Мембранное фильтрование дрожжей
Способ и устройство для мембранной фильтрации
Описание разработанного объекта
Выбор рабочих параметров процесса разделения
Определение основных параметров мембранного аппарата
Расчёт гидравлического сопротивления
Подбор насоса
Учёт влияния концентрационной поляризации
Центробежный насос СД 16/25
Навигация
Описание разработанного объекта
Бродильная промышленность. Технологическое оборудование
46474
знака
6
таблиц
12
изображений
4. Описание разработанного объекта
4.1 Назначение, область применения и принцип действия разработанного объекта
Мембранный аппарат ( КП-ТО-02068108-260602-2007-АПЛ-01.00.000 СБ) предназначен для концентрирования методом микрофильтрации лагерного осадка, остающегося в бродильном танке после проведения процесса брожения и дображивания пива. Также аппарат может применяться в химической, электронной, микробиологической, медицинской и пищевой (для осветления соков и вин, холодной стерилизации пива и т.д.) промышленности для разделения и концентрирования растворов различных веществ.
Мембранный аппарат содержит корпус поз. 4, внутри которого с помощью прижимов поз. 3 закреплён половолоконный модуль поз. 1, который и выполняет функцию разделяющего элемента. Размер пор волокна порядка 3 мкм. Концентрируемая смесь подаётся внутрь корпуса по штуцеру I, а затем – внутрь полых волокон. Концентрат выводится из аппарата через штуцер II, а так называемый пермеат – через штуцер III. Для присоединения аппарата к цеховым трубопроводам на патрубке II имеется гильза с резьбой поз. 5, а на патрубках I и III – присоединены приварные штуцера поз. 21.
Уплотнение аппарата производится с помощью эластичных прокладок поз. 16 и 17, установленные соответственно на излучателе ультразвука поз. 8 и фланцами 20.
Ультразвук передаётся на излучатель по волноводу поз. 6 от генератора. Ультразвук возбуждает в разделяемом растворе кавитацию, в результате которой в потоке возникают пульсирующие пузырьки, часть которых проникает внутрь капилляра волокна. Эти пузырьки оказывают силовое воздействие на осевшие частицы загрязнений, отрывая их от стенок капилляра волокон. Это приводит к тому, что производительность аппарата восстанавливается до первоначального значения, а гидравлическое сопротивление при этом не увеличивается.
Ультразвук на разделяемый поток действует не постоянно, а периодически, что не приводит к дополнительным энергозатратам на питание генератора ультразвука.
Излучатель подпирается с помощью пружины поз .15, которая располагается в опорной крышке поз. 7.
Разработанный аппарат имеет следующую техническую характеристику:
| Производительность по исходному раствору, л/ч | 200 |
| Рабочий объём, | 0,057 |
| Площадь фильтрующей поверхности, | 1,8 |
| Рабочее давление, МПа | 0,1 |
| Габаритные размеры | 965 |
525 4.2 Выбор схемы проведения процесса разделения
Принципиально существуют два способа проведения процессов мембранного разделения – тупиковый и проточный.
Тупиковый используют редко, в основном на патронных мембранных элементах, хотя при введении регенерации мембран с помощью гидравлического удара обратным током пермеата со сбросом порции загрязнений из аппарата такой способ возможен и в других случаях.
При организации проточного процесса необходимо учитывать следующие обстоятельства:
1 – по длине аппарата объемный расход разделяемого потока уменьшается за счет оттока пермеата. Пропорционально уменьшается линейная скорость жидкости вдоль мембраны и усиливается влияние КП;
2 – по длине аппарата концентрация задерживаемых мембраной компонентов растет, пропорционально повышается и концентрация их в пермеате;
3 – по длине аппарата давление над мембраной падает из-за гидравлического сопротивления в напорном канале, соответственно снижается движущая сила процесса;
4 – глубокое концентрирование раствора требует каскадной схемы соединения аппаратов;
5 – глубокая очистка раствора требует многоступенчатой схемы соединения аппаратов.
В проточных схемах используют две конфигурации потоков – прямоточную и циркуляционную (рис. 7).
Рис. 7. Принципиальная схема прямоточной (а) и циркуляционной (б) установок.
В прямоточной установке разделяемая смесь однократно проходит через напорный канал мембранного аппарата (или аппаратов, если их несколько), в циркуляционном – многократно, для чего предусмотрен специальный циркуляционный контур с насосом. Циркуляционные установки применяются, когда крайне необходимо обеспечить высокую скорость потока в напорном канале (например, чтобы не происходило образование геля на мембране в процессе ультрафильтрации).
В циркуляционной схеме необходимая скорость потока достигается за счет циркуляционного насоса, установленного на обводной линии. Условно такая схема ближе к аппаратам идеального смешения. Основным для учета здесь является обстоятельство №2 – рост концентрации. Фактически во всем объеме циркуляционного контура находится концентрат, что понижает эффективность очистки пермеата.
В проектируемой мембранной системе будем использовать проточную схему осуществления процесса с циркуляционным контуром. Такая схема позволит обеспечить высокие скорости проведения процесса, что снизит негативное влияние концентрационной поляризации и избежать образования гелевых слоёв.
Похожие работы
... 14,3 60 11,5 5,5 5 13 5600 14 67 12,2 4200 6 5 14 14,5 59 12,3 4,9 6 15 13,9 69 9,8 5,1 7 16 14,5 65 10,1 5,7 7 17 12 000 14,4 72 9,7 9500 5,2 8 18 14,1 70 10,4 4,8 8 19 13,5 71 12 5,8 7 20 14 77 11,2 6 7 3. ТЕХНОЛОГИЯ ПИВОВАРЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА 3.1. Технологические расчеты на стадии затирания Смесь зернопродуктов с водой называется ...
... температурой от -25 до -37°С в специальных морозильных аппаратах, входящих в состав поточных линий, а также в металлических формах в эскимогенераторах, охлаждаемых. 2. Организация технохимического и микробиологического контроля В современных условиях активного проникновения на российский рынок товаров зарубежных производителей, особенно актуальное значение приобретают факторы, определяющие ...
... продукта. Управление этими процессами и получение напитка высокого качества требуют от рабочих знания технологии и оборудования, передовых приемов работы, высокой ответственности за порученное дело. 2. Производство напитков в России В настоящее время производственные мощности в России по производству пива составляют около 400 млн дал, солода 500 тыс. т, безалкогольных. Многие предприятия ...
... , воды). 3.2. ИНФЕКЦИЯ НА ДРОЖЖЕВОМ ПРОИЗВОДСТВЕ Группы опасных микроорганизмов; наносимый ими вред; способы их выявления. См. лабораторный практикум по «Биотехнологические …», с. 13-14. 3.3. ИНФЕКЦИЯ НА ПИВОВАРЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ Группы опасных микроорганизмов; наносимый ими вред; способы их выявления. См. лабораторный практикум по «Биотехнологические …», с. 19-22. 3.4. МОЙКА И ...
0 комментариев