CC BY
67
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ
Сепараторы, декантеры и процессные линии
для биотехнологии
А.Г. Мандреа
Московское представительство компании «Вестфалия Сепаратор» (Германия)
Биотехнологические производства пекарских и кормовых дрожжей, дрожжевого экстракта, лизина, лимонной кислоты и др. на многих стадиях технологического процесса используют центробежную технику. Подготовка исходной ферментационной среды, например мелассы, стерильное получение чистых культур, извлечение и промывка микроорганизмов, отделение разрушенных клеток от ферментационного бульона и другие стадии промышленного производства продуктов биотехнологии невозможно без применения современного центробежного оборудования. Сепараторы и горизонтальные шнековые центрифуги (декантеры) прочно заняли свое место в промышленной биотехнологии.
Применение центрифуг в ферментационной промышленности началось в ХХ веке. В 1904 г. компания «Вестфалия Сепаратор» разработала первый сепаратор для пекарских дрожжей. Всего год спустя на дрожжевой завод «Брамш» в Теплице были поставлены 20 центрифуг производительностью 125 л/ч каждая. В 1983 г. компания «Вестфалия Сепаратор» изготовила самый большой в мире сепаратор для дрожжей марки ИРД 300 производительностью до 260 м3/ч дрожжевого сусла.
Наибольшее количество сепараторов, применяемых в биотехнологии, используются для производства пекарских и кормовых дрожжей. «Вестфалия
Сепаратор» уделяет большое внимание разработке и внедрению машин нового поколения ИРД/ИРВ/ИРС. Так, барабан-очиститель с закрытой системой подачи и отвода продукта обладает рядом специальных возможностей:
• Выгрузка фугата и концентрата напорным диском.
• Специальные VISCON® сопла для регулирования вязкости и концентрации.
• Раздельная выгрузка осадка и управляющей воды.
• СИП и полные выгрузки осадка на полной скорости.
• Двойная стенка крышки приемника осадка, снижение уровня шума.
• Промывка кожуха сепаратора.
• Осевое уплотнение вала, разделяющее камеру продукта и привод.
• «Короткий шпиндель» гарантирует низкую вибрацию.
• Контроль скорости.
• Ременный привод без заклинивания.
• Частотное управление электродвигателем.
Сопла VISCON® компании «Вестфалия Сепаратор»
За последние несколько лет наблюдался значительный прогресс в области центробежного концентрирования с использованием сопловых сепараторов. Разработка сопел, регулируемых по вязкости (VISCON®), позволила отказаться от утомительных регулировок параметров сепаратора в зависимости от изменений условий подачи при сохранении концентрации твердого вещества на выходе. Состоящие из вихревой камеры и расположенного за ней выпускного сопла, такие специальные устройства автоматически регулируют величину потока. У дрожжей, как и у многих других суспензий, вязкость увеличивается вместе с ростом концентрации. Скорость вращения и, следовательно, гидродинамическое сопротивление, таким образом, управляются в зависимости от концентрации, и это именно тот параметр, который сопло VISCON® использует для контроля вязкости. Если, например, концентрация на выходе слишком низкая, объемный расход уменьшается и концентрация растет. Если, наоборот, концентрация слишком высокая, сопло увеличивает объемный расход, что, соответственно, ведет к снижению концентрации.
Приоритетом компании «Вестфалия Сепаратор» является совместный с заказчиком поиск оптимального технологического решения для каждого конкретного случая.
При минимальных инвестициях наи-
Сопловые сепараторы марки ИРВ 130 в производстве пекарских дрожжей
Барабан очиститель с закрытой системой подачи и отвода продукта: 1 - подача продукта; 2- отвод фугата; 3 - выгрузка концентрата; 4 - напорный диск фугата; 5 - напорный диск концентрата; 6 - пакет тарелок; 7 - шламовое пространство; 8 - канал выгрузки; 9 - порт выгрузки осадка; 10 - коллектор осадка; 11 - подвижное днище; 12 - клапан управляющей воды; 13 - контрольное устройство; 14 - датчик мутности; 5 - VISCON-сопла; 16 - уплотнение шпинделя; 17 - камера охлаждения; 18 - канал концентрата
ENGINEERING AND TECHNOLOGY
Оборудование «Вестфалия Сепаратор»
Схема с 2 сепараторами и промежуточной емкостью
Схема с 3 сепараторами
Станция безразборной мойки, интегрированная в схему
Тип машины Производительность для продукта * (в зависимости от продукта и процесса), л/ч Типоразмер двигателя (декантер: первичный + вторичный двигатель), кВт Область применения
Саморазгружающиеся сепараторы
SC 20 2000 - 4000 11 Меласса
SC 35 4000 - 6000 18,5 Меласса
SC 70 6000 - 8000 37/45 Меласса
SA 100 8000 - 15.000 37/45 Меласса
SC 150 15.000 - 25.000 60 Меласса
Сепараторы с соплами У!БСОЫ®
HFE 45 35.000 - 45.000 45 Хлебопекарные
дрожжи
HFE 65 45.000 - 65.000 60 Хлебопекарные
дрожжи
HFC100 65.000 - 90.000 90 Хлебопекарные
дрожжи
HFC130 90.000 - 120.000 132 Хлебопекарные
дрожжи
HFE 45 5000 - 7000 45 Дрожжевой
экстракт
HFA65 7.000 - 10.000 60 Дрожжевой
экстракт
HFC100 10.000 - 15.000 90 Дрожжевой
экстракт
HFC130 15.000 - 20.000 132 Дрожжевой
экстракт
Декантеры
CE 205 500 - 1500 7,5 + 0,75 Осадок
мелассы
CE 305 1500 - 3000 15 + 2,2 Осадок
мелассы
CE 345 3000 - 5500 15 + 2,2 Осадок
мелассы
CC 458 5.500 - 10.000 22 - 35 + 11 Осадок
мелассы
CB 505 10.000 - 15.000 45 - 110 + 15 Осадок
мелассы
* Нижеприведенные стандартные параметры продукта определены на основе опыта работы компании «Вестфалия Сепаратор» с различными заказчиками и относятся к штамму дрожжей БассИаготусеБ сегеу|Б1ае.
более приемлемым решением для производителей пекарских дрожжей является схема 3-ступенчатой промывки дрожжей с использованием двух сепараторов и промежуточной емкости.
При необходимости свести к минимуму время всего технологического цикла целесообразно использовать схему с тремя сопловыми машинами.
В случае, когда требуется получить
Декантеры марки СВ 506
в производстве лизина
максимальный эффект сепарации и промывки при минимальном потреблении свежей воды, безусловно, приоритетной является схема с применением 4 сепараторов. При этом есть определенный технологический резерв, что гарантирует наиболее гибкое использование оборудования.
Работа с биологическими продуктами требует от оборудования максимальной чистоты и стерильности. Все оборудование, поставляемое для ферментационной промышленности, рассчитано на проведение безразборных моек и интегрировано с С1Р-станцией.
