Các quá trình và thiết bị công nghệ sinh học : CÁC THIẾT BỊ LÊN MEN NUÔI CẤY CHÌM VI SINH VẬT TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG LỎNG part 3

Chia sẻ: Safskj Aksjd | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

185
lượt xem 51
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Thiết bị lên men dạng tháp Các thiết bị lên men này bao gồm loại đĩa và loại không có các cơ cấu chuyển đảo nằm ngang. Sự khác biệt của loại thiết bị này so với các loại thiết bị đã được nêu ở các phần trên là trị số tỷ số giữa chiều cao và đường kính rất lớn. Thiết bị dạng tháp có nhiều triển vọng bởi kết cấu đơn giản, khả năng tăng cường quá trình sinh tổng hợp và công suất đơn vị lớn....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Các quá trình và thiết bị công nghệ sinh học : CÁC THIẾT BỊ LÊN MEN NUÔI CẤY CHÌM VI SINH VẬT TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG LỎNG part 3

10.2.3. Thiãút bë lãn men daûng thaïp Caïc thiãút bë lãn men naìy bao gäöm loaûi âéa vaì loaûi khäng coï caïc cå cáúu chuyãøn âaío nàòm ngang. Sæû khaïc biãût cuía loaûi thiãút bë naìy so våïi caïc loaûi thiãút bë âaî âæåüc nãu åí caïc pháön trãn laì trë säú tyí säú giæîa chiãöu cao vaì âæåìng kênh ráút låïn. Thiãút bë daûng thaïp coï nhiãöu triãøn voüng båíi kãút cáúu âån giaín, khaí nàng tàng cæåìng quaï trçnh sinh täøng håüp vaì cäng suáút âån vë låïn. Æu âiãøm vãö kãút cáúu cuía thiãút bë daûng thaïp laì khäng coï caïc pháön quay chuyãøn âäüng vaì diãûn têch chiãúm chäù nhoí. Thiãút bë lãn men daûng phun. Thiãút bë lãn men cuía Âæïc våïi sæû trao âäøi khäúi maûnh. Coï thãø têch âãún 10003, sæí duûng phæång phaïp caïc tia ngáöm. Hoaût âäüng cuía thiãút bë (hçnh 10.7) âæåüc mä taí dæåïi âáy: båm ly tám coï chæïc nàng khæí khê, âáøy cháút loíng âãún cæía vaìo cuía thiãút bë lãn men daûng âæïng. Cháút loíng chaíy xuäúng doüc theo tæåìng âæïng åí daûng doìng voìng khuyãn. Doìng chaíy räúi åí âáöu cuäúi nàòm ngang mæïc bãö màût cháút loíng cuía häùn håüp bë thàõt laûi trong tiãút diãûn ngang cuía äúng vaì tæì âoï chaíy thaình daûng tia âãø taûo ra vuìng aïp suáút tháúp. Khi taûo häùn håüp âäöng hoaï våïi cháút loíng thç khäng khê âæåüc huït qua läù åí âènh khoang trong vuìng aïp suáút tháúp. Cháút loíng suíi boüt (åí daûng tia xám nháûp tæû do, do dæû træî nàng læåüng âäüng hoüc) âãún âaïy cuía thiãút bë lãn men, taûo ra træåìng räúi maûnh trong dung dëch canh træåìng. Caïc boüt khê tæì âaïy thiãút bë näøi lãn bãö màût, mäüt láön næîa qua træåìng räúi âæåüc taûo ra tæì caïc tia xám nháûp tæû do. Nhåì hãû thäøi khê tæång tæû nhæ thãú coï thãø âaím baío cung cáúp oxy cho caïc thiãút bë lãn men loaûi låïn coï thãø têch âãún 2000 m3, khi cæåìng âäü khuáúy maûnh. Âàûc tênh kyî thuáût cuía thiãút bë lãn men daûng phun âãø nuäi cáúy náúm mäúc âæåüc giåïi thiãûu åí baíng 10.3. Khi täúc âäü chuyãøn âäüng cuía caïc doìng tia 8 ÷ 12 m/s vaì aïp suáút khäng âäøi thç sæû phán taïn cuía khäng khê seî âaût âæåüc täút. Nhåì taïc âäüng phun åí vuìng vaìo cuía doìng, nhåì chuyãøn âäüng âiãøm åí tæåìng cuía thiãút bë vaì nhåì âaío träün caïc boüt khê maì thæûc hiãûn viãûc læûa choün thêch håüp cho xung læåüng cuía doìng naûp tæû do, nhàòm baío âaím sæû khuáúy träün maûnh canh træåìng nuäi cáúy. Caïc boüt khäng khê trong luäöng háöu nhæ hoaìn toaìn âãún âaïy thiãút bë, coìn khi näøi lãn bãö màût thiãút bë chuïng bë phaï huyí båîi træåìng räúi Trong træåìng håüp giaím læåüng cháút loíng tuáön hoaìn thç sæû phán taïn khäng khê âæåüc tàng lãn âaïng kãø vaì noï âæåüc phán bäø âãöu theo toaìn thãø têch thiãút bë. Täúc âäü trao âäøi khê tàng tuyãún tênh våïi sæû tàng doìng cháút loíng tuáön hoaìn vaì tiãu hao nàng læåüng trong mäüt 208
khoaíng hoaût âäüng räüng. Cho nãn quaï trçnh thäøi khê coï thãø âiãöu chènh båîi täúc âäü truyãön khê. Trong caïc thiãút bë coï kãút cáúu âæåüc nãu trãn, nhu cáöu vãö nàng læåüng âãø naûp khäng khê ráút nhoí vaì nàng læåüng cuía doìng tuáön hoaìn seî baío âaím âäü räúi cáön thiãút âãø trao âäøi khäúi. Nhæîng âiãöu kiãûn cáön thiãút âãø trao âäøi khäúi maûnh trong thiãút bë laì: âäü räúi cao, sæû phán taïn khäng khê täút, thåìi gian coï màût cuía khäng khê trong canh træåìng láu vaì âäü âäöng hoaï mäi træåìng cao. B Hçnh 10.7. Thiãút bë lãn men daûng phun: 209
1- Cæía khäng khê vaìo; 2- Âæåìng äúng khäng khê thaíi; 3- Háöm thaïo næåïc; 4- Tæåìng thiãút bë; 5- Âæåìng äúng coï aïp; 6- Âæåìng äúng huït; 7- Båm tuáön hoaìn Baíng 10.3. Âàûc tênh kyî thuáût cuía caïc thiãút bë lãn men daûng phun saín xuáút åí Âæïc Thãø têch cuía thiãút bë lãn men, m3 Caïc chè säú 200 400 1000 Nàng suáút cuía thiãút bë lãn men (tênh theo cháút khä 250 370 tuyãût âäúi), kg/h Thãø têch cháút loíng suíi boüt, m3 180 350 80 130 400 Dung læåüng cuía thiãút bë, táún 2500 4400 Nàng suáút cuía caïc båm tuáön hoaìn, táún/h 26 ÷ 30 30 110 Bäüi säú tuáön hoaìn cuía caïc båm, thãø têch trong 1 h Säú læåüng båm 1 10 2 Tiãu thuû nàng læåüng âiãûn cho caïc båm âãø thäøi khê 125 ÷135 210 ÷220 2200 vaì âäöng hoaï, kW.h Tiãu hao khäng khê trong khoang suíi boüt coï aïp 60000 3600 5000 suáút giaím, Nm3/h Kêch thæåïc,mm 11500 6000 8000 âæåìng kênh 1050 7500 8000 chiãöu cao pháön truû Båm tuáön hoaìn laì bäü pháûn chênh cuía toaìn hãû. Phæång phaïp luäöng ngáöm coï hiãûu quaí âàûc biãût âäúi våïi caïc quaï trçnh coï täúc âäü trao âäøi khäúi cao. Trong træåìng håüp täø håüp táöng cuía caïc thiãút bë hay khi phán chia bãn trong thiãút bë coï sæïc chæïa låïn ra thaình 2 ÷ 3 pháön vaì táút caí caïc ngàn âæåüc näúi laûi nhåì caïc maïng roït âãø mäi træåìng theo âoï chaíy tæì trãn xuäúng maïng dæåïi, mäùi láön chaíy nhæ thãú âæåüc baío hoaì oxy cuía khäng khê. Læåüng cháút tuáön hoaìn âæåüc haûn chãú båíi sæû cáúp liãûu cuía båm chuyãøn. Khi phán bäø thaình ba táöng læåüng båm cáön thiãút cho thiãút bë åí mäüt táöng våïi chiãöu cao chuyãøn laì bäüi säú 3 thç ruït ngàõn âæåüc 3 láön. Boüt âæåüc taûo thaình trong quaï trçnh thäøi khê cuîng âæåüc chuyãøn xuäúng dæåïi, cho nãn cå cáúu khæí boüt âæåüc âënh vë åí pháön dæåïi cuía thiãút bë. Tiãún haình thaíi nhiãût sinh lyï trong bäü trao âäøi nhiãût âàûc biãût. ÆÏng duûng daûng thiãút bë trãn âãø nuäi cáúy vi sinh váût trong âiãöu kiãûn tiãût truìng ráút phæïc taûp vç do khoï khàn vãö âäü kên cuía caïc båm tuáön hoaìn, nhæng tiãûn låüi âäúi våïi quaï trçnh tiãût truìng bàòng håi. Nhæng coï nhæîng æu âiãøm: cå cáúu âån giaín, dung læåüng låïn, baío âaím thäøi khê maûnh vaì âaím baío truyãön khäúi maì khäng cáön cå cáúu âaío träün, laìm cho kãút cáúu naìy tråí nãn coï triãøn voüng trong cäng nghiãûp vi sinh. 210
10.2.4. Caïc thiãút bë lãn men coï hãû thäng gioï daûng phun Loaûi thiãút bë naìy âæåüc æïng duûng âãø nuäi cáúy chuíng náúm men âàûc biãût trãn mäi træåìng dinh dæåîng chæïa parafin loíng. Thiãút bë lãn men Б-50. Kãút cáúu cuía thiãút bë coï daûng dung læåüng xilanh âæïng våïi sæïc chæïa 800 m3 (hãû säú chæïa âáöy 0,4), âæåüc chia thaình 12 ngàn (hçnh 10.8). Mäùi ngàn coï cå cáúu khuáúy träün vaì thäøi khê. Thiãút bë âæåüc trang bë caïc bäü âaío träün âãø thæûc hiãûn chæïc nàng khuáúy träün pha loíng vaì cung cáúp khäng khê. Trong quaï trçnh quay cuía bäü âaío träün åí vë trê thoaït cháút loíng, khäng khê âæåüc huït vaìo, vuìng haû aïp âæåüc taûo ra. Khi âoï khäng khê hoaì maûnh vaìo cháút loíng, laìm baío hoaì oxy cháút loíng. Khäng khê Khäng khê Khäng khê Næåïc Næåïc Næåïc Næåïc Hçnh 10.8. Thiãút bë lãn men Б-50: 1- Raînh voìng; 2- ÄÚng thäng gioï; 3- Bäü khæí boüt; 4- Bäü phán ly; 5- Xilanh; 6- Dáùn âäüng; 7- Bäü trao âäøi nhiãût; 8- ÄÚng khuãúch taïn; 9- Cäúc xilanh; 10- Cå cáúu phun Âàûc tênh kyî thuáût cuía thiãút bë lãn men Б-50: Nàng suáút cuía thiãút bë tênh theo sinh khäúi khä tuyãût âäúi, táún/ngaìy 27,0 Nàng suáút thiãút bë khi gaï âàût åí trung tám 13 ngàn, táún/ngaìy: 30 Doìng cháút loíng, m3/h: 37,5 Dung têch, m3: khi chæa hoaût âäüng: 800 khi hoaût âäüng: 320 32 ÷ 34 Nhiãût âäü hoaût âäüng, 0C: 2700 ÷ 3000 Diãûn têch bãö màût trao âäøi nhiãût, m2: 211
Tiãu hao khäng khê, m3/h: 36160 Säú læåüng cå cáúu thäng gioï: 12 Cäng suáút âäüng cå, kW: 3,5 Thiãút bë nuäi cáúy náúm men trãn mäi træåìng ràõn АДР-76-900 âãø nuäi náúm men parafin. Hiãûn taûi loaûi kãút cáúu naìy âæåüc thæûc nghiãûm räüng raîi trong caïc nhaì maïy saín xuáút cháút cä chæïa vitamin vaì protein. Thiãút bë lãn men (hçnh 10.9) gäöm voí 1; voìng tuáön hoaìn âäüt läù 2; äúng khuãúch taïn trung tám 5; caïc cå cáúu thäøi khê 3 âæåüc làõp trong voìng tuáön hoaìn âäüt läù vaì trong äúng khuãúch taïn trung tám; caïc bäü trao âäøi nhiãût 7 vaì bäü taïch gioüt 4. Âäüng cå 6 dáùn âäüng cho caïc cå cáúu thäøi khê. Naûp vaìo thiãút bë mäi træåìng dinh dæåîng chæïa parafin, muäúi khoaïng, caïc nguyãn täú vi læåüng, næåïc amoniac, vaì thaïo thaình pháøm ra khoíi bäü phán ly qua khåïp näúi. Naûp khäng khê âãø thäøi cho canh træåìng bàòng phæång phaïp tæû huït. Khi caïc bäü thäng gioï suûc khê cho mäi træåìng thç sæû trao âäøi khäúi âæåüc xaíy ra qua bäü trao âäøi nhiãût âãø taûo ra nhæîng doìng lãn xuäúng. Voí thiãút bë âæåüc chãú taûo bàòng theïp khäng gè, hai låïp, coìn caïc bäü trao âäøi nhiãût, caïc cå cáúu trao âäøi khê vaì caïc vaïch ngàn - bàòng theïp nguyãn khäúi. Hçnh 10.9. Thiãút bë nuäi cáúy náúm men trãn mäi træåìng ràõn АДР-76-900 Âàûc tênh kyî thuáût cuía thiãút bë lãn men АДР-76-900 30 ÷ 36 Nàng suáút thiãút bë, táún/ngaìy: 3 Dung læåüng, m : khi chæa hoaût âäüng: 900 khi hoaût âäüng: 450 212
Aïp suáút, MPa: 0,02 32 ÷ 34 0 Nhiãût âäü hoaût âäüng, C: 4,2 ÷ 4,4 Mäi træåìng, pH: Diãûn têch bãö màût trao âäøi nhiãût, m2: 2700 3 Tiãu hao khäng khê (åí âiãöu kiãûn bçnh thæåìng), m /h: 54000 Säú læåüng caïc cå cáúu thäøi khê: 13 Cäng suáút âäüng cå âiãûn, kW: 315 17000×17000×6500 Kêch thæåïc cå baín, mm: Khäúi læåüng, táún: 535 Nhæåüc âiãøm cuía thiãút bë lãn men coï hãû phun åí chäø: truûc thiãút bë bë rung âäüng; nhiãùm báøn bãö màût trao âäøi nhiãût vaì giaím hãû säú trao âäøi nhiãût. 10.2.5. Thiãút bë lãn men trao âäøi khäúi maûnh Muûc âêch chênh cuía loaûi thiãút bë naìy laì tàng näöng âäü vi sinh váût trong dung dëch canh træåìng, tàng âiãöu kiãûn thäøi khê vaì tàng nàng suáút thiãút bë. Thiãút bë (hçnh 10.10) laì mäüt dung læåüng xilanh 17, bãn trong làõp xilanh hæåïng 2. Hai âoaûn äúng 4 vaì 18 âënh vë cho xilanh hæåïng trong dung læåüng. Âoaûn äúng 18 âæåüc làõp chàût âãún âaïy vaì chia dung læåüng ra laìm hai phoìng: phoìng 19 duìng âãø nuäi cáúy canh træåìng, coìn trong phoìng 20 táûn duûng bäø sung nguyãn liãûu ban âáöu. Âoaûn äúng 4 làõp caïch màût âaïy cuía dung læåüng. Bãn trong xilanh hæåïng 2 vaì trong khäng gian giæîa tæåìng dung læåüng vaì âoaûn äúng 4 âæåüc bäú trê caïc äúng goïp 16. Caïc äúng goïp âæåüc làõp chàût båíi caïc äúng âäüt läù 21. Trong khäng gian giæîa xilanh hæåïng 2 vaì caïc âoaûn äúng 18 vaì 4 coï caïc bäü trao âäøi nhiãût 1. Âãø naûp khäng khê âãún caïc äúng goïp trong phoìng 19 duìng äúng goïp phán phäúi 7, coìn trong phoìng 20 - äúng goïp 5. ÅÍ pháön trãn cuía dung læåüng coï äúng goïp 14 âãø thu nháûn vaì laìm khä boüt, bãn trong âæåüc làõp caïc âéa hçnh noïn 15. Khäng khê thoaït ra tæì phoìng 19 qua bäü taïch khê 9. Maïy khæí boüt bàòng cå hoüc 12 våïi bäü dáùn hæåïng âæåüc làõp âàût trãn caïc âéa 15. Mäi træåìng dinh dæåîng âæåüc âáøy vaìo thiãút bë qua khåïp 6. Sinh khäúi âæåüc thaïo ra khoíi thiãút bë qua khåïp 11, coìn khäng khê - qua khåïp näúi 8 vaì 13. Thiãút bë hoaût âäüng nhæ sau: naûp häùn håüp dinh dæåîng ban âáöu vaìo phoìng 19 qua khåïp näúi 3, coìn khäng khê - vaìo thiãút bë qua khåïp näúi 6. Trong phoìng 19 xaíy ra nuäi cáúy sinh khäúi. Tuáön hoaìn vaì âaío träün cháút loíng âæåüc thæûc hiãûn båîi thiãút bë båm dáng bàòng khê neïn. Tæì phoìng nuäi cáúy, cháút loíng canh træåìng chaíy qua âoaûn äúng 12 vaìo phoìng 20, taûi âáy xaíy ra táûn duûng bäø sung nguyãn liãûu. Bãn trong phoìng 19 vaì 20 dung dëch canh træåìng âæåüc thäøi khê nhåì caïc äúng âæåüc âäüt nhiãöu läù. Sinh khäúi thaïo ra khoíi phoìng cuìng 213