Các quá trình và thiết bị công nghệ sinh học : MÁY VÀ THIẾT BỊ CHUẨN BỊ NGUYÊN LIỆU part 1 pot

64 Chỉång 4 MẠY V THIÃÚT BË CHØN BË NGUN LIÃÛU Trong quy trçnh sn xút cạc cháút hoảt hoạ sinh hc cọ nhiãưu cäng âoản phủ tråü. Viãûc lỉûa chn âụng âàõn cạc thiãút bë phủ tråü cọ nh hỉåíng nhiãưu âãún hiãûu sút sn xút. Sn xút sinh hc hiãûn âải chỉïa mäüt lỉåüng âạng kãø cạc thiãút bë phủ tråü våïi nhỉỵng mủc âêch khạc nhau. Cạc dảng thiãút bë phủ tråü nhỉ: näưi phn ỉïng - näưi träün cạc cáúu tỉí mäi trỉåìng dinh dỉåỵng, thng bo qun sn pháøm lng, thng chỉïa âãø thu nháûn v bo qun ngàõn hản cạc sn pháøm lng, bäü âënh lỉåüng mäi trỉåìng lng, cạc båm âãø âáøy dung dëch, bäü nảp liãûu cạc mäi trỉåìng råìi v lng, cạc mạng âãø rỉía thiãút bë bàòng cå hc, thäøi khê, cạc mạy nẹn 4.1. THIÃÚT BË CHỈÏA BO QUN MÄI TRỈÅÌNG LNG 4.1.1. Kiãún thỉïc chung Mäüt pháưn âạng kãø ngun liãûu v váût liãûu phủ âỉåüc âỉa vo nh mạy cáưn phi bo qun mäüt thåìi gian di hay ngàõn hản trong cạc bãø chỉïa åí trong kho. Tu theo mỉïc âäü cáưn thiãút cọ thãø chuøn mäüt cạch liãn tủc hay giạn âoản vo thng chỉïa trong cạc phán xỉåíng. Mäüt säú nh mạy sn xút ra cạc dảng sn pháøm lng âỉåüc bo qun trong cạc thng chỉïa åí trong kho trỉåïc khi âỉa âãún ngỉåìi tiãu dng. Cọ mäüt säú phỉång ạn hỉåïng dáùn âãø chn bãø chỉïa nhàòm bo qun ngun liãûu, váût liãûu phủ v cạc sn pháøm hng hoạ cng nhỉ tênh toạn thãø têch ca bãø: 1- Âäúi våïi mäùi loải mäi trỉåìng, phủ thüc vo tênh cháút ca chụng cọ thãø thiãút láûp nhiãưu bãø riãng biãût, cn âäúi våïi mäi trỉåìng âäüc hải thç phi cọ bãø an ton phủ tråü. 2- Khi chuøn mäi trỉåìng vo kho hay ra khi kho theo chu k cho phẹp thiãút láûp hai bãø cho mäùi mäi trỉåìng. 3- Nãúu hai bãø cọ sỉïc chỉïa låïn thç viãûc sn xút bãø khäng cọ hiãûu qu v khäng cọ kh nàng thỉûc hiãûn vãư k thût thç säú bãø cọ thãø chn låï n hån 2. Trong trỉåìng håüp bãø cọ sỉïc chỉïa låïn phi thiãút láûp cạc bäü pháûn theo di vãû sinh v chäúng chạy. 65 4- Sỉïc chỉïa chung ca cạc bãø âäúi våïi mäùi dảng ngun liãûu âỉåüc xạc âënh theo âënh mỉïc bo qun v phủ thüc vo sỉû dỉû trỉỵ ngun liãûu cáưn thiãút âãø nh mạy hoảt âäüng liãn tủc. 5- Sỉïc chỉïa chung ca cạc bãø âỉûng sn pháøm hng hoạ âỉåüc xạc âënh theo mỉïc bo qun v phủ thüc vo sỉû täưn tải cho phẹp ca sn pháøm. Lỉåüng ngun liãûu v váût liãûu phủ chỉïa trong kho, trong bãø âỉåüc xạc âënh ch úu dỉûa vo dỉû trỉỵ hng ngy v dỉû trỉỵ bo hiãøm. Dỉû trỉỵ hng ngy vãư ngun liãûu v váût liãûu phủ âỉåü c tênh theo cäng thỉïc: Z ng = a.t trong âọ: a - u cáưu trung bçnh hàòng ngy theo kãú hoảch vãư ngun liãûu v váût liãûu phủ, táún/ngy; t - khong cung ỉïng giỉỵa cạc ngy liãn tiãúp, ngy. Dỉû trỉỵ bo hiãøm ca ngun liãûu, váût liãûu phủ v sn pháøm cáưn thiãút khäng theo kãú hoảch, khäng cọ bãø chỉïa v cạc ngun nhán khạc âỉåüc xạc âënh theo cäng thỉïc: Z bh = a (t 1 + t 2 + t 3 + t 4 ) trong âọ: t 1 - thåìi gian dåỵ ngun liãûu, váût liãûu phủ (chè kho sạt mäüt ngy), ngy; t 2 - thåìi gian váûn chuøn tỉì nåi giao hng âãún nåi sỉí dủng, ngy; t 3 - thåìi gian giao nháûn, ngy; t 4 - thåìi gian chøn bë ngun liãûu v váût liãûu phủ âãø sn xút, ngy. Thåìi gian váûn chuøn: 330 2 L t = trong âọ: L - khong âỉåìng sàõt tỉì nåi dåỵ hng âãún nåi giao nháûn, km; 330 - täúc âäü tu ho, km/ngy. Dỉû trỉỵ cỉûc âải trong kho: Z max = Z ng + Z bh Thãø têch ton bäü cạc bãø âãø bo qun mäüt trong nhỉỵng dảng ngun váût liãûu hay thnh pháøm: S max 1000 K Z V ⋅ = ρ trong âọ: ρ - t trng ca ngun váût liãûu, kg/m 3 ; K S = 0,9 - hãû säú chỉïa âáưy thãø têch ca bãø. Xút phạt tỉì thãø têch chung ca bãø cọ tênh âãún tênh cháút ca mäi trỉåìng v cạc tiãu chøn quy âënh chụng ta cọ thãø tçm âỉåüc dảng, thãø têch v säú lỉåüng cạc bãø. 66 4.1.2. Cạc bãø chỉïa bo qun ngun liãûu v sn pháøm hng hoạ Hiãûn tải v trong tỉång lai âãø thu nháûn cạc sn pháøm vi sinh thỉåìng dng cạc ngun liãûu lng cå bn sau: parafin lng, rè âỉåìng, rè c ci, dáưu diãzen, metanol, etanol, axit axetic Rỉåüu etylic, axeton, butanol, cháút cä chỉïa lizin, axit cacbonic dảng lng l nhỉỵng sn pháøm täøng håüp vi sinh åí dảng lng. Nhỉỵng dảng ngun liãûu v thnh pháøm âỉåüc nãu trãn cáưn phi bo qun trong cạc bãø åí cạc nh kho ca nh mạy. Parafin lng, dáưu diãzen v rè âỉåìng âỉåüc bo qun trong cạc bãø chỉïa bàòng thẹp, kiãøu nàòm ngang. Cạc bãø cọ sỉïc chỉïa tỉì 100 âãún 10000 m 3 âỉåüc thiãút kãú theo tiãu chøn cọ âãư cáûp âãún cạc tênh cháút ca mäi trỉåìng, nhiãût âäü cao nháút ca khäng khê bãn ngoi, ti trng giọ. Trãn hçnh 4.1 mä t bãø chỉïa rè âỉåìng cọ thãø têch 5000 m 3 . Pháưn hçnh trủ ca v cọ kãút cáúu táúm våïi 8 âai âỉåüc hn lải thnh 8 mäúi. Tám bãø cọ trủ âåỵ bàòng äúng thẹp våïi cạc cạnh trãn v cạnh dỉåïi. Cạnh trãn tỉûa vo mại, cạnh dỉåïi tỉûa vo âạy bãø. Mại chàõn cọ gọc nghiãng 05,0= α (1 : 20) tỉì tám âãún biãn bãø; Âạy âỉåüc hn lải bàòng nhỉỵng táúm riãng biãût v cọ gọc nghiãng α= 0,02 (1:50) tỉì tám âãún biãn bãø. ÅÍ vng thạo rè ra khi bãø cọ bäü pháûn âun nọng kiãøu äúng dng âãø âun nọng củc bäü rè âỉåìng âãún 40 0 C. Âãø ngun liãûu âỉåüc âäưng nháút trong bãø cáưn trang bë cạc äúng rọt v bäú trê chụng åí nhỉỵng mỉïc khạc nhau lm thnh hãû âäưng hoạ. Nhåì båm tưn hon m rè âỉåìng âỉåüc âáøy tỉì âáưu näúi cỉía bãn dỉåïi vo hãû thäúng âäưng hoạ. 1- Hãû âäưng hoạ; 2- Âạy bãø; 3- V bãø ; 4- Mại; 5- Cäüt âåỵ trung tám; 6- Van âäøi khê; 7- ÄÚng näúi âãø kiãøm tra mỉïc ngun liãûu; 8- Cỉía nảp; 9- Cáưu thang;10- ÄÚng näúi âãø rọt ngun liãûu lng; 11- Thiãút bë âun nọng bàòng håi H åi 3 4 5 6 78 9 H çnh 4.1. Bãø chỉïa ngun liãûu lng: 67 Thiãút kãú bãø âãø bo qun rè âỉåìng âỉåüc tênh theo cạc chè säú cå bn: t trng 1445 kg/m 3 åí ạp sút khê quøn v nhiãût âäü khäng khê bãn ngoi âãún −40 0 C (nãúu åí cạc vng lảnh), ti trng giọ 343 Pa. Trong cạc nh mạy sn xút rỉåüu, thãø têch ca cạc bãø âãø bo qun rỉåüu thỉåìng âỉåüc tênh cho hai tưn sn xút liãn tủc. Thãø têch riãng biãût ca cạc bãø cọ thãø thiãút kãú theo tiãu chøn 100, 250, 500, 2000 v 3000 m 3 . Bãø hçnh 4.2 l khäúi kên bàòng thẹp dảng âỉïng, cọ kãút cáúu hn våïi nàõp hçnh nọn, âạy phàóng. Rỉåüu etylic cọ nhiãût âäü bay håi + 9 0 C thüc cháút lng dãù bay håi v dãù chạy. Hm lỉåüng rỉåüu cho phẹp trong khäng khê khäng vỉåüt quạ 10 ÷12 g/m 3 . Våïi mủc âêch tiãu hao täúi thiãøu lỉåüng rỉåüu v bo qun an ton, bãø cáưn phi trang bë cạc dủng củ âàûc biãût (nhiãût kãú, van bo hiãøm, van khäng khê, bạo hiãûu mỉïc, thạo càûn, quạ ạp, v cạc cỉía quan sạt). Thạo ngun liãûu lng bàòng bäü tỉû chy hồûc tảo quạ ạp bàòng khäng khê nẹn hay khê trå åí ạp sút rỉåüu tỉì 0,3 ÷ 1,6 MPa. Âãø bo qun tảm thåìi ngun liãûu lng, cạc dung dëch múi, cạc cáúu tỉí mäi trỉåìng, cạc cháút tỉì cháút lng canh trỉåìng, cạc cháút cọ chỉïa cạc ngun täú vi lỉåüng cng nhỉ cạc sn pháøm trung gian khạc, trong quạ trçnh sn xút thỉåìng âỉåüc sỉí dủng thiãút bë chỉïa bàòng thẹp hn cọ cạc ạo ngoi v cå cáúu chuøn dåìi. Cạc bãø bo qun metanol, axeton v butanol cọ kãút cáúu gáưn giäúng nhau. Bo qun khê cạcbonic åí trảng thại hoạ lng trong cạc bçnh cọ thãø têch quy âënh 4; 8; 12; 15; 25 v 50 m 3 âỉåüc tênh toạn våïi ạp sút cỉûc âải 1,6 MPa. Âàûc âiãøm cå bn ca thiãút bë chỉïa: dung têch, ạp sút, v váût liãûu chãú tảo. Bãø chỉïa ngun liãûu lng cọ hai loải: loải âỉïng v nàòm ngang. Loải âỉïng cọ t säú chiãưu cao /âỉåìng kênh = 5. 1 2 3 8200 H çnh 4.2. Bã ø âãø bo qun rỉåüu etylic: 1- Phng thu bt; 2- Van âiãưu khiãøn tỉû âäüng; 3- Thiãút bë tỉåïi; 4- Van an ton bàòng thu lỉûc; 5- Cại chàõn lỉía; 6- Dủng củ âãø âo mỉïc rỉåüu; 7- ÄÚng âãø thoạt liãûu; 8 - Cỉía van thu lỉûc; 9- Mạng dáùn nỉåïc R ỉåüu R ỉåüu 68 4.1.3. Bãø bo qun cạc ngun liãûu phủ Cạc ngun liãûu phủ bao gäưm cạc axit khoạng v kiãưm, cháút chiãút tỉì ngä, cạc dung dëch múi, cháút phạ bt, dung mäi hỉỵu cå, dáưu, benzin, mazut Cạc axit sunfuric, clohydric v phosphoric l nhỉỵng cháút âäüc cọ tạc âäüng mảnh nãn khi thiãút kãú kho chỉïa v chn bãø âỉûng cáưn phi theo hỉåïng dáùn ca cạc tiãu chøn ban hnh. Trãn hçnh 4.3 mä t bãø cọ kãút cáúu ngoi bàòng thẹp âãø bo qun axit sunfuric. Viãûc hụt axit ra âãø cung cáúp cho nhu cáưu cäng nghãû âỉåüc thỉûc hiãûn nhåì äúng xifäng nhỉ sau: Dng khê nẹn âãø âáøy axit tỉì bãø vo bçnh chỉïa. Khi gim mỉïc axit åí cúi âỉåìng äúng 6, khäng khê theo âỉåìng äúng vo bãø, cn xifäng váùn chỉïa âáưy axit, vo thåìi âiãøm ny ngỉng âáø y khäng khê vo bçnh 8, måí van 7 v båm s hụt axit tỉì bãø 1 vo bçnh 8 âãø âỉa âãún cạc nåi cáưn dng. Âäưng thåìi dung lỉåüng ạp lỉûc 4 âỉåüc âäø âáưy axit, nãúu cáưn thiãút thç âọng kên âáưu cúi ca xifäng åí trong bãø v cọ thãø tiãún hnh nảp axêt vo xifäng tỉì kẹt ạp lỉûc. Hçnh 4.3: Så âäư kho chỉïa axit sunfuric: 1- Bãø; 2,3- Nụt ạp lỉûc; 4- Dung lỉåüng ạp lỉûc; 5- ÄÚng xifäng; 6- Âỉåìng äúng dáùn; 7- Van; 8- Bçnh chỉïa; 9- Båm; 10- ÄÚng rọt Âãø bo qun âa säú cạc axit vä cå v hỉỵu cå, cạc dung dëch múi v cạc cháút tỉì ngä thç nãn dng cạc thng lm bàòng thẹp cacbon. Khi bo qun cạc axit clohydric, phosphoric, axetic, bãư màût bãn trong bãø âỉåüc ph låïp bo vãû bàòng cạc váût liãûu keramit chëu axit, caosu, epoxit v cạc cháút ph chëu axit khạc. Âãø bo qun múi v cạc mäi trỉåìng khạc khäng phạ hu thẹp, bãưn axit thỉåìng cạc bãø lm thnh hai låïp, våïi låïp cå bn thỉåìng sỉí dủng thẹp cacbon CT3 v CT10, cn âäúi våïi bãø mả kim loải thỉåìng dng thẹp chäúng àn mn cọ âäü mả cao. Trong cạc xê nghiãûp thỉåìng sỉí dủng räüng ri dung dëch amoniac (nỉåïc amoniac) cọ hm lỉåüng NH 3 tỉì 20 ÷ 27% vç nọ l ngưn chỉïa nitå v cáúu tỉí trung ho. Dung dëch K häng khê nẹn N åi tiãu thủ . liãûu lng; 11 - Thiãút bë âun nọng bàòng håi H åi 3 4 5 6 78 9 H çnh 4 .1. Bãø chỉïa ngun liãûu lng: 67 Thiãút kãú bãø âãø bo qun rè âỉåìng âỉåüc tênh theo cạc chè säú cå bn: t trng 14 45 kg/m 3 . 8; 12 ; 15 ; 25 v 50 m 3 âỉåüc tênh toạn våïi ạp sút cỉûc âải 1, 6 MPa. Âàûc âiãøm cå bn ca thiãút bë chỉïa: dung têch, ạp sút, v váût liãûu chãú tảo. Bãø chỉïa ngun liãûu lng cọ hai loải: loải. khäng cọ bãø chỉïa v cạc ngun nhán khạc âỉåüc xạc âënh theo cäng thỉïc: Z bh = a (t 1 + t 2 + t 3 + t 4 ) trong â : t 1 - thåìi gian dåỵ ngun liãûu, váût liãûu phủ (chè kho sạt mäüt ngy),