Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Флотация

Целевых продуктов микробиологического синтеза

Процессы и оборудование для концентрирования и выделения

Автоматические циклы

 


[1] Нумерация позиций – как на предыдущем рисунке.

Концентрация содержащихся в КЖ целевых продуктов МБС (микробные клетки, аминокислоты, ферменты, антибиотики, витамины) в пересчете на сухие вещества не превышает 2%. Конечный же продукт производства в большинстве случаев получается в сухом виде.

На стадии выделения и концентрирования целевых продуктов биосинтеза приходится более 80% производственных мощностей. Эти стадии в основном определяют качество конечного продукта и несут основную нагрузку на себестоимость. Выбор способа концентрирования конкретного продукта зависит от многих факторов технологического плана и, в конечном счете, определяется экономическими соображениями.

Флотация - процесс выделения мелких твердых частиц суспензий, основанный на их способности прилипать к пузырькам воздуха с последующей их концентрацией в слое пены.

Процесс флотации протекает в несколько стадий: 1) закрепление клеток на поверхности всплывающего пузыря; 2) вынос их с пузырем в верхний слой структурированной пены; 3) удаление пены из флотатора вместе с твердыми частицами (микроорганизмами).

Этот способ концентрирования суспензий наиболее эффективен в производстве дрожжей как первая стадия концентрирования, т.е. при небольших концентрациях твердой фазы. При флотации образуется пенный слой с концентрацией дрожжей в 4-6 раз большей, чем в исходной КЖ. Применение флотации в дрожжевом производстве позволяет сократить количество дорогостоящих сепараторов и снизить энергозатраты. Перспективно также применение флотаторов при сгущении и концентрировании активного ила при биологической очистке сточных вод.

Способность клеток сорбироваться на поверхности газового пузыря определяется многими факторами. Сюда относятся: сродство к ПАВ, электрический заряд, обуславливающий их полярную адсорбцию на поверхности пузыря, состояние поверхности клеток, наличие полисахаридов и содержание связанной воды. Ветвистые конгломераты лучше флотируются, чем одиночные клетки с гладкой поверхностью.

Флотируемые дрожжевые клетки взаимодействуют с газовыми пузырями как лиофобные (боящиеся растворения) твердые тела. Веществом, которое придает лиофобные свойства поверхности клеток, накапливаясь на них, является азотосодержащий полисахарид - хитин. Так например, хорошо флотируемые культуры Candida scotti и Candida tropicalis содержат 3,5-5 % хитина в пересчете на сухое вещество, а у плохо флотируемых Candida utilis его содержание <1%.

Влияет на процесс флотации и кислотность КЖ. Наилучшая флотируемость дрожжей при pH 4,5.

Эффективность флотации зависит от способа образования пузырей и их размера. В связи с этим различают следующие способы флотации: диспергированным воздухом, растворенными газами и электрофлотация.

Наиболее распространена флотация диспергированным воздухом, когда воздух диспергируется в жидкости до пузырьков диаметром >1мм с помощью различных диспергирующих устройств. Способ прост по аппаратурному оформлению, но требует больших расходов воздуха. Из-за относительно больших пузырей эффективность данного способа флотации невелика.

Флотация растворенным воздухом подразделяется на напорную и вакуумную флотацию. Суть напорной состоит в предварительном насыщении жидкости растворенным воздухом при избыточном давлении в 7 атм с последующей подачей ее во флотатор, работающий при атмосферном давлении. При этом воздух выделяется из пересыщенного раствора в виде мелких пузырей диаметром 0,1-0,5 мм, что обеспечивает высокую эффективность флотации.

При вакуумной флотации создается разряжение над флотируемой средой и воздух также выделяется из жидкости, но уже в меньших количествах и в виде еще меньших пузырей. Вакуумная флотация лимитируется малым DP и используется при малых концентрациях суспензий С<0,03%.

Электрофлотация. При электрофлотации на электродах в жидкой среде выделяются водород и кислород в виде пузырьков d<0,05мм. Но этот метод имеет ограниченное применение из-за взрыво-пожароопасности процесса, проблем загрязнения электродов, малой единичной мощности и энергоемкости.

Основным показателем процесса является коэффициент флотации, представляющий собой отношение концентрации биомассы в суспензии, выходящей из флотатора к концентрации биомассы в исходной суспензии. Коэффициент зависит от вязкости исходной среды и длительности отстаивания пены. В производственных условиях обычно равен 4-6; при увеличении его до 8-10 резко снижается производительность флотатора.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Останов привода в заданном положении | 
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-14; Просмотров: 1013; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.012 сек.