УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ХИТОЗАНА ИЗ ПАНЦИРЬСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ РАКООБРАЗНЫХ

Полезная модель относится к оборудованию для получения полисахаридов типа хитина или хитозана.
Известно устройство для получения полисахарида типа хитина или хитозана из естественного сырья, содержащее реактор для технологической обработки исходного твердого сырья по меньшей мере одним жидким реагентом, выполненный в виде установленной на основании емкости с рубашкой, смонтированный в реакторе съемный перфорированный вращающийся контейнер для загрузки обрабатываемого сырья и патрубки для ввода и вывода технологических реагентов (описание к патенту RU 2081882 С1, МПК 6 С08В 37/08, B01J 8/10).
Известное устройство имеет низкую производительность.
Техническим результатом полезной модели является повышение производительности устройства.
Технический результат достигается тем, что устройство для получения хитозана из панцирьсодержащего сырья ракообразных, включающее реактор для технологической обработки исходного твердого сырья по меньшей мере одним жидким реагентом, выполненный в виде установленной на основании емкости с рубашкой, со смонтированным в реакторе вращающимся съемным перфорированным контейнером для загрузки обрабатываемого сырья и патрубками для ввода и вывода технологических реагентов, дополнительно снабжено источником создания электрогидравлических ударов в контейнере, при этом последний выполнен из диэлектрического материала.
На чертеже изображено предлагаемое устройство в разрезе.
1 - основание; 2 - емкость реактора; 3 - вертикальная опора; 4 - наклонное днище реактора; 5 - центральное отверстие реактора; 6 - внутренняя цилиндрическая стенка емкости реактора; 7 - сливной патрубок; 8 - переливной патрубок; 9 - установочное кольцо; 10 - крышка реактора; 11 - вентиляционный короб; 12 - трубчатый корпус; 13 - подшипник; 14 - вертикальный вал; 15 - хвостовик; 16 - ременная передача; 17 - электродвигатель; 18 - контейнер для исходного материала; 19 - внутренняя стенка контейнера; 20 - внешняя стенка контейнера; 21 - дно контейнера; 22, 23 - верхний и нижний патрубки подачи сжатого воздуха; 24 - патрубок подачи сжатого воздуха; 25 - центральные положительные электроды; 26 - внешний отрицательный электрод; 27 - контактный провод положительных электродов; 28 - контактный провод отрицательного электрода.
Устройство содержит реактор для технологической обработки исходного твердого сырья, в реакторе смонтирован съемный перфорированный контейнер 18 для загрузки обрабатываемого сырья. Реактор выполнен в виде смонтированной на основании 1 емкости 2, которая установлена на опорах 3, непосредственно опирающихся на основание 1. Емкость реактора 2 изготовлена из диэлектрического материала. Днище реактора 4 выполнено наклонным, с центральным отверстием 5, и внутренней цилиндрической стенкой 6, нижний край которой герметично скреплен с краем отверстия 5. В наиболее низком месте днища 4 выполнено отверстие под закрепленную в нем горловину патрубка 7, а с противоположной стороны в днище 4 имеется другое отверстие, в котором герметически закреплен переливной патрубок 8, горловина которого находится ниже верхнего края стенки 6. Снаружи на реактор одеты обичайки 9 для установки его на опоры 3, а сверху на нее опирается откидная крышка 10, ниже которой смонтирован вентиляционный короб 11. Контейнер 18 для загрузки обрабатываемого сырья, выполненный из диэлектрического материала, смонтирован с возможностью вращения относительно центральной вертикальной оси реактора и снабжен средством для его вращения. Средство для вращения контейнера выполнено в виде закрепленного на основании 1 в вертикальном положении концентрично внутренней цилиндрической стенке 6 емкости трубчатого корпуса 12 и вертикального вала 14. Вал установлен в трубчатом корпусе 12 на подшипниках 13. Нижний конец вала 14 через клиноременную передачу 16 кинематически связан с двухскоростным реверсивным электродвигателем 17, смонтированным на основании 1. На верхнем конце вала 14 имеется хвостовик 15 для крепления перфорированного (сетчатого) контейнера 18 для загрузки обрабатываемого сырья. Контейнер 18 имеет внутреннюю стенку 19, охватывающую стенку 6, наружную стенку 20 и кольцевое дно 21. Стенка 19 скреплена с внутренним краем дна 21. В нижней части емкости 2 размещены патрубки 22 и 23 для подачи сжатого воздуха, первый из которых имеет отверстия, направленные в сторону контейнера 18, а второй отверстия, направленные в сторону днища 4 емкости. При этом патрубок 22 соединен с системой подачи сжатого воздуха через патрубок 24, пропущенный через стенку реактора 2. На внутренней стенке реактора 2 по кольцу установлены положительные электроды 25, контактный провод 27 от которых выведен через стенку реактора, а на внешней части реактора смонтирован отрицательный электрод 26, контактный провод которого так же выведен за пределы реактора.
Устройство работает следующим образом.
-
Предварительно измельченное и отсортированное исходное естественное сырье (панцири ракообразных) загружается в контейнер 18, который крепится к хвостовику 15 вала 14, и через патрубок 7 емкость 2 наполняют водой. Включением электродвигателя 17 приводятся в попеременное вращение в противоположных направлениях со скоростью 60 об/мин вал 14 и контейнер 18, в результате чего уложенное в него исходное сырье омывается, одновременно с этим на положительные электроды 25 по контактному проводу 27 подается высокочастотное переменное напряжение, вызывающее пробой на отрицательный электрод 26 через корзину с исходным сырьем. Коронный разряд с одной стороны приводит к возникновению в реакторе щелочной среды, благодаря обогащению раствора ионами ОН, с другой стороны множественным гидроударам, разрушающим исходный материал. Это позволяет отказаться от использования щелочи при получении хитина и измельчать исходный материал в процессе обработки. По завершении реакции через 5-6 часов реакционный раствор сливается через патрубок 7 при предварительной подаче сжатого воздуха в емкость через патрубок 23 для облегчения удаления осадка, образовавшегося в ходе реакции депротеинизации. После удаления первой реакционной жидкости подача сжатого воздуха в патрубок 23 прекращается, электродвигатель переключается в режим центрифугирования для обезвоживания обрабатываемого твердого вещества, то есть, на работу на повышенной угловой скорости, соответствующей угловой скорости вращения вала 14 около 900 об/мин. Спустя 3-5 минут двигатель останавливается и после заполнения емкости 2 промывочной водой снова включается на медленную скорость вращения. По завершении промывки (5-10 мин) промывочная вода сливается, материал центрифугируют и просушивают путем подачи подогретого в патрубке 24 сжатого воздуха через патрубок 22 в течение 2-3 мин. По завершении просушки в емкость 2 заливается 5%-ный раствор соляной кислоты и проводится в течение 3-3,5 часов операция деминерализации аналогично описанной выше операции депротеинизации. По завершении деминерализации и последующих промывки, центрифугирования и просушки получают хитин, готовый к расфасовке и упаковке.
При необходимости получения хитозана хитин, не вынимая из реактора, обрабатывают в течение 14 часов 45%-ным раствором едкого натра, доводят описанным путем до сухого состояния и извлекают из реактора.
При проведении описанных технологических операций, используя термостатирующую рубашку, поддерживают необходимую стабильную температуру реакционных жидкостей, обеспечивающую наиболее эффективное протекание соответствующих реакций.