SU831196A1

SU831196A1 - Filtering centrifugal apparatus

Info

Publication number: SU831196A1
Application number: SU792805843A
Authority: SU
Inventors: Юрий Андреевич Емельянов; Валентин Дмитриевич Лунев; Александр Иванович Мошинский; Светлана Борисовна Борисова; Виталий Павлович Сибирко; Павел Владимирович Зимницкий; Елена Никитична Галюченко
Original assignee: Предприятие П/Я В-8469
Priority date: 1979-07-25
Filing date: 1979-07-25
Publication date: 1981-05-23

Description

1one

Изобретение относитс к горизонтальным фильтрующим центрифуга-м с ножевой выгрузкой осадка дл проведени процессов разделени суспензий с мелкокристаллической твердой фазой с последующей промывкой образовавщегос осадка и может быть использовано в процессах получени кристаллических продуктов высокой чистоты, например аминокислот (глутаминова кислота , лизин и др.), пищен ых продуктов, антибиотиков и других веществ, выдел емых методами кристаллизации.The invention relates to horizontal filtering centrifuges with a knife unloading of sediment for carrying out separation processes of suspensions with a fine crystalline solid phase followed by washing the resulting precipitate and can be used in the processes of obtaining crystalline products of high purity, such as amino acids (glutamic acid, lysine, etc.), food products, antibiotics and other substances secreted by crystallization methods.

Известна фильтрующа центрифуга с ножевой выгрузк ой осадка, включающа в себ горизонтальный ротор, который заключен в кожух, с патрубками дл отвода фильтрата и промывной жидкости, и закрепленную на внутренней поверхности ротора фильтрующую сетку или ткань. На. торце кожуха расположена крыщка, на которой смонтирован механизм среза осадка с щироким поворотным ножом, разгрузочный бун кер и трубы дл подачи суспензии и промывной жидкости 1.A known filtering centrifuge with sediment unloading, comprising a horizontal rotor, which is enclosed in a casing, with nozzles for draining the filtrate and washing liquid, and a filter mesh or fabric attached to the inner surface of the rotor. On. the end of the casing is a lid on which the mechanism for cutting off the sediment with a wide rotary knife, a discharge casing core and pipes for supplying the suspension and the washing liquid 1 is mounted.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс фильтрующа центрифуга, включающа кожух, установленный в нем горизонтально цилиндрический ротор, имеющий перфорированные днища, борт и боковую стенку , трубы дл подвода суспензии и промывной жидкости и поворотный нож дл выгрузки осадка 2 .Недостатком таких центрифуг вл етс трудность тщательной промывки мелкодисперсного осадка в роторе, что влечет за собой или необходимость значительного увеличени модул промывки (здесь - отИощение веса промывной жидкости к весу осадка ) или применени многоступенчатой репульпационной промывки по схеме центрифуга-репульпатор-центрнфуга . В конечном счете (как в первом, так и во втором случае ) это приводит к уменьщенйю производительности по готовому продукту, приход щемус на одну центрифугу при значительном увеличении эксплуатационных затрат. Кроме того, при отжиме мелкокристаллических осадков происходит трещинообразование , что делает вообще невозможным эффективно проводить промывку осадка в режиме фильтрование-отжим-промывка-отжим.Closest to the present invention is a filter centrifuge, comprising a casing, a horizontally cylindrical rotor mounted therein, having perforated bottoms, a bead and side wall, pipes for supplying slurry and washing liquid, and a rotary knife for unloading sludge 2. The disadvantage of such centrifuges is a thorough difficulty washing the fine sediment in the rotor, which entails either the need for a significant increase in the washing modulus (here, the reduction of the weight of the washing liquid to the weight of the sediment) or multistage scheme repulp washing-centrifuge repulpator-tsentrnfuga. Ultimately (both in the first and in the second case) this leads to a decrease in the productivity of the finished product, the cost of one centrifuge with a significant increase in operating costs. In addition, during the extraction of fine-crystalline precipitation, cracking occurs, which makes it generally impossible to effectively wash the precipitate in the filtering-pressing-washing-pressing mode.

Цель изобретени - улучшение качества твердой фазы, уменьшение удельного расхода промывной жидкости и увеличение производительности центрифуги.The purpose of the invention is to improve the quality of the solid phase, reduce the specific flow rate of the washing liquid and increase the centrifuge productivity.

Цель достигаетс тем, что в центрифуге к внутренней поверхности стенки ротора прикреплен вдоль оси р д полых колец, имеющих перфорированные участки, ширина которых составл ет 0,2-0,7 ширины кольца в направлении от периферии ротора к его оси.The goal is achieved in that in a centrifuge to the inner surface of the rotor wall is attached along the axis of a series of hollow rings having perforated sections, the width of which is 0.2-0.7 the width of the ring in the direction from the periphery of the rotor to its axis.

На фиг. 1 схематично изображена фильтрующа центрифуга в разрезе; на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 - схемы движени жидкости между частицами осадка, а - в известной, б - в предлагаемой конструкции центрифуги.FIG. 1 shows a schematic cross-section filtration centrifuge; in fig. 2 — node 1 in FIG. one; in fig. 3 shows the flow patterns of the fluid between sediment particles, a in the known, b in the proposed centrifuge design.

Фильтрующа центрифуга включает кожух 1, установленный в нем горизонтально цилиндрический ротор 2, имеющий перфорированные днише 3, борт 4 и боковую стенку 5, трубы 6 и 7 дл подвода суспензии и промывной жидкости и поворотный гребенчатый нож 8 дл выгрузки осадка. Вал 9 ротора установлен в подшипниках 10качени на станине 11.The filtering centrifuge includes a casing 1, a horizontally cylindrical rotor 2 installed therein, having perforated bottom 3, a bead 4 and a side wall 5, pipes 6 and 7 for supplying slurry and washing liquid and a rotary comb blade 8 for unloading sediment. The rotor shaft 9 is mounted in bearings 10 on the frame 11.

К внутренней поверхности стенки ротора прикреплен вдоль оси р д полых колец 12, расположенных на рассто нии S друг от друга, равном 1/6-1/3 радиуса (R) ротора и имеющих перфорированные участки, ширина L которых составл ет 0,2-0,7 ширины кольца в направлении от периферий ротора к оси. Глубина впадины гребенчатого ножа 8 превышает ширину полых колец 12. Привод центрифуги осуществл етс от электродвигател 13 через клиноременную передачу 14.Attached to the inner surface of the rotor wall along the axis are a series of hollow rings 12 spaced S from each other, equal to 1 / 6-1 / 3 of the rotor radius (R) and having perforated sections, the width L of which is 0.2- 0.7 ring width in the direction from the periphery of the rotor to the axis. The depth of the comb blade 8 exceeds the width of the hollow rings 12. The centrifuge is driven from the electric motor 13 through the V-belt transmission 14.

Работа центрифуги осушествл етс следующим образом.The centrifuge is operated as follows.

При вращающемс роторе 2 по трубе 6 подают суспензию внутрь ротора. За счет перепада давлений, обусловленного центробежной силой, происходит фильтрование твердой фазы от маточного раствора с образованием осадка в пространствах, образованных стенка(йи полых колец 12 и стенкой 5 ротора 2. Фильтраци происходит как в радиальном, та к и в осевом направлении, что предопредел ет увеличение производительности в режиме фильтрации на 15-50% за счет увеличени поверхности фильтрации в зависимости от ширины участков перфорации полых колец.When the rotor 2 rotates, a suspension 6 is fed through the pipe 6 into the inside of the rotor. Due to the pressure drop due to centrifugal force, the solid phase is filtered from the mother liquor with sediment formation in the spaces formed by the wall (y and hollow rings 12 and wall 5 of the rotor 2. Filtration occurs both in the radial and axial directions, which is predetermined There is an increase in filtration performance by 15-50% due to an increase in the filtration surface depending on the width of the perforated sections of the hollow rings.

По окончании цикла загрузки суспензии, который контролируетс датчиком уровн сло осадка (на чертеже не изображен), толщина сло осадка составл ет 0,8-1,0 ширины пустотелых перфорированных колец.At the end of the suspension loading cycle, which is monitored by the level sensor of the sediment layer (not shown in the drawing), the thickness of the sediment layer is 0.8-1.0 times the width of the perforated hollow rings.

Затем осуществл етс отжим маточной жидкости из пор осадка. В отличие от процесса отжима в известной конструкции центрифуги , в предложенной конструкции отход поровой жидкости, наход щейс ниже уровн насыщени , осуществл етс также через пустотелые перфорированные кольца.Then, the mother liquor is squeezed from the pores of the sediment. In contrast to the spinning process in the known construction of a centrifuge, in the proposed construction, the waste of the pore liquid, which is below the saturation level, is also carried out through hollow perforated rings.

После окончани процесса отжима в ротор подают промывную жидкость дл извлечени маточного раствора, оставшегос в местах контакта части и в виде пленки на поверхности твердой фазы.After the spinning process is completed, a washing liquid is fed to the rotor to extract the mother liquor, which remains at the contact points of the part and in the form of a film on the surface of the solid phase.

При этом линии тока промывной жидкости в порах осадка проход т не только радиально, а криволинейно, т.е. через перфорацию пустотелых колец. За счет этого происходит вытеснение маточной жидкости из мест контакта зерен («пендул рные кольца ) в проточную часть межзерновых каналов осадка, обеспечива тем самым резкое уменьшение количества маточной жидкости в- осадке и, следовательно, улучщение качества (чистоты) целевого кристаллического продукта . При этом количество промывной жидкости , необходимое дл получени заданной степени чистоты продукта, меньше, чем при извлечении маточника методом диффузии, как это осуществл етс в известных конструкци х центрифуг (фиг. 3).In this case, the flow lines of the washing liquid in the pores of the sediment pass not only radially, but curvilinearly, i.e. through perforation of hollow rings. Due to this, the mother liquor is expelled from the contact points of the grains (pendulary rings) into the flow part of the intergranular sludge channels, thereby providing a sharp decrease in the amount of mother liquor in the sediment and, consequently, improving the quality (purity) of the target crystalline product. At the same time, the amount of washing liquid required to obtain a given degree of product purity is less than during the extraction of the mother liquor by diffusion, as is done in known centrifuge designs (Fig. 3).

После осуществлени процесса промывки осадка проводитс его отжим, осуществл етс проворот гребенчатого ножа 8, с помощью которого происходит выгрузка осадка из ротора 2 через бункер 15, и далееAfter the process of washing the sludge is carried out, it is squeezed, the comb-knife 8 is turned, with which the sludge is removed from the rotor 2 through the hopper 15, and then

5 весь цикл повтор етс .5, the entire cycle is repeated.

Пример. Суспензию DL-глутаминовой кислоты с содержанием твердой фазы 17 вес.°/о подвергают центробежной фильтрации на горизонтальной лабораторной центрифуге с ножевым съемом осадка с после0 дующей промывкой осадка в роторе 50%-ным этанолом при 15°С.Example. A suspension of DL-glutamic acid with a solids content of 17 wt. ° / o is subjected to centrifugal filtration on a horizontal laboratory centrifuge with a knife removal of sediment with a subsequent washing of the precipitate in the rotor with 50% ethanol at 15 ° C.

Маточный раствор представл ет собой раствор глутаминовой кислоты (3,9 вес./о) и хлористого натри (13,5 вес.°/о) в воде. Промывка осуществл етс от NaCl и считаетс удовлетворительной при содержании NaCl в глутаминовой кислоте менее 0,1 /о (в пересчете на сухую глутаминовую кислоту ), поскольку содержание NaCl вли ет на дальнейшую операцию разделени DL-ГКThe mother liquor is a solution of glutamic acid (3.9 w / v) and sodium chloride (13.5 w / o) in water. The washing is carried out from NaCl and is considered satisfactory when the NaCl content in glutamic acid is less than 0.1 / o (in terms of dry glutamic acid), since the NaCl content affects the further DL-GAC separation operation.

0 на Д--ГК и L-ГК (ГК - глютаминова кислота).0 on D - GK and L-GK (GK - glutamic acid).

Результаты опытов приведены в таблице .The results of the experiments are given in the table.

Таким образом, применение ротора секционированного пустотелыми перфорированными кольцами, .расположенными на определенном рассто нии друг от друга, определенной перфорации позвол ет уменьшить цикл получени твердого кристаллического продукта примерно в 2-3 раза (при одинаковом времени вспомогательных операций ) снизить количество промывной жидкости и улучшить качество готового продукта.Thus, the use of a rotor sectioned with hollow perforated rings, spaced a certain distance from each other, a certain perforation reduces the cycle of obtaining a solid crystalline product by about 2-3 times (at the same time auxiliary operations) reduce the amount of leaching fluid and improve the quality finished product.

Экономический эффект от применени такой конструкции центрифуги, например в производстве глутаминовой кислоты, производительностью 10 000 т в год составл ет около 200 000 руб.The economic effect of using such a construction of a centrifuge, for example in the production of glutamic acid, with a capacity of 10,000 tons per year is about 200,000 rubles.

Известна О,3 ПредлагаеО ,3Known About, 3 Offered, 3

ма ma

0,080.08

10ten

16,916.9

0,0750.075

66

29,429.4

Claims

1. US patent number 2256951, cl. 233-2, pub. 1938

2. The patent of Germany No. 1151764, cl. 82 In, 7, pub. 1965 (prototype).

(Rig.2

ai

yy

Rumo4HUK ielekleemiem / st. displacement

five)

No non-flush zones