Các quá trình và thiết bị công nghệ sinh học : THIẾT BỊ PHÂN CHIA CÁC DUNG DỊCH CỦA CÁC CHẤT HOẠT HOÁ SINH HỌC BẰNG MÀNG MỎNG part 2 doc

253 Mạy vi lc gäưm 20 ÷ 25 bäü lc v 20 ÷ 24 mng xenluloza axetat. Cọ thãø sỉí dủng polystrirol, thu tinh hỉỵu cå lm bn trủ. Paronit (caosu amiàng), caosu v relin cọ bãư dy khạc nhau âỉåüc sỉí dủng lm låïp âãûm. Mạy siãu lc cọ cạc ỉu âiãøm sau: âäü kên, sỉû gia cäú an ton cạc bäü lc v cạc âãûm phán cạch v mäüt lỉåüng chi tiãút khäng âạng kãø thạo âỉåüc. Nhỉåüc âiãøm l khäúi lỉåüng lao âäüng làõp rạp v thạo dåỵ mạy låïn. Mạy siãu lc (hçnh 12.6) hoảt âäüng nhỉ sau: dung dëch tiãût trng ban âáưu tỉì thng chỉïa 1 qua bäü lc vi khøn 2 v bäü lc så bäü 5 räưi dng båm 3 âáøy vo vng tưn hon kên. Vng tưn hon gäưm båm tưn hon 6, bäü trao âäøi nhiãût 7 v bäún bäü siãu lc 8. Sau khi båm, dung dëch âỉåüc phán bäø thnh hai dng song song. Mäùi dng chy qua hai bäü lc näúi liãn tiãúp nhau, v sau âọ chụng kãút håüp lải thnh dng chung âãø vo bäü trao âäøi nhiãût. Ạp sút lm viãûc trong hãû âỉåüc âiãưu chènh bàòng van. Nhiãût âäü ca dung dëch âỉåüc giỉỵ äøn âënh trong giåïi hản 10 0 C nhåì bäü trao âäøi nhiãût. Cháút tháúm chỉïa cạc dung dëch cạc cháút tháúp phán tỉí vo thng chỉïa 9, cn cháút cä sau khi tưn hon nhiãưu láưn âãún mäüt mỉïc nháút âënh thç âỉa vo thng thu nháûn cháút cä 10. Viãûc näúi liãn tiãúp cạc âỉåìng song song ca cạc bäü vi lc cho phẹp thay âäøi cạc thiãút bë trong qụa trçnh hoảt âäüng v lm thûn tiãûn cho thao tạc. Âãø ngàn ngỉìa sỉû xám nháûp cạc vi sinh váût lả vo hãû siãu lc, thỉåìng trang bë thãm båm tưn hon cọ âãûm hai màût mụt. Båm tưn hon 11 âáøy nỉåïc tiãût trng tỉì thng chỉïa vo âãûm. Sau cạc båm thỉåìng làõp cạc bäü chäúng rung âãø san bàòng xung âäüng ca dung dëch. Trãn cạc âỉåìng x cháút cä v cháút tháúm làõp âàût cạc lỉu lỉåüng kãú kiãøu con quay, cn âoản thäng ra ngoi khäng khê cọ cạc bäü lc vi khøn. Khi kãút thục quạ trçnh cạc bäü vi lc, cạc thng chỉïa âãưu âỉåüc rỉía bàòng nỉåïc v xạc âënh hm lỉåüng enzim trong nỉåïc rỉía. Enzim âỉåüc trêch ra tỉì nỉåïc rỉía trong chu k cä tiãúp theo. Dng dung dëch 1% monocloamin hay cháút sạt trng khạc âãø tiãût trng thiãút bë trong thåìi gian 15 ÷ 20 phụt, sau âọ rỉía bàòng nỉåïc tiãût trng trong vng 30 ÷ 40 phụt, tiãúp theo chu k cäng nghãû âỉåüc làûp lải. Thiãút bë vi lc tỉû âäüng liãn tủc cọ nàng sút cao (hçnh 12.7) âỉåüc sỉí dủng trong sn xút låïn cạc loải chãú pháøm enzim v cạc chãú pháøm hoảt hoạ sinh hc khạc. Thiãút bë gäưm 18 bäü vi lc 4 våïi diãûn têch bãư màût hoảt âäüng 180 m 2 . Cạc bäü âỉåüc nhọm hoạ thnh ba mỉïc cä näúi nhau liãn tủc. Mäùi mỉïc l mäüt vng tưn hon kên, ngoi cạc bäü vi lc tham gia vo vng tưn hon cn cọ båm 2 v bäü trao âäøi nhiãût 3. Vng âáưu tiãn cọ 9, vng hai − 6, vng thỉï ba − 3 bäü. 254 Hỗnh 12.6. Maùy sióu loỹc: 1- Thuỡng chổùa dung dởch ban õỏửu; 2- Bọỹ loỹc vi khuỏứn; 3- Bồm naỷp dung dởch; 4- Bọỹ chọỳng rung; 5- Bọỹ loỹc sồ bọỹ; 6- Bồm tuỏửn hoaỡn; 7- Bọỹ trao õọứi nhióỷt; 8- Khọỳi vi loỹc; 9- Thuỡng chổùa chỏỳt loỹc; 10- Thuỡng chổùa chỏỳt cọ; 11- Bồm; 12 - Thuỡng chổùa nổồùc tióỷt truỡng Trong mọựi mổùc, chỏỳt loớng õổồỹc cọ qua ba bọỹ lión tuỷc. mổùc õỏửu coù ba doỡng song song nhau, mổùc hai hai vaỡ ồớ mổùc ba mọỹt. Dung dởch tổỡ mổùc õỏửu vaùo mổùc hai vaỡ sau õoù vaỡo mổùc ba, caùc chỏỳt thỏỳp phỏn tổớ õổồỹc loỹc lión tuỷc. Hóỷ phỏn bọứ doỡng nhổ thóỳ cho pheùp õaỷt tọỳc õọỹ chuyóứn õọỹng cuớa chỏỳt loớng trong caùc raợnh õóỳn 2 m/s, giaớm bồùt sổùc caớn thuyớ lổỷc vaỡ tióu thuỷ nng lổồỹng tọỳi thióứu. Hỗnh 12.7. Maùy vi loỹc Vaỡo khờ quyóứn N ổồùc tióỷt truỡng 3 4 5 4 11 Chỏỳt loỹc D ung dởch ban õỏửu Chỏỳt cọ Vaỡo khờ quyóứn 12 Chỏ ỳ t saùt truỡng 6 Vaỡo khờ quyóứn H ồi N ổồùc H ồi Vaỡo khờ quyóứn D ung dởch enzim Chỏỳt loỹc Chỏỳt cọ N ổồùc 255 Trong tiãún trçnh váûn hnh lỉåüng cháút tháúm theo cạc mỉïc âäü ca hãû âỉåüc gim xúng, cn mỉïc âäü cä tàng lãn. Lỉåüng cháút tháúm cå bn nháûn âỉåüc åí mỉïc âáưu tiãn, nh hån - åí mỉïc hai v cn nh hån nỉỵa åí mỉïc thỉï ba, cho nãn diãûn têch bãư màût lc åí mỉïc âáưu l 90, åí mỉïc hai - 60 v åí mỉïc ba - 30 m 2 . Dung dëch âáưu âỉåüc âáøy vo hãû thu lỉûc ca mạy tỉì thng chỉïa 5 nhåì båm âënh lỉåüng 1 cọ ạp sút 0,6 MPa. Mạy vi lc âỉåüc trang bë hãû tỉû âäüng âiãưu chènh quan hãû giỉỵa tiãu hao cháút tháúm v cháút cä, cho phẹp liãn tủc âiãưu chènh máùu cháút cä (phủ thüc vo säú láưn tưn hon v lỉåüng enzim â thu nháûn âỉåüc). Thiãút bë cng âỉåüc trang bë cạc dung lỉåüng âãø chỉïa dung dëch sạt trng 7 v nỉåïc tiãût trng 8, trang bë hãû nảp nỉåïc vo cạc bäü vi lc trong thåìi gian ngỉìng nảp dung dëch (âãø bo giỉỵ mng xenluloza axetat) . Khäng khê thi ra khi hãû âỉåüc lm sảch trong cạc bäü lc vi khøn 6. Nàng sút ca thiãút bë l 1800 l/h. Khọ khàn cho viãûc thay thãú cạc mng lỉûa chn sau khi lc l nhỉåüc âiãøm chênh ca cạc thiãút bë siãu lc. Bng 12.2. Âàûc âiãøm k thût ca cạc thiãút bë siãu lc Cạc chè säú YKΦ - 40 YKΦ - 180 Nàng sút (1) tênh theo dung dëch ban âáưu, m 3 /h Säúï láưn cä tênh theo thãø têch Diãûn têch bãư màût ca cạc mng, m 2 Nhiãût âäü låïn nháút, 0 C p sút lm viãûc, MPa Phảm vi pH (2) Cäng sút, kW Cäng sút âån vë, kW/m 2 Kêch thỉåïc cå bn Khäúi lỉåüng, kg 0,45 10 v hån 40 50 0,6 5 ÷ 8 15 0,37 2150×900×2800 1800 2,0 10 v hån 180 50 0,6 5 ÷ 8 122 0,68 10200×5300×2800 9700 Ghi chụ: (1) Nàng sút phủ thüc vo cạc thäng säú cạc mng âỉåüc sỉí dủng v cạc tênh cháút cạc cháút lng âem cä. (2) Khi sỉí dủng cạc mng cọ nhn hiãûu YAM bàòng xenluloza axetat. 12.2.2. Cạc thiãút bë siãu lc dảng mäâun Hiãûn nay trong thỉûc tãú åí cạc nỉåïc cọ xu hỉåïng tho ra nhỉỵng thiãút bë dảng mäâun vãư cäng nghãû mng lc. Viãûc ỉïng dủng cạc thiãút bë siãu lc dảng mäâun s cho phẹp lm dãù dng viãûc thao tạc v gim nhán cäng. 256 Caùc tọứ hồỹp sióu loỹc Y - 15/20 , Y - 15/40 , Y - 15/2000. Caùc thióỳt bở sióu loỹc Y - 15/20 taùc õọỹng giaùn õoaỷn õổồỹc duỡng õóứ cọ vaỡ tinh chóỳ caùc dung dởch chổùa enzim vaỡ caùc chỏỳt hoaỷt hoaù khaùc. Voớ xilanh cuớa thióỳt bở duỡng maỡng loỹc trong tọứ hồỹp Y - 15/20 (hỗnh 12.8) õổồỹc phuớ kờn tổỡ hai hổồùng bũng caùc nừp bờch coù õaùy elip. Cọỳ õởnh hai mọõun maỡng daỷng khung phúng trong voớ coù dióỷn tờch bóử mỷt cuớa mọựi mọõun 12,5 m 2 . Mọõun gọửm cuỷm caùc bọỹ loỹc phúng coù daỷng caùc tỏỳm baớn xọỳp bũng polyme õổồỹc boỹc bồới maỡng lổỷa choỹn. Cuỷm õổồỹc eùp laỷi giổợa caùc mỷt bờch bũng caùc thanh giũng ồớ bón trong caùc raợnh rọựng õóứ thaùo chỏỳt thỏỳm. Chỏỳt thỏỳm thaùo ra ngoaỡi qua caùc khồùp vỷn, õổồỹc phỏn bọứ trong voớ thióỳt bở. Tọứ hồỹp loỹc Y - 15/40 khaùc vồùi tọứ hồỹp loỹc Y - 15/20 ồớ chọự tọứ hồỹp Y - 15/40 coù hai thióỳt bở loỹc maỡng nọỳi tióỳp nhau. Tọứng dióỷn tờch cuớa bóử mỷt maỡng 50 m 2 . Hỗnh 12.8. Sồ õọử tọứ hồỹp sióu loỹc Y -15/40 1- Thuỡng chổùa dởch; 2- Bồm tuỏửn hoaỡn; 3-Bọỹ loỹc sồ bọỹ; 4- Thióỳt bở loỹc bũng maỡng moớng; 5- Van tióỳt lổu; 6- Bọỹ trao õọứi nhióỷt ỷc tờnh kyợ thuỏỷt cuớa tọứ hồỹp Y - 15/140 Nng suỏỳt tờnh theo dung dởch ban õỏửu, m 3 /h: dổồùi 4 Sọỳù lỏửn cọ tờnh theo dung dởch: dổồùi 10 Dióỷn tờch bóử mỷt cuớa caùc maỡng, m 2 : 50 Aùp suỏỳt laỡm vióỷc, MPa: 1,5 Lổồỹng dỏựn õọỹng õióỷn: 2 Cọng suỏỳt õồn vở cuớa õọỹng cồ õióỷn, kW/m 2 : 13 Kờch thổồùc cồ baớn: 3600ì1400ì2200 Khọỳi lổồỹng, kg: 1670 Tọứ hồỹp loỹc Y - 15/2000 coù bóử mỷt loỹc tọứng cọỹng 2000 m 2 . Tọứ hồỹp loỹc coù caùc thióỳt bở duỡng maỡng loỹc daỷng mọõun, vóử kóỳt cỏỳu tổồng tổỷ nhổ caùc thióỳt bở õổồỹc sổớ duỷng trong tọứ hồỹp Y - 15/20.Tọứ hồỹp Y - 15/2000 gọửm bọỳn tọứ hồỹp nhoớ Y - 15/50 taùc õọỹng giaùn õoaỷn, laỡm vióỷc ồớ chóỳ õọỹ tổỷ õọỹng. Mọựi tọứ hồỹp nhoớ coù bọỹ phỏỷn õọỹc lỏỷp vaỡ hoaỡn 6 1 4 2 3 5 Chỏỳt loỹc Taùc nhỏn laỷnh D ung dởch ban õỏửu 257 ton cọ thãø bo âm chãú âäü cäng nghãû â cho. Cọ bäún vng tưn hon trong täø mạy siãu lc, mäùi vng gäưm cọ båm tưn hon, bäü trao âäøi nhiãût v nàm thiãút bë dng mng lc âỉåüc näúi liãn tủc. Täø mạy siãu lc YΦ - 15/500 lm viãûc nhỉ sau: dung dëch tỉû chy âáưy vng tưn hon, sau âọ måí båm nảp liãûu âãø âáøy dung dëch tỉì dung lỉåüng ban âáưu vo vng thỉï nháút, v måí cạc båm tưn hon. Cho nãn mäüt pháưn cháút lng âỉåüc tưn hon theo vng, cn mäüt pháưn chy tỉì vng ny sang pháưn khạc, mỉïc âäü cä tàng dáưn. Khi trong vng thỉï bäún âảt âỉåüc näưng âäü cä â cho thç måí van thạo cháút tháúm vo vng tiãúp theo. Dung dëch âáưu âỉåüc nảp thỉåìng xun vo vng thỉï nháút våïi mäüt lỉåüng bàòng täøng lỉåüng cháút tháúm thạo ra tỉì mäùi vng v lỉåüng cháút cä tỉì vng thỉï bäún. Hãû thäúng làõp rạp cạc âỉåìng äúng dáùn cho phẹp måí báút k vng tưn hon no m khäng cáưn phi dỉìng täø mạy. Âàûc tênh k thût ca cạc täø håüp YΦ - 15/500 v YΦ - 15/2000 âỉåüc nãu åí bng 12.3. Bng 12.3. Âàûc tênh k thût ca cạc täø håüp siãu lc Y Φ - 15/500 v Y Φ -15/2000 Cạc chè säú YΦ - 15/500 YΦ - 15/2000 Chãú âäü lm viãûc Nàng sút (1) tênh theo dung dëch ban âáưu, m 3 /h Säúï láưn cä Diãûn têch bãư màût ca cạc mng, m 2 Lỉåüng täø mạy lc bàòng mng Nhiãût âäü cho phẹp cao nháút (2) , 0 C p sút lm viãûc, MPa Phảm vi pH (2) Lỉåüng dáùn âäüng âiãûn Cäng sút âäüng cå âiãûn, kW Cäng sút âån vë, kW/m 2 Kêch thỉåïc cå bn Khäúi lỉåüng, kg Giạn âoản 3,75 dỉåïi 10 500 20 50 dỉåïi 1,0 5 ÷ 8 11 181 0,36 12000×15000×5000 32000 Giạn âoản 15,0 dỉåïi 10 2000 80 50 dỉåïi 1,0 5 ÷ 8 44 725 0,36 48000×15000×5000 130000 Ghi chụ: (1) Nàng sút phủ thüc vo cạc thäng säú ca cạc mng âỉåüc ỉïng dủng v cạc tênh cháút ca cháút lng âem cä. (2) Khi sỉí dủng cạc mng cọ nhn hiãûu YAM tỉì xenluloza axetat. Cạc täø håüp siãu lc dảng äúng v dảng cün. Cạc täø håüp tạc âäüng giạn âoản âãø phán chia cạc dung dëch bàòng phỉång phạp siãu lc dảng cün v dảng äúng. Täø mạy dảng cün dng âãø phán chia cạc dung dëch tỉång âäúi ngun cháút, cn dảng äúng - âäúi våïi cạc dung dëch chỉïa thãø huưn ph. 258 Täø håüp MP - 70 - 2000T. Täø håüp gäưm cạc täø mạy lc dng mng, båm tưn hon, khung, trảm âiãưu khiãøn v âỉåüc trang bë cạc dủng củ âo - kiãøm tra. Thiãút bë trao âäøi nhiãût v dung lỉåüng khäng thüc thnh pháưn ca täø håüp. Trong v xilanh ca täø mạy cọ ba khåïp näúi: âãø nảp dung dëch phán chia, âãø thạo cháút cä v âãø thạo cháút lc. Mäâun dảng äúng hay dảng cün âỉåüc làõp trong v. Mäâun dảng äúng gäưm cạc äúng xäúp bàòng cháút do thu tinh sàõp xãúp song song nhau cọ âỉåìng kênh 12 mm, cạc mng lỉûa chn âỉåüc làõp vo bãư màût bãn trong ca cạc äúng xäúp trãn. Mäâun dảng cün l låïp bàòng mng bạn tháúm, lỉåïi capron v vi capron ph lãn äúng âäüt läù. Båm âáøy dung dëch vo khoang bãn trong ca cạc bäü pháûn phán chia räưi âãún bãư màût ca mng. Cháút tháúm âỉåüc thạo riãng biãût tỉì mäùi mäâun vo äúng gọp. Dung dëch âỉåüc cä củc bäü tỉì cạc täø mạy quay vãư dung lỉåüng âãø tưn hon. Khi lm viãûc våïi cạc cháút hoảt hoạ sinh hc täø håüp âỉåüc bäø sung thãm cạc bäü trao âäøi nhiãût âãø trạnh dung dëch bë quạ nhiãût khi tưn hon. Âàûc tênh k thût ca täø håüp MP - 70 - 2000T: Nàng sút tênh theo cháút tháúm, m 3 /ngy: 24 Diãûn têch bãư màût mng, m 2 : 35 p sút lm viãûc, MPa: 0,35 Cäng sút thiãút kãú, kW: 110 Cäng sút âån vë , kW/m 2 : 3,14 Kêch thỉåïc cå bn: 4900×4200×2500 Khäúi lỉåüng, kg: 5200 12.2.3. Cạc täø håüp mäâun siãu lc tạc dủng liãn tủc Täø håüp mäâun siãu lc dảng lc - ẹp âãø cä cạc sn pháøm lng trong cäng nghiãûp vi sinh, y v hoạ. Täø håüp siãu lc A1 - OYC. Täø håüp (hçnh 12.9) gäưm 6 lä: 1 ÷ 6, mäùi mäüt lä cọ båm tưn hon 9, bäü trao âäøi nhiãût 10, chụng âỉåüc näúi våïi äúng gọp chung âãø thạo cháút cä v cháút lc. Tỉì hai dung lỉåüng 11, sn pháøm ban âáưu chy vo bäü trao âäøi nhiãût 12, tải âáy sn pháøm âỉåüc âun nọng v sau âọ båm 13 âáøy vo täø mạy siãu lc.Trong lä 1 sn pháøm âỉåüc ẹp thàóng qua cạc mäâun våïi täúc âäü trãn mng 1,6 ÷ 2,0 cm/s nhåì båm tưn hon 8. Sn pháøm âỉåüc tưn hon nhiãưu láưn trong vng ca lä, cháút lc âỉåüc thạo liãn tủc khi mäâun, cn cháút cä mäüt pháưn âỉåüc âáøy vo lä 2, v quạ trçnh nhỉ thãú âỉåüc làûp lải. Viãûc cä tiãúp tủc âỉåüc thỉûc hiãûn tỉång tỉû trong táút c cạc lä tiãúp theo. Thnh pháøm cọ näưng âäü â âảt theo quy âënh âỉåüc thạo ra khi lä 6. . m 3 /ngy: 24 Diãûn têch bãư màût mng, m 2 : 35 p sút lm viãûc, MPa: 0,35 Cäng sút thiãút kãú, kW: 110 Cäng sút âån vë , kW/m 2 : 3,14 Kêch thỉåïc cå bn: 4900× 420 0 25 00 Khäúi lỉåüng, kg: 520 0. õồn vở cuớa õọỹng cồ õióỷn, kW/m 2 : 13 Kờch thổồùc cồ baớn: 3600ì1400 22 00 Khọỳi lổồỹng, kg: 1670 Tọứ hồỹp loỹc Y - 15 /20 00 coù bóử mỷt loỹc tọứng cọỹng 20 00 m 2 . Tọứ hồỹp loỹc coù caùc thióỳt. theo dung dởch ban õỏửu, m 3 /h: dổồùi 4 Sọỳù lỏửn cọ tờnh theo dung dởch: dổồùi 10 Dióỷn tờch bóử mỷt cuớa caùc maỡng, m 2 : 50 Aùp suỏỳt laỡm vióỷc, MPa: 1,5 Lổồỹng dỏựn õọỹng õióỷn: 2 Cọng