CÁC SẢN PHẨM TRONG SẢN XUẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP VI SINH LÀ NHỮNG ĐỐI TƯỢNG ĐỂ SẤY

Nội dung: Sấy sản phẩm thuộc lĩnh vực sản xuất phương pháp vi sinh trình phức tạp Tất sản phẩm thu nhận từ tổng hợp vi sinh chia làm hai nhóm chính: - Các sản phẩm mà sau sấy khơng đòi hỏi bảo giữ khả sống vi sinh vật hay khơng địi hỏi độ hoạt hố cao chế phẩm sản phẩm sử dụng nguồn chất dinh dưỡng (nấm men gia súc, tảo, axit amin ) - Các sản phẩm mà sau sấy cần bảo giữ khả sống hay bảo giữ hoạt hoá cao chế phẩm (men bánh mì, số vi khuẩn enzim, dược phẩm bảo vệ thực vật ) Tất nhiên sản phẩm nhóm ứng dụng chế độ sấy cao hơn, nhóm địi hỏi chế độ sấy thấp thời gian ngắn Tối ưu hoá việc lựa chọn phương pháp sấy kết cấu máy sấy có liên quan chặt chẽ với đặc tính sản phẩm đem sấy Để tính tốn q trình sấy cần phải biết độ ẩm sản phẩm ban đầu cuối, cấu trúc ống dẫn, độ nhớt, sức bền bề mặt, hệ số nhiệt dung, độ dẫn nhiệt, độ đẫn nhiệt độ, độ bền nhiệt, thành phần hoá học PHÂN LOẠI CÁC MÁY SẤY Vì sản phẩm đem sấy có nhiều loại, thực tế sử dụng nhiều loại máy sấy khác Có thể nêu tổng quát phân loại sau: - Theo phương pháp nạp nhiệt, máy sấy chia loại đối lưu hay tiếp xúc - Theo dạng chất tải nhiệt: khơng khi, khí - Theo trị số áp suất phòng sấy: làm việc áp suất khí hay chân khơng - Theo phương pháp tác động: tuần hoàn, liên tục - Theo hướng chuyển động vật liệu chất tải nhiệt máy sấy đối lưu: chiều, ngược chiều với dòng cắt - Theo kết cấu: phòng, đường hầm, băng tải, sấy tầng sôi, sấy phun, thùng quay, tiếp xúc, thăng hoa, xạ nhiệt CÁC SẢN PHẨM TRONG SẢN XUẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP VI SINH LÀ NHỮNG ĐỐI TƯỢNG ĐỂ SẤY Khi sấy, chất hoạt hoá sinh học bị biến đổi, gây tăng nồng độ số hợp chất, bị ảnh hưởng nhiệt độ tác nhân sấy, bị ảnh hưởng oxy khơng khí, chịu biến đổi phản ứng môi trường cuối tạo nên hợp chất mới, bị khử chất hoạt hoá, bị phá huỷ khả sống tế bào Cho nên tất yếu tố cần phải đề cập đến chọn phương pháp sấy chọn dạng thiết bị Như trình khử nước huyền phù, nấm men gia súc 25% tiến hành máy sấy trục, phuncó hàm lượng chất khô đến 20 máy sấy tầng sơi Q trình sấy tiến hành kiểm tra cẩn thận chế độ nhiệt độ để tránh biến tính protein Trong máy sấy trục, giới hạn nhiệt độ chất 800C, máy sấy phun 3000C, máy sấy tầng sôitải nhiệt 70 3000C Tiến hành sấy chất cô chứa axit amin, 10% máy sấy phunlizin, histidin, arginin, triptophan đến độ ẩm kiểu băng tải máy sấy tầng sôi Các axit amin nhạy tăng nhiệt độ sấy, có nghĩa khơng bền nhiệt Ví dụ Lizin sấy với men 700C bị tổn thất nhiều Sự tồngia súc, cám gạo tăng nhiệt độ cao 60 axit amin, gluxit, sinh khối vi khuẩn cấu tử khác có ảnh hưởng tới giảm hiệu suất lizin sấy Dưới tác động nhiệt độ, Lizin với cấu tử tạo chất khác Tiến hành sấy chế phẩm enzim có hàm lượng chất 20%, sấy chủng bềkhô dung dịch cô ban đầu, hay phần chiết 15 mặt có độ ẩm đến 60% chất cô chứa enzim thu phương pháp hút, lọc, lắng, kết tinh máy sấy phun hay thăng hoa Các chế phẩm sấy 12% Vì đa số chế phẩm enzim khơng bền nhiệtkhơ có độ ẩm khơng lớn 400C Cho nên việc khử nướcvà có khả khử hoạt tính nhiệt độ cao 30 dung dịch huyền phù chứa enzim tiến hành điều kiện sấy nhiệt độ thấp Các kháng sinh dùng cho chăn nuôi nhạy với nhiệt độ sấy Chúng tiến hành sấy máy sấy phun, sấy băng tải đến 10% Tốt sấy tầng sôi Nhiệt độ cao sản phẩm sấyđộ ẩm không 600C Tăng nhiệt độ sấy làm giảm đáng kể hoạt hoá chế phẩm, làm tăng tổn thất vitamin Quá trình sấy phân chứa vi khuẩn dược liệu bảo vệ thực vật (nitragin, vi khuẩn chứa niken, vi khuẩn chứa phospho ) có đặc điểm sau sấy cần phải bảo quản lượng tối đa vi sinh vật có khả sống hoạt hoá cao chế phẩm Thực sấy chế phẩm máy sấy phun, sấy thăng hoa cho kết tốt Trong máy sấy phun, trình xảy nhiệt độ tác nhân sấy 1300C nhiệt độ sản phẩm sấy không lớn 500C MÁY SẤY THEO PHƯƠNG PHÁP THĂNG HOA Sấy thăng hoa trình tách ẩm từ sản phẩm phương pháp lạnh đông chuyển đá làm lạnh đông tạo thành sản phẩm thành hơi, qua pha loãng ngắn ngủi đun nóng sản phẩm chân khơng Khi sấy thăng hoa, ẩm chuyển dời sản phẩm dạng khơng kéo theo chất trích ly vi sinh vật Trong sản xuất vi sinh, sấy thăng hoa ứng dụng cho vi sinh vật, nấm men, vitamin, kháng sinh, enzim không bền nhiệt độ cao Thường trình sấy thăng hoa lúc 300C Tốc độ làm lạnh đông 20, làm lạnh đông bề mặt sản phẩm đến nhiệt độ vật liệu không bền nhiệt ảnh hưởng tới việc bảo quản hoạt động sống vi sinh vật độ hoạt hoá chế phẩm sinh học, làm lạnh nhanh sản phẩm tạo nên đá bên tế bào, xảy biến đổi nhanh chóng thành phần dung dịch sinh lý bên bên tế bào dẫn tới phá huỷ làm chết tế bào Tất vật liệu sinh học đem sấy thăng hoa có độ ẩm khác nhau, chúng có điểm ba Ơtecti khác nhau, có cân đá, pha lỏng pha Cho nên vật liệu vi sinh , tốc độ lạnh đông chúng xác định thực nghiệm Quá trình thăng hoa xảy giá trị áp suất bề mặt vật liệu giá trị nhiệt độ điểm nằm điểm ba cân pha dung môi (nước) Thường sấy thăng hoa vật liệu vi sinh, áp  200C,  13,3 Pa, nhiệt độ vật liệu bắt đầu sấy suất dư = 133,3 300C Khi độ ẩm sản phẩm bị giảm xuống tối thiểu, nhiệt độ vật liệu tăng đến + 300C, + 400C Điều kiện sấy bảo đảm trình oxy hố tối thiểu sản phẩm hàm lượng oxy khơng đáng kể mơi trường khí phịng sấy Trong máy sấy thăng hoa dạng cơng nghiệp, việc nạp nhiệt tới sản phẩm độ dẫn nhiệt nhờ tia hồng ngoại Các máy sấy thăng hoa có tác động tuần hồn hay liên tục Hình 13.1 sơ đồ nguyên tắc sấy thăng hoa tác động tuần hồn.Thiết bị gồm phịng sấy hình trụ kín (nồi thăng hoa) 1, có giàn ống rỗng 2, vật liệu sấy cho vào Nồi thăng hoa làm việc cách tuần hoàn phòng lạnh Ở chế độ làm lạnh, bơm đẩy tác nhân lạnh bên ống rỗng Hình Sự làm lạnh chất tải nhiệt tiến hành trao đổi nhiệt có đính ruột xoắn, chất làm nguội qua vào thiết bị làm lạnh Khi nồi thăng hoa làm việc chế độ máy sấy, chất tải nhiệt đun nóng trao đổi nhiệt đẩy vào ống rỗng nhờ bơm Sự ngưng tụ tạo sấy nồi thăng hoa tiến hành nồi ngưng tụ chống thăng hoa 10 Nó trao đổi nhiệt, hỗn hợp - khơng khí từ nồi thăng hoa vào không gian ống trao đổi nhiệt Chất làm nguội (amoniac, freon) qua ống 11 nồi chống thăng hoa vào thiết bị làm lạnh Thường để làm lạnh bề mặt thăng hoa ngưng tụ, người ta sử dụng máy nén cấp có khả đảm bảo lạnh bề mặt đến 400C. 600C, nhiệt độ Các khí chưa ngưng tụ tách khỏi nồi chống thăng hoa bơm chân không Hơi ngưng tụ làm lạnh dạng lớp đá bề mặt ống lạnh nồi chống thăng hoa Vì trình làm việc nồi chống thăng hoa, ống 11 bị phủ lớp đá đáng kể, nên cần làm tan băng cách chu kỳ Để thực điều đó, đẩy nước nóng từ đun vào ống 11 Hiện người ta bắt đầu sử dụng phổ biến thiết bị thăng hoa tác động liên tục Sấy thăng hoa liên tục gồm hai nồi thăng hoa hai chống thăng hoa, chúng làm việc luân phiên Năng suất thiết bị thăng hoa tác động liên tục tính theo độ ẩm bốc lớn 200 kg/h Thời gian có mặt sản phẩm máy sấy từ 40 đến 110 phút, nhiệt độ cao sản phẩm cuối trình sấy nhỏ 270C MÁY SẤY PHUN Sấy phun công nghiệp vi sinh sử dụng để sấy khôcác chất cô dung dịch canh trường chất kháng sinh động vật, axit amin, enzym, chất trích ly nấm thu nhận môi trường dinh dưỡng rắn, dung dịch chất lắng thu nhận làm lắng enzym dung môi vô hay muối trung hồ, phần chất lỏng canh trường Nồng độ chất khô dung dịch đem sấy lớn 10% Các máy sấy phun sử dụng xí nghiệp vi sinh, cho phép tiến hành trình chế độ tương đối mềm để loại trừ tổn thất lớn chất hoạt hoá sinh học Phun ly tâm cho khả phun sản phẩm chất lỏng tăng cường trình bốc Dung dịch đem sấy chảy qua đĩa có đầu phun với số vịng quay lớn, nhờ tiểu phần chất lỏng biến thành hạt nhỏ (sương mù) bề mặt hoạt hoá chất lỏng tăng lên Phòng dùng để sấy chế tạo loại thép khơng gỉ Chúng có đáy phẳng hay đáy nón Loại đáy phẳng phải có cấu để tháo sản phẩm khơ Cịn loại đáy hình nón thành phẩm dạng bột đẩy tác động lực ly tâm Nhanh chóng q trình sấy, nhiệt độ vật liệu sấy thấp, sản phẩm nhận dạng bột nhỏ khơng cần phải nghiền lại có độ hồ tan lớn, ưu việc máy sấy phun Vì sấy nhanh, nhiệt độ của vật liệu suốt chu kỳ sấy không vượt nhiệt độ ẩm bốc (60 700C) thấp nhiều so với nhiệt độ tác nhân sấy Nhược điểm loại kích thước phịng sấy tương đối lớn, tốc độ chuyển động tác nhân sấy không lớn sức căng h), phức tạp cấu 2,5 kg/m2nhỏ phòng so ẩm bốc (2 phun, hệ thu hồi bụi tháo dỡ sản phẩm Máy sấy phun có đáy phẳng Máy sấy có phịng sấy 3, sản phẩm lỏng phun phịng nhờ đĩa quay nhanh Khơng khí nóng hay khí lị đẩy vào phịng sản phẩm chuyển động thành dòng song song với vật liệu Khơng khí Hình Các giọt chất lỏng rơi vào dịng khơng khí nóng, hay chúng bị chất tải nhiệt bao phủ lấy hướng vài giây ẩm bốc hết sản phẩm lắng xuống đáy phòng dạng bột Sản phẩm chuyển dịch nhờ cào khỏi máy sấy nhờ vít tải hay nhờ cấu vận chuyển khác Tác nhân sấy bị hút liên tục nhờ quạt Khi qua lọc để làm lắng, tiểu phần nhỏ sản phẩm bị dịng khí mang Trong máy sấy tương tự, chất lỏng phân tán đĩa phun, vòi học, vịi khí động học Các máy sấy phun làm việc có đường kính từ 500 đến 15000 mm, suất bốc ẩm từ 500 đến 15000 kg/h Trong gian phịng có chiều cao giới hạn, thường người ta thiết kế máy sấy có đáy phẳng để bố trí gọn, dễ làm Khi cần thiết để nhận sản phẩm vô trùng, người ta sử dụng phịng sấy có đáy hình nón, chúng có khe hở hơn, khơng khí nhiễm bẩn qua lỗ Các máy sấy phun có đáy hình nón Thiết bị có 3500 kg/h Máy sấy gồm: Vỏ trụ có đáy hình nón để tháosuất ẩm bốc 1500 bột khô Dung dịch đẩy vào sấy bị phun nhờ cấu ly tâm 13 có đĩa 10 Tác nhân sấy đưa vào phần thiết Hình bị theo ống dẫn Ở cuối ống dẫn lắp cấu phun hình nón Nhờ cấu 8, tạo dịng xốy khí đưa vào Các giọt sản phẩm phun đĩa bị bao phủ dịng khơng khí chuyển xuống Ẩm bốc hơi, phần tử bột nhỏ cịn lại lắng xuống đáy hình nón tháo đến cấu để chuyển sản phẩm vào hệ băng tải khí động học Để tẩy tiểu phần sản phẩm bám tường, lắp máy rung 17 Tác nhân sấy bị thải có mang theo tiểu phần nhỏ sản phẩm khỏi thiết bị sấy qua ống dẫn vào xyclon để tách bột Để khảo sát bên trong, có xe nâng 4, nguồn chiếu sáng cửa Tấm ngăn máy sấy 11 có van bảo hiểm dạng đĩa chồng dạng đường ống 12 để xả khí sấy tăng áp suất đáng kể Đĩa phun 10 quay với tốc độ 10000 vòng/phút từ động qua hộp giảm tốc Để bôi trơn cấu phun, phần thiết bị có lắp cấu học lọc mỡ 14 Vô lăng điện 15 dùng để nâng cấu phun Để tránh cháy sản phẩm máy sấy, người ta đặt cấu bảo hiểm 18 Máy sấy đặt phịng kín hay ngồi trời Hình 13.4 hệ thống sấy phun tổ hợp Bộ sấy gồm thùng chứa dung dịch chất lỏng canh trường 2, bơm ly tâm 9, thiết bị lọc khí 1, phịng sấy 4, cấu tháo dỡ để đẩy bột khô vào băng tải khí động 10, lọc vi khuẩn 7, quạt hai chiều 6, calorife 8, thùng chứa sản phẩm khô 12, lắng xyclon 11, tháo dỡ xyclon 13, lọc khơng khí để đẩy vào calorife Hình Đối với dạng máy sấy này, nhiệt độ tác nhân sấy 1000C Độ ẩm ban 3900C, 60 vào máy điều chỉnh giới hạn 135 1000 kg/h. 100% Năng suất tính theo ẩm bốc 500 đầu huyền phù 60 Đặc tính kỹ thuật loại máy sấy phun hình 13.4 ứng dụng cơng nghiệp vi sinh giới thiệu bảng 13.1 Bảng 13.1 Đặc tính kỹ thuật loại máy sấy hình 13.4 MÁY SẤY PHUN KIỂU TRỤC QUAY Máy sấy kiểu trục quay ứng dụng để sấy nguyên liệu dạng lỏng, dạng bột nhão (bột nhão rong biển, nấm men, kháng sinh, vitamin ) áp suất khí hay chân khơng Độ kín buồng sấy có ý nghĩa quan trọng sấy máy sấy kiểu trục quay ngăn ngừa nhiễm bẩn sẩn phẩm Việc ứng dụng máy sấy kiểu thùng quay công nghiệp vi sinh tiện lợi, xí nghiệp có suất nhỏ Nhược 1500C) cuối trìnhđiểm loại nhiệt độ trục cao (140 sấy làm cho protein axit amin bị khử hoạt tính (đến 15%) Thiết bị sấy trục áp suất khí (hình 13.5) có tang quay với dẫn động Hơi nạp vào bên tang quay Một phần tang quay nằm thùng 7, dung dịch cho vào qua ống nối Bộ khuấy trộn làm chuyển đảo dung dịch 1,0 mm Khi tang quay mộtthùng tráng lên tang quay lớp có bề dày 0,1 vịng lớp sản phẩm kịp khơ bóc khỏi bề mặt tang nhờ dao cạo Vít tải sản phẩm khơ khỏi máy Hơi có áp suất đến 0,5 MPa đưa vào qua cổ trục tang quay, nước ngưng tháo qua cổ trục theo ống xifơng Số vịng quay trục điều chỉnh theo chế độ động có bốn tốc Đường kính tang quay thường sản xuất theo cỡ 600, 800, 1000, 2000 mm Nghiêm cấm sấy thiết bị vật liệu dễ nổ bốc loại độc! Trong hình 13.5 máy sấy trục áp suất thường Năng suất máy sấy tính theo ẩm bốc phụ thuộc h). 50 kg/(m2vào dạng sản phẩm sấy khoảng 10 Hình Máy sấy hai trục có áp suất thường (hình 13.6) gồm hai tang quay với bề mặt mài nhẵn, quay ngược chiều với vòng quay 10 vịng/phút vỏ khép kín Một tang quay lắp ổ cố định, điều cho phép điều chỉnh khe hở trục (tang quay) giới mm.Trên trục có cấu phun ô để dùng quạt đẩy hơihạn đến tách trình sấy Quá trình sấy tháo sản phẩm sấy thực loại máy sấy trục Bộ dẫn động trục 10 gồm động cơ, hộp giảm tốc truyền động bánh Sản phẩm tách khỏi trục thường phải sấy lại máy sấy dạng vít tải 7, có áo ngồi khuấy trộn Bộ dẫn động làm cho vít tải quay Sản phẩm khơ tháo qua khớp nối Nước ngưng từ tang quay tháo qua ống xifơng 3, cịn từ đun nóng qua cổ trục rỗng vít ống xifơng Dùng dao để tách sản phẩm khỏi bề mặt trục Để máy sấy hoạt động bình thường điều cần thiết bề mặt trục phải nhẵn, trục quay tự do, ổ di động dễ dàng chuyển dịch nhờ vít đặc biệt khơng xuất khe hở trục dao Lượng bốc từ m2 diện tích bề mặt đun nóng đơn vị thời gian nhỏ máy trục Máy sấy hai trục sản xuất có đường kính trục (tang quay) 600, 800, 1000 mm Hình Máy sấy trục hai trục áp suất chân khơng có vỏ kín lắp thiết bị phụ để tạo giữ thiết bị độ chân không (phân ly, ngưng tụ, bơm chân không) Để đun nóng trục, ngồi cịn sử dụng nước nóng hay chất tải nhiệt hữu có nhiệt độ sôi cao Ưu điểm máy sấy trục sấy liên tục với bề , hiệu kinh tế cao máth)đến 70 kg/(m2mặt bốc tương đối lớn nhiệt Nhược điểm độ ẩm sản phẩm tương đối cao, khả nhiệt sản phẩm sấy dễ xảy Bảng 13.2 Đặc điểm kỹ thuật máy sấy trục Các số COA- 600-1400 ƠÍ - 800/2000 Kích thước trục, mmđường kínhchiều dàiBề mặt hoạt động trục, m2Số vịng quay trục, vịng/phCơng suất động 60014002,63,1 80020004,81,3; 4,2; 6,4; 8,57,9; 12,5 dẫn động, kWCông suất 109021781725 ; 13,5; động máy nghiền, 33380 9,51,6; 3,2; 19507332249017,51,74,425015 kWAp suất trục, 5,01,74,415  MPaTiêu hao cho kg ẩm bốc hơi, kgKích thước bản, mmKhối lượng, kg Bảng Ghi chú: Ký hiệu máy sấy: O- Máy sấy trục, Ô- Máy sấy hai trục, A- Ap suất thường, số đầu đường kính trục (mm), số thứ hai- Chiều dài trục (mm), - Phần trục chìm bể THIẾT BỊ SẤY KIỂU TẠO XỐY Thiết bị sấy tạo xốy có suất cao sử dụng rộng rãi sản xuất chế phẩm enzim Trong thiết bị sấy tạo xốy có kết hợp q trình sấy nghiền sản phẩm Thiết bị (hình 13.7) gồm máy sấy theo phương pháp tầng sơi có kết cấu phức tạp, lọc thơ lọc tinh khơng khí 2, lọc khí thải 9, calorife Hình , quạt 10, guồng tải 11 để vận chuyển hạt dạng bụi từ phễu lọc túi 8, xyclon đầu xoay Hình Máy sấy tầng sơi có máy nghiền phịng xốy với đường kính 1500 bề rộng 320 mm Nghiền chủng nấm mốc sấy tiến hành song song với hai mức, nhờ mà lượng ẩm bốc lớn 320 kg ẩm/ h, kích thước máy sấy khơng lớn lắm, độ hoạt hố enzim bảo tồn tương đối Các chi tiết thiết bị có tiếp xúc với vật liệu chế tạo loại thép khơng gỉ Vít nạp liệu chuyển canh trường nấm mốc vào phận phun máy sấy dịng khơng khí từ calorife vào bao phủ lấy Chất tải nhiệt theo rãnh vào khu vực nghiền, bao phủ lấy hạt sản phẩm chuyển vào phần khác máy sấy Cho nên sấy canh trường nấm mốc mức xảy đồng thời khu vực nghiền thứ Chất tải nhiệt lần hai từ calorife theo rãnh thứ hai vào phần phòng xốy Tốc độ khơng khí từ calorife 4’ vào điều chỉnh nhờ năm xoay lắp phần buồng sấy Sản phẩm khơ tháo ngồi theo đường ống đứng qua đầu xoay vào tầng xyclon Khơng khí nạp vào để sấy canh trường nấm mốc phải vô trùng lọc thơ lọc tinh 2, đun nóng calorife đến 140 0C (trong dòng đầu) calorife 4’ đến 1000C (trong dịng thứ hai) Khơng khí thải qua xyclon vào hệ lọc túi có diện tích bề mặt 50 m2 khoang lơ Trong lơ có 14 túi vải Các lưới phần khoang lọc dùng để phân bổ khơng khí vào túi lọc Nhờ cấu đặc biệt làm rung gián đoạn theo thứ tự lô túi lọc, sản phẩm dạng bụi từ phễu lọc vào guồng tải 11 kết hợp với dịng sản phẩm Tháo sản phẩm qua cửa âu Khơng khí thải qua lọc khơng khí 10 để đẩy Máy sấy trang bị dụng cụ kiểm tra tự động điều chỉnh thơng số q trình Đặc tính kỹ thuật máy sấy tạo xoáy: Năng suất, kg/h: theo sản phẩm ban đầu: 660 theo ẩm bốc hơi: 330 Độ ẩm sản phẩm, %: ban đầu: đến 60 12cuối: 10 Nhiệt độ cho phép để đun nóng canh trường nấm mốc, 0C: 35 Đường kính buồng xốy, mm: 1500 Cơng suất động cơ, kW:22 Các calorife: dạng: ÍÂ-6 diện tích bề mặt đun nóng, m2: 32,4 tiêu hao lớn điều kiện mùa đông, kg/h: 1090 Ap suất hơi, MPa: 0,6 Các quạt: loại: ĐĐÔ- số lượng: Tổng công suất động cơ, kW: 117 MÁY SẤY KIỂU BĂNG TẢI DÙNG HƠI DẠNG KCK Loại máy dùng để sấy chủng siêu nấm, kháng sinh dùng cho chăn nuôi sản phẩm tổng hợp từ vi sinh vật Máy sấy KCK có suất lớn dễ dàng thao tác Có thể ứng dụng để sấy chế phẩm vi sinh khác với điều kiện kín hồn tồn vơ trùng khơng khí thải Hình 13.8.Máy sấy dạng 4Ê-KCKMáy sấy (hình 13.8) tủ kim loại kín 8, bên có từ đến nhánh băng tải Các băng chuyền 1,5 mm, băngđược sản xuất lưới thép khơng gỉ với kích thước lỗ 20 căng tang truyền chủ động tang bị động Các băng tải có bề rộng khác phụ thuộc vào suất máy sấy Mỗi băng có dẫn động độc lập với hộp giảm tốc, có dẫn động chung cho phép thay đổi tốc độ băng tải từ 1,14 đến 1,0 m/phút Khơng khí để sấy cho vào nhánh thứ hai băng tải đựơc đun nóng nhờ calorife lắp băng lưới Hình nhánh Khơng khí xuyên qua tất băng lưới sản phẩm nằm Khơng khí bão hồ ẩm sau làm vơ trùng quạt thổi Sản phẩm trước sấy cần tán nhỏ sơ băng tải chuyền đến nhánh băng chuyền máy sấy Sản phẩm với băng chuyền đến đầu cuối đổ xuống băng Khi sấy chủng nấm, nhiệt độ khơng khí vùng 700C Cần đặt máy sấy phòngbằng 400C, vùng - 520C vùng 65 biệt lập, thơng thống Năng suất tính theo sản phẩm thơ tấn/ngày Trong máy sấy KCK bề mặt sử dụng băng khoảng nửa nhánh băng tải chạy không tải Để khắc phục nhược điểm sản xuất máy sấy có nhiều băng tải, vật liệu nằm nhánh nhánh băng chuyển động xuôi ngược MÁY SẤY DẠNG BĂNG TẢI Để sấy chủng siêu nấm thường dùng loại này.Tổ hợp máy gồm tán thô 5, băng tải tiếp liệu 1, máy sấy băng tải hệ chuẩn bị khơng khí gồm: lọc 6, calorife 3, nạp phân bổ khơng khí, rung Máy sấy tủ kim loại bên có bậc băng tải lưới căng tang Mỗi chuyển tải gồm có băng tải căng hai tang có tang chủ động Các tang chuyển động đựơc nhờ động chung qua hộp giảm tốc Trong hình 13.9 máy sấy dạng băng tải Quá trình sấy thực ba vùng Khơng khí đưa vào vùng có nhiệt độ thích hợp Bậc vùng thứ nhất, ba bậc vùng thứ hai bậc cuối vùng thứ ba Canh trường nuôi cấy nấm mốc có độ ẩm đến 55% đưa vào máy tán Khi chuyển dời khuôn kéo (được lồng vào mặt mút máy tạo hạt), canh trường bị ép qua lỗ có đường kính mm, bị dao cắt thành mãnh có hình xilanh với chiều dài mm, rải thành lớp qua băng chuyền nạp liệu dạng rung đến nhánh máy sấy Khơng khí đưa nạp vào phía lưới vùng thứ có nhiệt độ 650C vào thời gian chuyển dịch theo băng đầu tiên, canh trường sấy đến độ ẩm 35% Khi chuyển dời theo băng vùng thứ hai Khơng khí vùng thứ hai có nhiệt độ 450C, canh trường sấy đến độ ẩm 10 12%. Ở vùng thứ ba canh trường làm lạnh (nhờ khơng khí có nhiệt độ 160C) đến 250C chuyển ngồi Khơng khí vào khỏi máy sấy lọc qua lọc dầu kim loại Máy sấy trang bị dụng cụ kiểm tra nhiệt độ khơng khí canh trường, hệ điều chỉnh tự động ghi nhiệt độ trình sấy Hình 10 Đặc điểm kỹ thuật máy sấy băng tải: Năng suất tính theo canh trường nấm mốc khơ có độ ẩm 10%, tấn/ngày: 3,5 Số lượng băng tải lưới: Diện tích băng tải, m2: 30 Bề rộng lưới băng tải, mm: 1250 Tốc độ điều chỉnh chuyển động băng tải, m/phút: 0,04 5,7 Đường kính tang băng tải, mm: 244 60Thời gian sấy làm lạnh, phút: 40 Nhiệt độ cao để đun nóng canh trường qúa trinh sấy, 0C: 57 Cơng suất động cơ, kW: 29 Kích thước bản, mm: 27902800của máy sấy: 5560 39505000của tổ hợp thiết bị: 24400 Khối lượng, kg: 11600 Tiêu hao đơn vị cho canh trường khô: khơng khí, m3: 17800 (ở áp suất 392 kPa), kg: 6000 h: 200đối với lượng điện, kW TÍNH TỐN THIẾT BỊ SẤY Các thiết bị sấy ứng dụng công nghiệp vi sinh gồm ba phần bản: máy sấy, calorife thiết bị thông gió Máy sấy tính tốn theo lượng sản phẩm khô theo thông số chọn lựa trình Để chọn kết cấu phận của máy sấy người ta cần phải biết suất nó, loại tác nhân sấy, phương pháp đun nóng phương pháp nạp tới vật liệu sấy, phương pháp luân chuyển tác nhân sấy (tự nhiên hay cuỡng bức), phương pháp nạp tải liệu Để tính tốn thơng số q trình sấy cần phải biết độ ẩm ban đầu nhiệt độ cho phép cao sản phẩm, nhiệt dung chất khô sản phẩm, kích thước khối lượng sản phẩm, thơng số khơng khí xung quanh khơng khí thải, nhiệt độ cho phép cao tác nhân sấy, tốc độ tác nhân sấy thời gian sấy sản phẩm Tính tốn thiết bị sấy tiến hành theo thứ tự sau: Chọn loại thiết bị sấy Tính buồng sấy: Xác định kích thước buồng, xuất phát từ suất thiết bị để nhận cấu trúc, cân vật liệu, cân nhiệt; tính tiêu hao khơng khí tiêu hao nhiệt để đun nóng; tiêu hao đơn vị nhiệt cho bốc ẩm kg Tính thiết bị đun nóng (ví dụ, calorife): Chọn kết cấu calorife tác nhân nhiệt, tính sai khác trung bình nhiệt độ, hệ số truyền nhiệt, bề mặt trao đổi nhiệt calorife, chọn calorife Tính thiết bị thơng gió: Chọn sơ đồ nạp thải khơng khí, tính sức cản theo tuyến chuyển động khơng khí thiết bị sấy, chọn quạt gió tính cơng suất động Chọn loại thiết bị để sấy sản phẩm thu từ phương pháp tổng hợp sinh học Sấy huyền phù khối vi sinh dung dịch chất hoạt hoá sinh học q trình cơng nghệ phức tạp Cho nên chọn phương pháp sấy chất cần ý đến chất lượng sản phẩm sấy loại thiết bị sấy khác Để chọn loại máy sấy cần tiến hành phân tích số kinh tế - kỹ thuật trình sản phẩm cụ thể Chúng ta đưa số kinh tế - kỹ thuật phương pháp sấy nấm men gia súc lizin (bảng 13.3 13.4) Khi chọn loại thiết bị chế độ sấy tốt phải khảo sát ba nhóm số - công nghệ, kỹ thuật nhiệt hiệu kinh tế Nhóm thứ bao gồm: suất thiết bị, đặc điểm cấu tạo máy sấy, chế độ cơng nghệ, kích thước thiết bị, khả khí hố tự động hố q trình nạp liệu tháo sản phẩm, làm khơng khí số khác Nhóm thứ hai bao gồm suất thiết bị sấy, tiêu hao nhiệt cho đơn vị ẩm bốc hơi, tổn thất nhiệt thiết bị, khả sử dụng nhiệt khí thải Nhóm thứ ba có liên quan đến phác thảo chế độ sấy thiết kế, lắp ráp máy sấy, vấn đề liên quan đến chi phí vận hành, chi trả lương Cần ý đặc biệt tới chất lượng sản phẩm, tổn thất xuất sản xuất sản phẩm đắt tiền, ý đến hiệu làm khí thải chứa khí độc Ngồi cần ý số thiết bị phụ (hệ làm sạch, quạt gió, hệ đun nóng khơng khí ) Bảng 13.3 Các số sấy nấm men gia súc với phương pháp khác Tiêu hao nhiệt Năng suất đơn vị Tiêu hao Năng suất tính theo Loại thiết bị cho ẩm bốc tính theo ẩm bốc kim loại ẩm bốc hơi, kg/h hơi, kg cho máy Máy sấy kiểu 30(1)8(2)250 trụcMáy sấy 100010001000 180200200 20353 phunMáy sấy tầng 280(2) sôi Bảng h).Ghi chú: (1) Đơn vị thứ nguyên kg/(m2 h).(2) Đơn vị thứ nguyên kg/ (m2 Tiếp theo bảng 13.3 Công suất Nhiệt độ chất tải nhiệt Loại máy sấy động cơ, Tiêu hao đơn vị, kJ/ kg khỏi máy, K kW Máy sấy kiểu 5443 58624815 (khí lị)6029 343,15 trụcMáy sấy (khơng khí đun nóng)5652 204740 phunMáy sấy tầng 353,15573,15573,15 (khơng khí đun nóng) sôi Bảng Bảng 13.4 Các số sấy chất cô chứa lizin dùng cho gia súc với phương pháp khác Tải trọng Tốc Năng suất Các đơn vị độcủa đơn vị tính Nhiệt độ chất tải phương (theo chất tải theo ẩm bốc nhiệt, K pháp sấy vật liệu nhiệt, hơi,kg/ Khi vào Khi ẩm), kg/ m/ s (m2.h) m2 Máy sấy dạng băng tảiMáy 1550651  sấy tầng 254040-1,23532 kg/(m2.h)4 340388,15389310363373 sôi dạng 3 rungMáy sấy tầng sôiMáy sấy phun Bảng Xác định kích thước buồng sấy Các kích thước buồng sấy xuất phát từ suất thời gian Máy sấy thùng quay Khi tính toán máy sấy loại thùng quay cần xác định sức chứa thùng, đường kính, chiều dài, số vịng quay phút công suất tiêu thụ Sức chứa thùng (m3): Hình 11 đó: W - lượng ẩm bốc hơi, kg/h; h).A - ứng suất ẩm bốc hơi, kg/ (m2 Đại lượng A phụ thuộc vào dạng sản phẩm, vào nhiệt độ tác nhân sấy t1 kết cấu máy sấy Có thể sử dụng trị số A sau đây:  150 ; 300 Nhiệt độ tác nhân sấy t1, 0C: 130 700400 ; 500 12 ; ; h): Ứng suất ẩm bốc A, kg/(m3 2515 Ứng suất thùng quay theo ẩm lớn hơn, ví dụ h); bã ngơ sau trích lyđối với bã củ cải, t1 = 7500C A = 185 kg/(m3 h). 50 kg/(m3khi t1 = 300 0C A= 40 Thời gian có mặt sản phẩm thùng quay (s): Hình 12 - khối lượng xếp đầy sản phẩm,trong đó: kg/m3; - hệ số chứa đầy thùng quay; G - khối lượng sản phẩm nạp vào thùng quay, kg/s Số vòng quay thùng, vịng/s: Hình 13 đó: L - chiều dài thùng quay, m; a - hệ số phụ thuộc vào dạng ô đệm bên thùng (của cấu chuyển dời) đường kính thùng quay (ví dụ, đường kính thùng  2,8 m đệm nâng 1,2; ô đệm thẳng - 0,6 quay từ 1,2 0,33);0,4; ô đệm ổ - 0,65 D - đường kính thùng quay, m Tỷ số chiều dài L 5;và đường kính D thường từ - tg góc nghiêng thùng quay.tg Cơng suất (kW) động thùng quay: nN = 0,07D3L - hệ số phụ thuộc vào dạng đệm mứctrong đó: = 0,2 ô đệm nâng 0,063; ô đệmchất đầy thùng quay (khi thẳng - 0,038; ô đệm ổ - 0,01); n - số vòng quay thùng, vòng/s Máy sấy dạng băng tải Kích thước máy sấy tính xuất phát từ suất máy sấy G(kg/h) theo sản phẩm thời (s).gian Lượng sản phẩm băng tải (kg) = G Chiều cao phần băng tải hoạt động (m): Hình 14 - khối lượng xếp đầy sản phẩm,trong đó: kg/m3; f - diện tích tiết diện ngang sản phẩm băng tải, m2 Khi sấy sản phẩm xếp đầy: Hình 15 hay Hình 16 đó: b - bề rộng sản phẩm xếp băng tải, m; h - Chiều cao lớp sản phẩm, m Hình 17 ; Hình 18 đó: B - bề rộng băng tải, m Khi sấy sản phẩm có tiết diện vng: F = bh Tốc độ chuyển động băng tải (m/s): Hình 19 Bề rộng buồng (m) băng tải chuyển động: Hình 20 đó: Z - số lượng băng tải lắp song song nhau; B1 - khoảng cách băng tải, m; B2 - khoảng cách từ băng tải biên đến tường, m Chiều dài buồng (m): Lb = L0 + D + 2l đó: L0 - khoảng cách tâm tang căng tang dẫn động, m; l - khoảng cách từ thùng quay đến tường buồng, m Chiều cao buồng sấy (m): Hình 21 đó: m - số lượng tầng sấy; h1 - khoảng cách tang hai tầng lân cận, m, (h1 = 0,15 m); h2 - khoảng cách từ tang đến trần buồng sấy, m, (h2 = 0,27 m); h3 - khoảng cách từ tang đến sàng thiết bị, m, (thường lấy 0,3 m) Máy sấy phun Kích thước máy sấy phun thường tính theo thể tích bên theo sức căng cho phép buồng sấy theo ẩm bốc hơi: Vb = Hình 22 Tỷ số chiều cao buồng sấy đường kính bên 1,25.trong thường lấy 1,1 Chiều cao hoạt động buồng sấy (m): Hình 23 Đường kính buồng sấy (m): 2,4) RfDb = (2,2 đó: Rf - bán kính lửa phun, xác định theo cơng thức: Hình 24 tb - Đường kính trung bình giọt,trong đó: m, k - tỷ trọng dung dịch khí (thường lấy  0,9 kg/m3), 1200 0,4 800 Re - chuẩn Reynolds; Gu - chuẩn Gucman; Ko - chuẩn Kocobuc Hình 25 đó: n - số vòng quay đĩa phun, vòng/s (n 200);=130 100 = 1050  - tỷ trọng huyền phù, kg/ m3 ( kg/m3); 7,0G - lưu lượng huyền phù, kg/s (G = 0,03 kg/s) Hình 26 - độ nhớt động học huyền phù, m2/s Hình 27 ;6 m2/s10 0,3)= (0,4 0,35 m);d - đường kính đĩa phun, m (d = 0,12  = (6  - sức căng bề mặt huyền phù N/m2  ;8)10-2 N/m2 X - chu vi thấm ướt đĩa phun, m, (X = 0,04 0,9 m) r, Z -Đối với đĩa dạng vòi phun X = Z 24, r - bán kính vịi phun, m; Đối với đĩa dạng máng X = Zh,số rãnh, 12 0,05 m.trong h - chiều cao máng, m, h = 0,03 Re = Hình 28 đó: Hình 29 - tốc độ biên đĩa phun, m/s ( Hình 30 170 m/s);= 70 Hình 31 - độ nhớt động học khí, m2/s Hình 32 6 80)10= (20 Gu = Hình 33 đó: t1, t2 tm - nhiệt độ tác nhân sấy  450; t2 = 70 khi vào, khỏi máy sấy nhiệt kế bầu ướt, 0C, (t1 = 160 600C).105; tm = 40 Ko = Hình 34 đó: Cr - nhiệt dung riêng tác nhân sấy, K); 1,9 J/(kgK), Cr =1,03 J/(kg K;r1 - nhiệt ẩn hoá nhiệt độ bầu ướt, J/kg W1 W2 - độ ẩm huyền phù cho vào sấy độ ẩm 12%). 48%; W2= sản phẩm cuối, %, (W1 = 25 Tính calorife Các calorife thiết bị sấy chia làm hai loại- thiết bị gió nóng kiểu nước kiểu lửa Đun nóng tác nhân sấy - khơng khí - tiến hành thiết bị gió nóng kiểu nước (calorife kiểu nước) Chúng chùm ống có đường kính đến 30 mm, đun nóng nạp vào bên trong, bên bao phủ lớp khơng khí bị đun nóng Người ta lắp ống kim loại dày mm hình vng hay hình trịn cách mm để tăng truyền nhiệt từ nước qua tường ống đến không khí Hệ số truyền nhiệt calorife kiểu nước tốc K. 35 W/m2độ đun nóng từ đến 12 m/s 20 Trong công nghiệp vi sinh calorife kiểu nước sử dụng máy sấy kiểu băng tải máy sấy tầng sôi Nhược điểm loại thiết bị phức tạp cho việc làm ống bề mặt ống Khi sấy sản phẩm máy sấy phun, tác nhân sấy có nhiệt độ đến 3000C lớn thường sử dụng đun nóng kiểu ống Khơng khí sấy qua ống đun nóng khí lị thổi qua khơng gian ống Nhiệt sử dụng, thực chất khí tự nhiên hay dầu mazut Diện tích bề mặt truyền nhiệt (m2): Hình 35 đó: QK- Lượng tải nhiệt calorife, W; L - lượng khơng khí đun nóng, kg/h; K;CKK - nhiệt dung riêng khơng khí, kj/ kg t1 t0 - nhiệt độ khơng khí vào calorife khơng khí nóng thải ra, 0C; I0 I1 - entanpi khơng khí vào calorife khỏi calorife, 0C; K;K - hệ số truyền nhiệt, kW/ m2 ttb- sai khác trung bình nhiệt độ nước và khơng khí Hệ số truyền nhiệt xác định theo phương trình: Hình 36 đó: b n - hệ số thực nghiệm Đối với loại calorife kiểu bảng mỏng loại nhỏ trung bình b = 8,7, n = 0,5624, loại lớn b = 7,6, n = 0,568; - tỷ trọng khơng khí, kg/m3; Hình 37 - tốc độ khơng khí tiết diện hoạt động calorife, m/s; KK Hình 38 - tốc độ khối khơng khí, s.kg/m2 Các loại hệ số K chọn từ bảng 13.5 Bảng 13.5 Các loại hệ số truyền nhiệt calorife K)(W/ m2 sTốc độ khối khơng khí kg/ m2 Hình 39 đó: LS - lưu lượng khơng khí giây, kg/s; fk - tiết diện hoạt động calorife, m2; y - số lượng calorife lắp song song Sai khác nhiệt độ trung bình (0C): Hình 40 t2 - sai khác nhiệt độ lớn vàt1 trong đó: nhỏ chất tải nhiệt Số lượng calorife lắp nối tiếp: Hình 41 đó: FK - diện tích bề mặt truyền nhiệt calorife, m2 Đại lượng X làm tròn đến số nguyên, lấy dự trữ diện tích bề mặt truyền nhiệt 20% Diện tích truyền nhiệt tất calorife, m2: Hình 42 Lực cản calorife (Pa): Hình 43 đó: E, m - hệ số thực nghiệm Đối với calorife bảng mỏng loại nhỏ E = 0,0933, m = 1,7; loại trung bình E = 0,122, m = 1,76; loại lớn E = 0,153, m = 1,73 Trong bảng 13.6 giới thiệu đặc tính loại calorife sử dụng phổ biến công nghiệp Bảng 13.6 Lượng hành trình Kích thước bản, mm Khối lượng (loại hành trình), kg chất tải nhiệt Dài Cao Í Í Í ÍÂ Í ÍÂ và ÍÂ ÍÂ 6006007507390510510 1112445771,280,7106787,2106,513 58,470,7851068,189,3108,21 5090090010640640760 1114440,4118,6143, 2,4156,8189,5 7,2126,7144, 34,8159,4192,2 5010501200760880880 1114663164,419021 218,2253,5285 1175,920323 221,7257,9291, 1200 1010 5244,5 ,5324,6 0261,2 7329,4 Bảng Bảng 13.7 Đặc tính kỹ thuật calorife ÍÂ Chiều dày calorife dạng KC KMC 200 mm, dạng ÍÂ KMÂ-240 mm Tất calorife Nga sản xuất theo bốn loại: Â - lớn; C - trung bình, M - nhỏ CM - nhỏ Theo đặc tính chuyển động chất tải nhiệt có calorife hành trình (loại ÍC KÂ) calorife nhiều hành trinh (loại KMC KMÂ) Trong calorife hành trình, dịng song song chất tải nhiệt lúc qua ống, calorife nhiều hành trình chất tải nhiệt liên tục qua số chùm ống Sử dụng calorife nhiều hành trình để đun nóng khơng khí nước nóng, calorife hành trình đun nóng khơng khí nước Tính quạt gió Năng suất quạt gió tính theo khơng khí (m3/h) Hình 44 đó: Lh - nạp khơng khí mơt giờ, kg/h; KK - tỷ trọng khơng khí phụ thuộc vị trí đặt thiết bị quạt gió tổ hợp sấy vào nhiệt độ, kg/ m3 Hình 45 đây: P - áp suất khơng khí ẩm, Pa; X - hàm ẩm khơng khí, kg/ kg; Rnh= 47,1Rhn - số khí nước ;0C)Nm/(kg t0 - nhiệt độ khơng khí ẩm, 0C Khi suất máy quạt cột áp cho, công suất (kW) trục động cơ: Hình 46 đó: H - tổng cột áp quạt, Pa; V - suất quạt tính theo khơng khí, m3/h; 0,7);q= 0,5 q - hiệu suất quạt ( ot - hiệu suất có tính đến tổn thất ma sát trong ổ trục 0,97);ot = 0,95 ( t - hiệu suất có tính đến tổn thất truyền từ quạt đến động 0,95).t = 0,9 ( Khíbị nhiếm bụiSản phẩmKhí bị nhiễm bụiHình 13.10 Cấu tạo xyclon:a- Xyclon hình trống; b- Xyclon hình nónKhí làm sạchKhí làm sạchKhí bị nhiễm bụiSản phẩma)b)Tính xyclon Trong máy sấy phun máy sấy tầng sôi, sấy huyền phù dung dịch, tiểu phần chất hoạt hoá sinh g/m3.học đáng kể Hàm lượng tiểu phần khí thải chứa đến