Способ регенерации серицина из технологической жидкости
Изобретение относится к технологии получения натурального шелка и предназначено для очистки технологических вод кокономотального производства от серицина. Цель изобретения - увеличение степени извлечения серицина без изменения его биохимических свойств. Для этого перед вакуумным фильтрованием проводят предварительную обработку жидкости в катодной камере диафрагменного электролизера с использованием титанового катода и графитового анода при плотности тока 30-150 А/м<SP POS="POST">2</SP> интенсивности электрического воздействия 800-1400 кл/л до достижения PH жидкости 7,5-10,5. Вакуумное фильтрование ведут с одновременным наложением постоянного электрического поля. 1 ил., 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1544713 (51)5 С 02 F 1 46
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ fHHT СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4265457/28-26 (22) 18.06,87 (46) 23.02.90. Бюл. № 7 (71) Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности (72) Л. В. Арестова, Ф. Н. Мухтасимов, Х. У. 3адаходжаев и С. А Алехин (53) 628.543 (088.8) (56) Жуков А. И. и др. Методы очистки производственных сточных вод. -- М: Стройиздат, 1977, с. 182 — 192.
Изобретение относится к технологии получения натурального шелка и предназначено для очистки технологических вод кокономотального производства от серицина.
14ель изобретения -- увеличение степени извлечения серицина без изменения его биохимических свойств.
На чертеже приведена схема устройства, реализующего способ.
Устройство состоит из вакуумного фильтра в виде барабана 1, который представляет собой пористый цилиндр из электропроводногo материала, стойкого к электрохимическому разрушению как при анодной, так и при катодной поляризации, обтянутый диэлектрическим пористым фильтруюи1им материалом 2. Во внутренней tto.aocTIt барабана 1 при помощи вакуу»-насоса 3 создается разрежение. Барабан 1 погружен в
2 (54) СПОСОБ РЕГF.ÍÃÐ..)(111(1((.1:1 1(1111HA ИЗ ТЕХНО."(О Г(!(11 . С Кс )1! 7К(!. 1КОСТИ (57) Изобретение относится к технологии получения натурально(о шелка и предназначено для очистки технологичсoких вод кокономотального произнодс)1)я ()T серицина. (сель изобретения — хн(Ill 800- 1400 Кл/л до достижсllll» p(! +,».1коти 7,5 — 10,5. Вакуумн() фильгр(н)янис ведут с одновременным IIB, ожеи) .е» постоянно(о электрического поля, I u.l., 1 T,tl).I. емкость 4 для э.)ектрообрабо гllllltolt Ii",tt() I()t tt»< СК«й ihti+hO(. Tlt, КОт()РЯЯ II() Г< Н;)(T B ll(<<(. ИЗ КатОДНОй КаМЕРЫ ЛИЯфРЯГ»с IIII()l Э.) hтролизера 5, янолная кя»с p;I h() гop()l() чсрез насос 6 сос 1)tltc« t с е»к(гетин) 7 .l.t» <)),ферной жидкости. Корпус барабаня 1 It с»h()(гь 4 ц рс переключатель 8 пол»рн<гсти tí) th It.) Технологическая водя с р I 544 м и ) 53 с 1(. I Обр а 50B(> i) >I H НО.LOpOДИ (I x с((из((1, а также с EI(. IIOIIIIзированными у(астками белковых молекул серицина аа счсг ги (рофобныл (513и 10 (ействий гидроксильные гру .пы уве,(1(чи!)аюг с. марный oTрицательный заряд it;I(.T(!LL (LpHIL(«tа. Пропорциона.(ьно 5 увеличеHltio заряди возрастает электрофорет((чсская подвижность мицелл сер (цина. После обработки в электролизере 5 те.,нологпческая вод;1 с растворенным серицином пода«тся в емкость 4. Г1огруженный 1() и емкость 1 барабан i медленно вращается навстречу потоку жидкости. Плон(аль поBUpxH0cTH фильтрующего материала 2, скорость вращения барабана 1, скорость поступления и тол!цина слоя технологической жидкости, омывающей фильтрующл ю поверхность 2, обеспечивают сонрикосновсHII(hаж,L0t0 эл(xi и г>tpllOl Об ьс ма воды фильтруl0щей поверхностью <>арабана !. Линейным размером -ломеflTiipIIOf об ьема воды является расстоянис, которое проходит заряжен- 20 ная частица (мог! Kула, агрегат л)ос!екул) в электрическом поле за время пребывания в емкости 4, подключенной к отрицательному нос!(Осл илочника 9 тока. l;1 поверхности i Oh<>iipOBOдян!Ого (>apa(>at!;I 1, ttoz2<> ключ«нно!О к IIO.IOæèòå 2 Н р0(«. XO. LIIT э. 1(KTpOX (I Xt H t(С K it H ЦИЯ 3 НО;(Н01 0 Pi!3.IОЖ(. НИ Я ВОДЫ. Г1(! границе контакта фильтрующсго матери31;1 с ьч>дой при взаимодействии отри- д() цательно .(аряженных молекул серицина (сиц(.1.1 ) с itutl (1 л! н ги. (р<) КСО и и я н рои с ходит kО3 I >> . I Я lilt H ll (t) !ОKУ, !Я ILIIЯ СС ()!I I! (I lift (<. ИlL(. 1.1 ) с IIOII(t )t tt ги LP <1K(OIIHH, с ОИР(> вожд(1 10ItLiIHñH Образованием а грегатов ча. ти и, и р»вышак>!цих размеры отверстий B фильтрую- 16 щем материале. Образлется корка 11 серици(!3, коTОрЫИ (0110 IHИТ<>льИО уп.10TIIяс TСЯ и обезножив !ется ii<>; действием <))иг!ы р;1ционных сил, B l lfliillllllx разрежением внутри барабана 1, 5(i сче1 <>бразования в;(куул(ной сост()вл>((Он(с(1. Так h;ih коагуляция и 3(регaтирование ч;!сTHll с(рицина происхо;!Ят за l(T ИЗ )(С НС f1(t H 0<), ll>B 1 Lilt>IX 0()0,10>1(. >; Л)ИЦСЛ. I Л КОНфОРМЗЦИИ МО.Ц (.У,l ССPIII(lttli 110.1 И.lilaнием ионов ги,(роксония, то серицин, обрilзуlО(ци И KOpt>X 1 f1 a IIOBC pX f1<)(I ll ()i!i>i) < ii 4< .) На 1, H(OO,LLр.КИ1 НОЛОронни. ХИЛIИ (с(КИХ tIPlI XI(С(11 Il МО>К(>1 11(110.1f>BOB BTt>(Н h 1 1(С ГB(. Pi);5 1H I II I>l X K0 P XI 0Bl>l X;L< ><)L1 B0K В С(.I Û t(0)l ХОзяйстве. Г!ри вращении барабана J уплотненная и обезвоженная K<>pha 11 приближается к скребку 1(), который у,!с!.(яет ее с поверхности фильтруiotit(го матсриала 2. Для того, чтобы Облегчить процесс срезания и луч(не очистить поверхность фильтрукпцего xi(IT(.риа.lil Ог корки 1! серицина. Снижакп ад- 55 гезионные силы сцепления серициновой )рки с фильтруl0lllllixl материало 1 пу I e xt llaложения электр и чесKOI О поля проти !50ноло>)( ной направленности. (г!я этого черс з переключатель 8 полярности емкость 4 подкл(оча3 4 ют h ноложитес(ьномл полюсу источника 9 тока, 3 корпус барабана 1 — к отрицательнол!л. 3.!ектрическое (оле способствует уменьшению адгезии и отделению серициНоВоН корки, так как имее1 направление, противоположное тому, которое вызвало ее образование. Технологическая жидкость, пройдя через емкость 4 и соприкоснувшись каждым элементарны м объемом с поверхностью фильтрующего материала 2, освобождается 0-. серицина и может быть вновь направлена в технологический процесс получен(я шелка-сырца. Орим(р . 10 л технологической воды с концентрацией серицина 0,47 г/л подвергают электрохимической обработке в катодной камере диафрагменного электролизера проточного типа с титановым катодом и графи(>вым анодом, разделенным(1 алундовой диафрагмой. Обработку проводя1 при плотности тока в пределах 20 — 170 А/м- и интенсивности электрического воздействия 600— ! 500 Кс!/л до достижения рН обрабатываемой воды в пределах 7.5--10,5 ед. При этом удельный расход электроэнергии 1,7 кВт/м . В анодной камере электролизера циркулирует раствор буферной жидкости (вспомогательного электролита) !0% x(aSO4, подаваемый насосом 6 из емкости 7. Очистка воды от серицина осуществляется в модели барабанногo вакуум-фильтра. Барабан представляет собой графитовую втулку диаметром 60 л(л4 и длиной 70 мм, перфорированную через 3 MM отверстиями диаметром 1,2 мм. В качестве фильтрующего л(атер!Iaëa 2 используют полимерную обратноосмотическую мембрану МФЭ-1. Скорость вращения барабана 1 составляет 0,3 об/мин, токоподво1bl к графитовому барабану 2 пред T313.I5t tOT 00()OH THT3HO Bf>t(. KOHCTP) KLLHH H THтаиовые контактные ((г!астины. В качестве вакуум-насоса 3 используют эжекторный водяной лабораторный насос. Рс)сстоянис От дна емкости 4 до фильтруюtiLet0 матс риала 2 сос1авляет 1,5 мм. Г1ри э (ол(, 00ëè плотность тока от источника 9 тока Оыла B пр(дс лах 100 200 А/м", а разность н<> генциалов между емкостьк>, подключенной к Отрицагельному полюсу и барабаном, подкл(0>(енн! !м к положительному полюсу. сос!авляст 12 В, то на фильтрующей поверх(<>сl и 2 образовывастся серициновая кор.„! то.t lit,èíîé 0,15 мм, которая 110.1ностью срезается п01 пружиненным скребком !О. При этом плотность тока противоположной н3и ра вле и ности соста вляет 300 — 400 А/ м . (одержание серицина в очищенной воде при указанных параметрах 6 — 8 мг/л, т. е. степень очистки составляет 98,7 — 98 3% что на 29% выше, чем по прототипу, при среднем расходе э.!ектроэне".) ии (включая обработку в электролизере) 6,2 кВi -ч/м . В 3<,(ице показана зависимость степени очистки сточной воды от режимных пара)((етров предварительной электрообработки ее в катодной камере электролизера и парамстров электрообработанной жидкости. 1544713 Содержание Плотность рН, ец. тока, A/ì- 1:нтен"ивность эл. серицина в обрабатываемо>! воде, г/л воэдейст— вия, Е;f) л 0,47 0,47 0 ?4 0,09 О, 008 О, 006 0,09 0,08 6,8 6,0 7,5 8,0 9,5 10,5 10,8 11,2 1700 200 с/)<>р.<((/.>(t п;«)<)/>< i < Hi> i Граничными значениями плотности тока и количества электричества являются п ределы 30 — !50 А/м и 800 — 1400 Кл/л соответственно. При плотности тока менее ) 30 А/м- и количества электричества менее 800 Кл/л в подвергнутой электрофорезу пробе количество серицина не изменяется. Г!ри величине рН=6,8 в воде практически нет избыточныx гидроксильных групп и на поверхности мицелл серицина не образовалось отрицательного заряда. При рН=7,5 и более мицеллы серицина становятся более подвижны Г1ри плотности более 150 А/м и интенсивности более 1400 Кл/л, т. е. при увеличении рН более 10,5. условия очистки воды от серицина несколько ухуд>»ак)тся. Это объясняется тем, что при рН более 0.5 начинает образовываться гидроокись магния, ионы магния с гидроксильными группами образуют малорастворимую взвесь, что ухудшает условия взаимодействия белка серицина с гидроксильными группами, T;IK как Нх образующий избыток забирают ионы магния. Кроме того, прн высокой»лотност» тока ()Tрицательно заряженные мицеллы <(рицина начинают мигрировать в сторону анода и забивают диафрагму, таким образом,pt лиlн>й электрообработке сточной воды В катод»с>й зонс электролизера оказываюг сх>ц»tTI)t »íoñ влияние на последующее электрофор»тическое отделение серицина из сточной воды. B режиме электрофорсза серицина нежелательно увеличения напряжения выше 2 В и плотности тока более 400 А/м-, так К<3К при этом начинает ftpottcxolHTb электрохимическое разложение ве>цеств сточной воды и конформацио !ные изменения аминокислот белка серицина, что делаег его в дальнейшем непригодным для использования в качестве пишевой добавки. Корка серицина на поверхности фильтрующего материала не образовывастся совсем. если технологическая вода не подвергается 2р предварительной катод»ой o<)p;>б тк» H M, tл тролиз»р» или»с.»t н;3 б;>ра<,>! I t мк<>< I I) от источника .) т(>ка !It »<> t I» l .И»,I!Ipff.Ktние. Корка серн»и»;> в .«»» »р»>ан»н скребком !0 отде.IH(. г H ча "!» >>Н), с».f» <и и точ>lи ка тоhа Ilс п(>.3<1с 1 (Я I! >> II Pиж(ОТ И ВОНО. IOA(ft(> 33 Н<3 пра в, 1(t»l(>t Г li Увсличение инт»lf»ин» > I il (<. It (>if!! <„) ЭЛС KTPOXII")tft l»СK<)IO ВОЗДС ltt I »II» Ii t,lt Kl ><> I лизер», flifoòffo»TIt тока Ii >«)>! >61:i «н«< >>>н и срезания корки Bt IIII(. »х, <>! > ы(t <.;13;! до ны н I!Pit!<3»Pr, »l»i ftPII>3».tffT <, t,,.!<< н ы х1 к и ч с с т В () if I! ы ы t t (t1 t » t » и я ) > i I > < ) I » t <, I Очистки. С корость <)чис;k>I >3<> , () I »;! Ко, в гораздо бол»lrll »T(»t »» х >3<. I>i lt»< » it н р(>сход. эг!сктроэн»рг>33!. 1 ;!tiff, ><>рil «»;, описанный режим pJ()(>TII II< >t. .û <> !» ли Я ВЛЯС Т(и ОПТИ i!f3,>ЬНЫ Х1. Применение»ред,t;it;it х><>><> с» <и;!»О < волит уменьшить расx().t fi(>TI)l (ilр<>I<> t:<»l > и КОКОНО))>ота»ИИ И ОPI »и K.>а (. с и(»()il ьзОВIllÿ i;I r !< ; »(),! \ « !t ll)I С»Pil I!f1 fl <3 В 13»,f(TO 13<1 P if() I (>» I>< ) (Л >;: <. I )i 4О сс.(!)<. Ko! О . <>зЯ>>сг>3(>. С п()с(и> р»гснерац»» с(р»ци;3; < It х»<>. lO Г>>ЧС(КО!1 Ж tt.f ËO»TИ, >3 Л зк) I;I К); I tll:I Н,> Л< ) )! нс)» ф>>лf Tpotft) нис < О»аж,l»»lit м < t pl!I!>I I i на фильтрующем и;>териалс. <) !.fi(« T(. М. ЧТО, С !Ц .If)K> Х ВС . >ИЧ(>»!H T<»< I»l I« в.t( gp трован»»м»роно!HI пр».!>3<>р»т».»)н< I(> <н>й»> ботк) ж идкосTfl В ка тОд!1() Й к рагмс нного электролизера с»с»<>,>ь<<)ti;l»»(м титанового катода и гр 3(!)ItTot3olo;!If<> ш»ри плотности тока 30 1,>() А х> . »»>< »с»!3»<><ти электрического возд(Й, гн»и 800 55 1400 Кл /л до д()стижсния р! 1,ли >л<> >;>,,5 10,5. а вакхумное фильтрован»< >3<х!хт . О,fновременным наложениеi!»<)с(<))3»lt<)l <) a,f< liтрическог(> поля. 1544713 скан udu Составитель Т. Барабаш Реда к > ор 11 I ул ько Техред И. 13ерес Корректор В. Гнрняк Тираж 798 Подписное В!1111!1111 (ос1 ьарстн> ни»гс> ком ит> та ио на»брстенням и открытиям при ГКНТ СCCP 113035, М<>окна, Ж 35, аушская наб., д, 4/5 ! 1роинш>дстнси>и>-издательский комбинат «1!атснт», г. Ужгород, ул. Гагарина, I! I 
