сушильного газа. Кажда  часть корпуса снабжена теплообменником .

Все перегородки, раздел ющие корпус, установлены параллельно. Перегородка, отдел юща  реактор от фильтра, св зана верхним концом с корпусом, а нижний конец образует зазор с дном корпуса дл  прохода жидкости из реактора в фильтр. Перегородка, отдел юща  фильтр от сушилки , св зана нижним концом с корпусом , а верхним образует зазор с корпусом дл  прохода отфильтрованного осадка из фильтра в сущилку 1.

Известный аппарат имеет р д недостатков .

1.Происходит загр знение полупродуктов на различных стади х технологического процесса, так как выдел емый на фильтре полупродукт сообщаетс  по жидкой фазе со средой реакции. Образуетс  другой полупродукт , а высушиваемый полупродукт сообщаетс  по газовой фазе с полупродуктом

на фильтре. Таким образом, в корпусе аппарата происходит взаимное загр знение токсичных и нетоксичных полупродуктов, так как в аппарате одновременно наход тс  три полупродукта.

2.Окружающа  среда загр зн етс  токсичными полупродуктами ввиду низкой степени герметичности аппарата, так как рабочие элементы аппарата контактируют

с обслуживающим персоналом и с окружающей средой через шнек выгрузки продукта сушки и переливную трубу.

Продукты сушки не раствор ютс  с целью дальнейшей переработки ввиду выгрузки продукта из аппарата и отсутстви  перехода из сушилки в реактор внутри аппарата .

Известен аппарат дл  сущки в псевдоожиженном слое, содержащий корпус с патрубками дл  ввода и вывода, закрепленные на полом валу лопасти, снабженные фильтрующим элементом, и газораспределительную рещетку 2.

Недостатком известною аппарата  вл етс  то, что в нем невозможно осуществить непрерывно несколько операций, а также предотвратить загр знение окружающей среды.

Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  аппарата и предотвращение загр знени  окружающей среды.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что аппарат снабжен установленным в выводном патрубке стаканом, в котором размещена газораспределительна  решетка, выполненна  в виде полого поршн  с отверсти ми на обт нутой фильтрующим материалом боковой поверхности и установленна  с возможностью возвратно-поступательного перемещени .

Таким образом осуществл етс  растворение продукта сушки и его последующа  переработка без выгрузки из аппарата, так как после сушки продукт остаетс  в реакторе с мешалкой, а патрубок дл  вывода закрываетс  запирающим диском. Продукт раствор етс  при перемешивании с растворителем мешалкой и подвергаетс  при перемешивании последующим химическим превращением подачей реагентов через полость мешалки и патрубок дл  ввода.

Совмещением функций мешалки и фильтрующего элемента ввиду их конструктивного исполнени  и взаимоположени  обеспечиваетс  чистота полупродукта, так как в аппарате последовательно по всему рабочему объему осуществл етс  реакци , фильтраци  и сушка, следовательно, в аппарате одновременно находитс  один полупродукт, не имеющий контакта с другими.

Этим самым предотвращаетс  загр знение окружающей среды, так как значительно повышена степень герметичности аппарата и отсутствуют контакты полупродуктов с окружающей средой.

Сущность изобретени  по сн етс  чертежом .

Аппарат содержит корпус 1, патрубок 2, патрубок 3 дл  вывода и теплообменник 4.

В корпусе 1 по всему рабочему объему размещена мешалка 5, содержаща  полый выведенный наружу вал 6 и полые перфорированные лопасти 7, покрытые снаружи фильтра материалом 8.

В патрубке 3 под мешалкой 5 установлен стакан 9, в котором с возможностью вертикального возвратно-поступательного движени  размещена газораспределительна  решетка 10, выполненна  в виде поршн , покрытого фильтрматериалом 11 и снабженного трубкой 12 отвода. На верхнем торце поршн  установлен запирающий диск 13.

Работа аппарата осуществл етс  следующим образом.

В корпус 1 через патрубок 2 и полый вал 6 мешалки при вращении подаютс  реагенты .

Патрубок 3 при этом закрываетс  запирающим диском 13 при перемещении поршн  вниз, что обеспечивает герметичность корпуса.

Реагент, прошедший через поры фильтрматериала 8, дробитс  на мельчайшие частицы , которые под действием центробежной силы при вращении вала 6 равномерно распредел етс  в реакционной массе, что обеспечивает высокоразвитую поверхность контакта реагентов и интенсивное перемешивание в процессе реакции.

После образовани  суспензии поршень поднимаетс  вверх. К полости вала 6 и к трубке 12 подключаетс  вакуум. Тверда  фаза суспензии оседает на фильтрматериале 8 и 11.

Тверда  фаза, представл юща  собой липкий высокодисперсный осадок, непрерывно сбрасываетс  с поверхности фильтрматериала 8 центробежной силой, при этом регенерируетс  фильтрматериал, что обеспечивает высокую скорость фильтрации. Центробежна  сила возникает при вращении вала 6.

Жидка  фаза суспензии непрерывно отводитс  из корпуса 1 через полый вал 6 и трубку 12.

Суспензи  сгущаетс  фильтрацией через фильтрматериал 8. Осадок окончательно обезвоживаетс  и подсушиваетс  на фильтрматериале 11.

Дл  промывки осадка через вал 6 подаетс  промывна  жидкость. При проходе через поры фильтрматериала 8 жидкость распадаетс  на мельчайшие капельки и тщательно перемешиваетс  с осадком при вращении вала 6. Промывна  жидкость отводитс  через трубку 12.

Промытый осадок высушиваетс  подачей сушильного агента (газа) через трубку 12 и фильтрматериал 11.

Слой осадка по мере высушивани  поднимаетс  вверх и образуетс  кип щий слой.

Уход щие газы отдел ютс  от пыли фильтрматериалом 8. Пыль возвращаетс  в зону сушки.

Дл  растворени  продукта сущки поршень опускаетс  вниз, патрубок 3 герметизируетс  запирающим диском 13.

Растворитель подаетс  при вращении через вал 6. Фильтрматериал 8 дробит растворитель на мельчайшие частицы, обеспечива  таким образом высокую скорость растворени .

Интенсивное перемешивание обеспечиваетс  высокоразвитой и динамической поверхностью контакта реагентов. Высокоразвита  поверхность контакта создаетс  дроблением реагента на высокодисперсные частицы при проходе через поры микронных размеров фильтрматериала 8. Высока 

степень динамичности поверхности контакта обеспечиваетс  турбулизацией смеси вращением мешалки 5.

Высока  интенсивность процесса фильтрации обеспечиваетс  большой скоростью фильтрации, так как фильтрматериал 8непрерывно регенеризуетс  при вращении вала 6 центробежной силой.

Высока  эффективность сушки определ етс  кип щим слоем.

Осуществление растворени  продукта сушки обеспечиваетс  конструктивным выполнением мешалки 5 и возможностью вертикального перемещени  поршн  фильтрматериала 11. Это даст возможность ввести через полость мешалки 5 растворитель в виде мельчайших частиц в зону скоплени  продукта сушки при опускании поршн  вниз.

Так как патрубок 3 при этом герметизируетс  диском 13, дальнейшую обработку раствора можно провести в герметичных услови х при отсутствии контакта реакционной массы с рабочим персоналом и окружающей средой, что особенно существенно при переработке токсичных полупродуктов производства фенибута, например, нитростирола .

Конструкци  аппарата дает возможность

осуществить последовательно в одном рабочем объеме получение и выделение различных полупродуктов, что исключает контакт и смешение полупродуктов и обеспечивает их чистоту.

Совмещение функций трех аппаратов (реактора, фильтра и сушилки) в одном дает возможность упростить конструкцию аппарата, увеличить компактность аппарата , снизить эксплуатационные расходы на

техническое обслуживание, удельные капитальные , вложени , а также снизить себестоимость аппарата.

Нар ду с этим при использовании предлагаемого аппарата предотвращаютс  потери дорогосто щих полупродуктов производства фенибута при перемещении из одного аппарата в другой.

Наиболее целесообразно использовать изобретение в производствах с измен юшейс  номенклатурой продукции.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 440021, кл. В О и 1/00, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР N° 520121, кл. В 01J 8/18, 1973 (прототип).