Chỉång 10 CẠC THIÃÚT BË LÃN MEN NI CÁÚY CHÇM VI SINH VT TRONG CAẽC MI TRặèNG DINH DặẻNG LONG Ni cáúy vi sinh váût âãø sn xút cạc sn pháøm ca cạc cháút hoảt hoạ sinh hc l quạ trỗnh tinh vi vaỡ phổùc taỷp nhỏỳt õóứ thu nhỏỷn cạc sn pháøm täøng håüp vi sinh Täøng håüp sinh hc cạc cháút hoảt hoạ sinh hc vi sinh váût tảo phủ thüc vo mäüt säú úu täú nhiãût âäü, pH ca mäi trỉåìng v canh trỉåìng phạt triãøn, näưng âäü ho tan, thåìi gian ni cáúy, kãút cáúu v váût liãûu thiãút bë Trong chỉång ny chụng täi s giåïi thiãûu mäüt säú thiãút bë lón men cọng nghióỷp õổồỹc ổùng duỷng õóứ cỏỳy chỗm vi sinh váût Phủ thüc vo cạc phỉång phạp ỉïng dủng âãø âạnh giạ hoảt âäüng thiãút bë lãn men duỡng õóứ cỏỳy chỗm vi sinh vỏỷt vaỡ õổồỹc chia mäüt säú nhọm theo cạc dáúu hiãûu sau: Theo phỉång phạp ni cáúy - cạc thiãút bë hoảt âäüng liãn tủc v giạn âoản Theo âäü tiãût trng - cạc thiãút bë kên v cạc thiãút bë khäng âi hi âäü kên nghiãm ngàût Theo kãút cáúu - cạc thiãút bë lãn men cọ bäü khúch tạn v tuabin, cọ mạy thäng giọ dảng quay, cọ bäü âo träün cå hc, cọ vng tưn hon bãn ngoi; cạc thiãút bë lãn men dảng thạp, cọ hãû thäng giọ kiãøu phun Theo phỉång phạp cung cáúp nàng lỉåüng v täø chỉïc khúy träün, thäng giọ - cạc thiãút bë cung cáúp nàng lỉåüng cho pha khê, pha lng v pha täøng håüp Trong cäng nghiãûp vi sinh thỉûc tãú háưu nhổ tỏỳt caớ caùc quaù trỗnh nuọi cỏỳy saớn xuỏỳt cạc cháút hoảt hoạ sinh hc âỉåüc tiãún hnh bàịng phỉång phạp giạn âoản cạc âiãưu kiãûn tiãût trng 10.1 CẠC THIÃÚT BË LÃN MEN NI CÁÚY VI SINH VÁÛT TRONG ÂIÃƯU KIÃÛN TIÃÛT TRNG Ni cáúy cạc vi sinh váût pháưn låïn âỉåüc tiãún hnh cạc õióửu kióỷn tióỷt truỡng ọỹ tióỷt truỡng cuớa quaù trỗnh âỉåüc âm bo bàịng phỉång phạp tiãût trng thiãút bë lãn men, cạc âỉåìng äúng dáùn, cm biãún dủng củ; nảp mäi trỉåìng dinh dỉåỵng tiãût trng v giäúng cáúy thưn chøn vo thiãút bë lãn men â âỉåüc tiãût trng; khäng khê tiãût trng âãø thäng giọ canh trỉåìng v cháút khỉí bt tiãût trng; cạc dủng củ cm biãún tiãût truìng thiãút bë lãn 196 men âãø kiãøm tra v âiãưu chènh cạc thäng säú ca quạ trỗnh; baớo vóỷ vỏỷt õóỷm kờn truỷc cuớa bọỹ chuyóứn âo, cạc âỉåìng äúng cäng nghãû v phủ tng quaù trỗnh nuọi cỏỳy 10.1.1 Thióỳt bở lón men coù bäü âo träün cå hc dảng si bt Dảng thiãút bë lãn men ny âỉåüc sỉí dủng räüng ri cho caùc quaù trỗnh tióỷt truỡng õóứ nuọi cỏỳy vi sinh váût - sn sinh cạc cháút hoảt hoạ sinh hoüc Thiãút bë lãn men coï thãø têch 63 m3 Dảng thiãút bë lãn men ny l mäüt xilanh âỉïng âỉåüc chãú tảo bàịng thẹp X18H10T hay kim loải kẹp coù nừp vaỡ õaùy hỗnh noùn (hỗnh 10.1) Tyớ lóỷ chiãưu cao v âỉåìng kênh bàịng 2,6:1 Trãn nàõp cọ bäü dáùn âäüng cho cå cáúu chuøn âo v cho khỉí bt bàịng cå hc; äúng näúi âãø nảp mäi trỉåìng dinh dỉåỵng, váût liãûu cáúy, cháút khỉí bt, nảp v thi khäng khê; cạc cỉía quan sạt; cỉía âãø âỉa vi rỉía; van bo hiãøm v cạc khåïp näúi âãø càõm cạc dủng củ kiãøm tra Khåïp x 16 åí âạy ca thiãút bë dng âãø thạo canh trỉåìng Bãn cọ trủc xun sút Cạc cå cáúu chuøn âo âỉåüc gàõn chàût trãn trủc Cå cáúu chuøn âo gäưm cọ cạc tuabin cọ âỉåìng kênh 600 ÷1000 mm våïi caïc caïnh räüng 150 ÷ 200 mm âỉåüc âënh vë åí táưng, cn tuabin håí thỉï ba âỉåüc gàõn chàût trãn bäü si bt 13 âãø phán tạn cạc bt khäng khê Bäü si bt cọ daỷng hỗnh thoi õổồỹc laỡm bũng nhổợng ọỳng õọỹt lọự ÅÍ pháưn trãn ca bäü si bt cọ khong 2000 ữ 3000 lọự theo kióứu baỡn cồỡ Hỗnh 10.1 Thióỳt bë lãn men våïi bäü âo träün cå hc dảng si bt cọ sỉïc chỉïa 63 m3: 1- Âäüng cå; 2- Häüp giaím täúc; 3- Khåïp näúi; 4- ÄØ bi; 5- Vng bêt kên; 6- Trủc; 7Thnh thiãút bë ; 8- Maïy khuáúy träün tuabin; 9- Bäü trao âäøi nhiãût kiãøu äúng xồõn; 10Khåïp näúi; 11- ÄÚng nảp khäng khê; 12Mạy träün kiãøu cạnh quảt; 13- Bäü si bt; 14- Mạy khúy dảng vêt; 15- ÄØ âåỵ; 16Khåïp âãø thạo; 17- Aïo; 18- Khåïp naûp liãûu; 19- Khåïp naûp khäng khê 197 Âäüng cå - bäü truưn âäüng lm quay trủc v cạc cå cáúu âo träün 8, 12, 14 Sỉí dủng bäü gim täúc v bäü dáùn âäüng cọ dng âiãûn khäng âäøi âãø âiãưu chènh vä cáúp säú vng quay giåïi hản 110 ÷ 200 vng/ Thiãút bë lãn men âỉåüc trang bë ạo 17, gäưm tỉì ÷ ä Mäùi ä cọ rnh âỉåüc chãú tảo bàịng thẹp gọc cọ kêch thỉåïc 120×60 mm Diãûn têch lm viãûc ca ạo 60 m2 Bãư màût lm viãûc bãn 45 m2 gäưm äúng xồõn cọ âỉåìng kênh 600 mm våïi säú vêt 23 täøng chiãưu cao ca rüt xồõn 2,4 m Thiãút bë lãn men âỉåüc toạn âãø hoảt âäüng dỉåïi ạp sút dỉ 0,25 MPa v âãø tiãût trng ồớ nhióỷt õọỹ 130 ữ 1400C, cuợng nhổ õóứ hoaỷt õọỹng dổồùi chỏn khọng Trong quaù trỗnh nuọi cỏỳy vi sinh váût, aïp suáút bãn thiãút bë 50 kPa; tiãu hao khäng khê tiãût trng âãún m3/ (m3/phụt) Chiãưu cao cäüt cháút lng thiãút bë ÷ m chiãưu cao ca thiãút bë hån m Âãø tiãûn låüi cho viãûc thao tạc v trạnh nhỉỵng sai láưm cáưn dạn vo thiãút bë så âäư chố dỏựn thao taùc (hỗnh 10.2) óứ õaớm baớo tióỷt truỡng suọỳt quaù trỗnh (giổợ õổồỹc hồi), caùc truỷc ca cå cáúu chuøn âo phi cọ vng bêt kên Cạc vng bêt kên âỉåüc toạn âãø hoảt âäüng åí ạp sút 0,28 MPa v ạp sút dỉ khäng nh hån 2,7 kPa, nhiãût âäü 30 ÷ 2500C v säú vng quay ca trủc âãún 500 vng/ Nhåì cạc vng âãûm ny m ngàn ngỉìa âỉåüc sỉû r rè mäi trỉåìng hay sỉû xám nháûp khäng khê vo khoang thiãút bë åí vë trê nhä ca trủc Vng bêt kên tiãúp xục våïi mäi trỉåìng lm viãûc âỉåüc chãú tảo bàịng thẹp X18H10T v X17H13M2T, cng bàịng titan BT-10 Thåìi gian hoảt âäüng äøn âënh ca cạc vng ny khäng nh hån 2000 h tøi th 8000 h Âäü âo hỉåïng kênh cho phẹp ca trủc vng âãûm kên khäng låïn hån 0,25 mm, âäü âo chiãưu trủc ca trủc khäng låïn hån 0,250 Âãø sn xút låïn cạc cháút hoảt hoạ sinh hc bàịng täøng håüp vi sinh, viãûc ỉïng dủng cạc thiãút bë lãn men cọ thãø têch 63 m3 l khäng kinh tãú Thiãút bë lãn men coï thãø têch 100 m3 âỉåüc sn xút åí Âỉïc Loải ny thüc thiãút bë xilanh cọ bäü dáùn âäüng åí dỉåïi cho cå cáúu âaío träün Cå cáúu âaío träün våïi hai säú vng quay ca trủc - 120 v 180 vng/ Theo dáúu hiãûu vãư kãút cáúu gáưn giäúng våïi thiãút bë lãn men coï thãø têch 63 m3 Bo vãû vng bêt kên ca trủc bàịng cỉía van dáưu, âỉåüc tiãût trng åí nhiãût âäü âãún 1400C Ngoi cn cọ bêt kên dỉû phng âãø måí mäüt cạch tỉû âäüng trủc ngỉìng hoảt âäüng, nhàịm bo vãû vng bêt kên chênh ca trủc v cho phẹp thay õọứi voỡng bờt kờn chờnh quaù trỗnh nuọi cáúy âãø khäng phạ hu âäü tiãût trng ca canh trỉåìng Trãn trủc làõp ba mạy khúy âo kiãøu tuabin dảng måí våïi âỉåìng kênh tỉì 820 âãún 1100 mm Thiãút bë lãn men cọ bãư màût trao âäøi nhiãût åí bãn v bãn ngoi âãø thi nhiãût 198 Nảp liãûu Cáúy Khäng khê thi Dung dëch chøn âäü 33 Nỉåïc 33 34 Thạo Håi 40 Khäng khê tiãût trng Thạo Rọt nỉåïc ngỉng Láúy máùu Nỉåïc Nỉåïc 36 36 Hỗnh 10.2 Sồ õọử chố dỏựn thao taùc cuớa thiãút bë lãn men: 1- Håi vaìo; 2- Khäng khê tiãût truìng vaìo; 3- Khäng khê tiãût truìng hay håi vo vng bêt kên; 4- Thoạt håi hay khäng khê tiãût trng tåïi bäü si bt; 5- Håi hay khäng khê tiãût trng vo thiãút bë åí pháưn trãn; 6- Thi håi hay khäng khê tiãût trng tåïi bäü láúy máùu thỉí nghiãûm; 7- Thi håi hay khäng khê tiãût trng; 8- Cå cáúu äúng nhạnh cọ van âiãưu chènh bàịng khê âäüng hc; 9- Nảp håi hay khäng khê tiãût trng vo thiãút bë åí pháưn dỉåïi; 10- Thạo nỉåïc ngỉng; 11- p kãú; 12- Van; 13- ÄÚng thạo; 14- Van khoạ; 15- Van láúy máùu; 16- Nảp håi hay khäng khê tiãût trng láúy máùu; 17- Âoản äúng âãø näúi aïp kãú kiãøm tra; 18, 25- Caïc aïp kãú; 19- Van âãø naûp váût liãûu cáúy; 20- Nảp canh trỉåìng; 21, 23- Nảp dung dëch chøn; 22- Thi håi hay khäng khê tỉì vng bêt kên; 24- ÄÚng nhạnh âãø nảp dung dëch chøn; 26Cung cáúp khê thi tỉì thiãút bë; 27- Cung cáúp nỉåïc; 28- Van rọt; 29- Van âãø rọt nỉåïc tỉì ạo; 30- Van âãø nảp nỉåïc lảnh; 31- ÄÚng nhạnh âãø nảp nỉåïc lảnh; 32- Lỉåüc; 33- p kãú; 34- Van an ton; 35- Cm biãún nhiãût âäü; 36, 37- Cạc dủng củ thỉï cáúp âãø âo nhiãût âäü v âäü pH; 38- Caím biãún pH met; 39- Thiãút bë lãn men; 40- Cå cáúu âãø lm sảch khäng khê Âàûc k thût ca thiãút bë lãn men âỉåüc sn xút åí ổùc: Thóứ tờch, m3: hỗnh hoỹc: laỡm vióỷc: Dióỷn tờch bãư màût, m2: bãn ngoi: bãn trong: 100 70 89 77 199 Aïp suáút laìm viãûc, MPa: thiãút bë: äúng xồõn: Cäng sút ca bäü dáùn âäüng, kW: Âỉåìng kênh, mm: Chiãưu cao thiãút bë v bäü dáùn âäüng, mm: 0,29 0,4 120/180 3600 14270 Thiãút bë lãn men ca Hng Nordon (Phạp) Kãút cáúu ca loải thiãút bë lãn men ny khạc våïi cạc loải â nãu åí chäø cå cáúu pháưn âo nàịm åí dỉåïi trủc gọửm caùnh õióửu chốnh coù tióỳt dióỷn hỗnh chổợ nháût, cn cå cáúu cå hc âãø khỉí bt nàịm ồớ phờa trón gọửm hai caùnh (tióỳt dióỷn hỗnh chổợ nháût) cọ cạc gåì cỉïng Khi ni cáúy náúm mäúc, cạc cạnh ca cå cáúu chuøn âo âỉåüc nghiãng dỉåïi mọỹt goùc 33 ữ 340 Hỗnh 10.3 mọ taớ sồ âäư bêt kên trủc nhåì låïp âãûm vng khêt âæåüc gia cäng så bäü dung dëch 0,5 % phenol tinh thãø Cạc låïp ẹp chàût lải äúng bc nhåì cạc gugiäng (vêt cáúy) Âãûm vng khêt chn làõp giỉỵa trủc v cäúc âäüt läù Hai khåïp näúi âỉåüc dáùn tåïi cạc läù cäúc Håi nảp theo cạc khåïp näúi ny âãø tiãût trng cạc vng bêt Tiãût trng åí nhiãût âäü 1350C h Nỉåïc ngỉng chy vo pháưn dỉåïi v âỉåüc thi qua khồùp nọỳi Khi kóỳt thuùc quaù trỗnh tiãût trng khåïp thạo nỉåïc ngỉng âỉåüc âọng lải v khäng khê tiãût truìng qua khåïp vaìo cå cáúu bờt kờn Trong thồỡi gian cuớa quaù trỗnh nuọi cỏỳy, aùp suỏỳt khọng khờ õổồỹc giổợ ồớ mổùc 0,2 ữ 0,4 MPa Sau tiãût trng thiãút bë v aùp suỏỳt õóỳn aùp suỏỳt khờ quyóứn thỗ naỷp tổỷ âäüng khäng khê tiãût trng âãø tảo ạp sút 0,2 MPa, v chè cọ sau âọ måïi nảp nỉåïc lm lảnh vo thiãút bë Thạo cháút lng canh trỉåìng thiãút bë nhåì khäng khê nẹn âỉåüc tiãût trng Hỗnh 10.3 Bờt kờn truỷc cuớa thióỳt bở lón men: 1- Trủc; 2- Âãûm vng kên; 3- Cäúc âäüt läù; 4- V ca bäü nụt kên; 5- Khåïp näúi âãø dáùn khäng khê tiãût trng; 6- ÄÚng lọt ẹp; 7- Gugiäng; 8- Khåïp näúi âãø naûp khê; 9- Khåïp näúi âãø thi nỉåïc ngỉng 200 Bng 10.1 Âàûc âiãøm k thût ca cạc thiãút bë lãn men ca Hng Nordon cọ âo träün cå hc Thãø têch, m3 Säú vng quay ca cå cáúu träün vng/phụt Âỉåìng kênh, mm Chiãưu cao, mm Cäng sút âäüng cå, kW Tỉì 150 dãún 500 2000 3260 7,5 250 1100 3910 18,5 15 170 1900 6350 22,5 32 175 2400 8299 30,0 60 160 2900 10650 225,0 (1) 120 120 2800 12150 225,0 Ghi chụ: (1) Cäng sút âiãûn â âỉåüc nãu trãn chè trỉåìng håüp sỉí dủng thiãút bë lãn men âãø nuäi cáúy náúm mäúc - cho saín pháøm amiloglucozidaza 10.1.2 Cạc thiãút bë lãn men cọ âo träün bàịng khê âäüng hc v thäng giọ mäi trỉåìng Cạc thiãút bë m bãn cọ trang bë cạc vi phun, äúng khúch tạn, cạc bäü lm si bt âãø nảp khäng khê âãưu thüc loải ny Khäng khê vo âỉåüc sỉí dủng âãø khúy träün canh trỉåìng, âãø âm bo nhu cáưu oxy cho vi sinh váût v âãø thi cạc cháút chuøn hoạ tảo thnh Thiãút bë lãn men dảng xilanh Thiãút bë loải ny vãư kãút cáúu bãn ngoi tỉång tỉû thiãút bë lãn men cọ khúy träün bàịng cå hc, nhỉng bãn khäng cọ cå cáúu khúy träün bàịng cå hc ÄÚng khúch tạn dảng xilanh cọ miãûng loa åí âạy, âỉåüc làõp bãn thiãút bë Mạy thäng giọ âỉåüc làõp theo âỉåìng tám ca thiãút bë Nhåì cạc cạnh hỉåïng, khäng khê cọ ạp sút âỉåüc âỉa vo mạy thäng giọ theo tiãúp tuún âãún tạn phãùu trn lm Hỗnh 10.4 Thióỳt bở lón men daỷng xilanh coù õaớo träün bàịng khê âäüng hc v thäøi khê mäi trỉåìng: 1- Khåïp näúi âãø thaïo; 2- Thiãút bë thäøi khê; 3- ÄÚng xồõn; 4- Cỉía; 5- Khåïp näúi âãø nảp khäng khê; 6- Khåïp thi khäng khê; 7- Khåïp nảp liãûu; 8- Cáưu thang; 9- ÄÚng khúch tạn; 10- o; 11- Thnh thiãút bë; 12- ÄÚng quạ ạp 201 cho nh tỉång khäng khê - cháút lng chuøn âäüng xoạy Nh tỉång tưn hon liãn tủc theo vng khẹp kên bãn theo mẹp biãn ca xilanh, vng khäng gian giỉỵa tỉåìng v tỉåìng ngoi thiãút bë, sau âọ mäüt láưn nỉỵa lải lãn trãn qua miãûng loa Viãûc chuøn âo v thäøi khê mảnh tảo vng tưn hon bãn Âãø thi nhiãût sinh l cọ kãút qu hån, ngoi ạo 10 cọ nhiãưu ngàn cn bäø sung bãư màût lm lảnh ca äúng khúch tạn Kãút cáúu ca thiãút bë lãn men âỉåüc toạn cho hoảt âäüng dỉåïi ạp sút dỉ Âàûc k thût ca thiãút bë lãn men cọ âo träün bàịng khê âäüng hc Thãø têch ca thiãút bë lãn men, m3: Aïp suáút laìm viãûc, MPa: 25, 49, 63, 200 0,2 ÷ 0,3 Hãû säú chỉïa âáưy: 0,5 Täúc âäü khäng khê tỉì thiãút bë thäng giọ, m/s: 25 Tiãu hao khäng khê, m3 cho m3 canh trỉåìng vi sinh váût: 0,5 ÷ 0,2 Loải ny cọ thãø têch lm viãûc nh hån so våïi cạc thiãút bë lãn men âo träün bàịng cå hc, âỉåüc hoảt âäüng våïi mäi trỉåìng lãn bt mảnh Chụng âỉåüc ạp dủng nhỉỵng trỉåìng håüp giäúng sinh váût khäng cáưn phi khúy träün mảnh v âäü nhåït khäng låïn Cạc thiãút bë lãn men dảng âỉïng Loải thiãút bë ny dng âãø tàng cỉåìng âäü trao âäøi khäúi, gim tiãu hao âån vë ca khäng khê nẹn tiãût trng v tàng täúc âäü täøng håüp sinh hc cạc cháút hoảt hoạ Kãút cáúu ca cạc loải thiãút bë lãn men cho pheùp thổỷc hióỷn quaù trỗnh nuọi cỏỳy chỗm váûn täúc di ca dng mäi trỉåìng bàịng m/s v låïn hån Thiãút bë lãn men dảng âỉïng (hỗnh 10.5) bao gọửm khọỳi truỷ õổùng 7, bón cọ cå cáúu chuøn âo âỉåüc làõp chàût trãn trủc, äúng tưn hon, thiãút bë thäøi khê, bưng trao âäøi nhiãût 5, cạc âoản äúng âãø nảp mäi trỉåìng dinh dỉåỵng, cạc âoản äúng âãø nảp khäng khê, âãø rọt canh trỉåìng 13 v âãø thi khê 16 ÅÍ pháưn dỉåïi ca äúng tưn hon âỉåüc làõp cå cáúu chuøn âäøi dảng vêt Cạc cạnh hỉåïng âỉåüc phán bäø trãn v dỉåïi vêt: cạc cạnh trãn thàóng âỉïng, cn cạc cạnh dỉåïi nghiãng Hãû tưn hon ca thiãút bë lãn men gäưm mạy phun âỉåüc näúi våïi pháưn dỉåïi ca thiãút bë, båm v cạc âỉåìng äúng ÄÚng tưn hon 15 cọ dảng thiãút bë trao âäøi nhiãût dảng äúng cọ hai äúng gọp Bãn äúng gọp trãn cọ hai vạch âàûc âỉåüc âënh vë màût phàóng xun tám, cn bãn äúng gọp dỉåïi khäng cọ vạch Ngoi bäü trao âäøi nhiãût dảng äúng cn cọ cạc äúng trao âäøi nhiãût nàịm giỉỵa cạc äúng gọp thäng v näúi båíi cạc tỉåìng chàõn Bưng trao âäøi nhiãût âỉåüc làõp chàût giạ âåỵ cọ hai bêch v cọ thãø thạo làõp dãù 202 dng âãø sỉía chỉỵa Bäü khỉí bt bàịng phỉång phạp cå hc âỉåüc gạ trãn nàõp thiãút bë lãn men Bäü dáùn âäüng cho thiãút bë khỉí bt v bäún cỉía âãø rỉía bàịng phỉång phạp cå hc, âãưu âỉåüc làõp trãn nàõp Nỉåïc Nỉåïc thi Khọng khờ Mọi trổồỡng Thaùo saớn phỏứm Hỗnh 10.5 Thióỳt bë lãn men daûng trao âäøi khäúi maûnh ΦBO - 40 - 0,6: 1- ÄÚng cung cáúp khê âãø thäøi; 2- Bäü dáùn âäüng kên; 3- Nàõp; 4- Cå cáúu khỉí bt; 5Miãúng âãûm våïi bưng trao âäøi nhiãût; 6- Häüp khäng khê; 7- Khäúi trủ âỉïng; 8- Cå cáúu chuøn âo; 9- ÄÚng âãø nảp nỉåïc lảnh; 10- Âäüng cồ; 11- Baùnh õai; 12- Truyóửn õọỹng bũng õai hỗnh thang; 13- Cå cáúu thạo dåỵ; 14- ÄÚng âãø thi nỉåïc; 15- Cạc äúng trao âäøi nhiãût; 16- ÄÚng thi khäng khê; 17- ÄÚng âãø khỉí bt;18- Cỉía quan sạt 203 Nhồỡ truyóửn õọỹng bũng õai hỗnh thang 12, maỡ âäüng cå 10 laìm chuyãøn âäüng vêt våïi säú voìng quay 280 ÷ 350 vng/phụt Âãø âm bo âäü kên vaỡ õọỹ tióỷt truỡng quaù trỗnh nuọi cỏỳy cỏửn bäú trê vng bêt kên trãn trủc ca cå cáúu chuøn âo Cå cáúu khỉí bt bàịng cå hc âỉåüc làõp trãn trủc ca bäü dáùn âäüng nhåì äúng räùng Khê tỉì cháút lng âỉåüc dáùn qua äúng rọựng trón Cồ cỏỳu naỡy gọửm bọỹ õộa hỗnh noùn cọ gåì Âiãưu khiãøn âäüng cå tải chäø v âiãưu khiãøn tỉì xa láúy tên hiãûu tỉì bng âiãưu khiãøn óứ khaớo saùt quaù trỗnh nuọi cỏỳy vi sinh vỏỷt, trãn tỉåìng thiãút bë phán bäø sạu cỉía quan sạt Thiãút bë âỉåüc thiãút kãú âãø hoảt âäüng våïi aïp læûc âãún 0,3 MPa Caïc bäü pháûn tæû âäüng dng âãø âiãưu chènh cạc thäng säú cå bn ca quaù trỗnh: nhióỷt õọỹ canh trổồỡng bón thióỳt bở - theo sỉû biãún âäøi tiãu hao nỉåïc lảnh phng trao âäøi nhiãût; lỉåüng cháút lng - theo sỉû biãún âäøi ca cháút lng canh trỉåìng; näưng âäü ion hydro - theo sỉû måí v tàõt ca båm âënh lỉåüng nảp kiãưm hay axit; näưng âäü oxy ho tan mäi trỉåìng theo sỉû biãún âäøi tiãu hao khäng khê tiãût trng; tiãu hao mäi trỉåìng dinh dỉåỵng - theo sỉû biãún âäøi mäi trỉåìng dinh dỉåỵng vo thiãút bë v näưng âäü sinh khäúi theo sỉû biãún âäøi tiãu hao mäi trỉåìng dinh dỉåỵng Kãút cáúu ca thiãút bë cng cọ kh nàng kiãøm tra tiãu hao nỉåïc lảnh, mỉïc âäü âäưng hoạ nitå, näưng âäü CO2 vaì O2, âäü áøm khäng khê, nhiãût âäü vaì ạp lỉûc nhỉỵng âiãøm riãng biãût ca thiãút bë Thiãút bë lãn men ny cọ thãø hoảt âäüng giạn õoaỷn hay lión tuỷc Khi kóỳt thuùc quaù trỗnh tióỷt trng v lm lảnh ca thiãút bë v ca cạc cồ cỏỳu phuỷ, thỗ roùt õỏửy trổồỡng dinh dổồợng tiãût trng v tiãún hnh cho hoảt âäüng cå cáúu chuøn âo âãø thỉûc hiãûn tưn hon mäi trỉåìng theo vng khẹp kên Nảp khäng khê nẹn mäüt cạch liãn tủc qua thiãút bë thäøi khê vo khäng gian giỉỵa tỉåìng v äúng tưn hon Khäng khê cún hụt cháút lng thnh dng, âáûp våỵ thnh bt nh v âỉåüc khúy träün mảnh våïi mäi trỉåìng, tảo häùn håüp âäưng hoạ gi Chuøn âäüng quay ca mäi trỉåìng âỉåüc tảo nãn äúng tưn hon nhåì cạc cạnh hỉåïng, kãút qu tảo vng xoạy trung tám cọ hm lỉåüng khê cao Nhåì ma sạt cháút lng våïi pháưn gåì ca cạc äúng bäü trao âäøi nhiãût m sỉû chy räúi ca cạc låïp biãn âỉåüc trỗ Khọng khờ thaới õổồỹc taùch khoới chỏỳt loớng v âỉåüc thi qua äúng lọt räùng ca thiãút bở khổớ boỹt óứ tng cổồỡng quaù trỗnh cỏửn naỷp mäi trỉåìng dinh dỉåỵng vo thiãút bë qua mạy phun Båm hụt cháút lng canh trỉåìng v âáøy qua vi phun ca mạy phun, cho nãn mỉïc âäü phán tạn ca cháút dinh dỉåỵng âảt âỉåüc ráút cao v tảo bãư màût tiãúp xục ca cạc pha ráút låïn Sỉû tưn hon nhiãưu láưn ca canh trỉåìng vng kheùp kờn vồùi caùc bóử mỷt õởnh 204 hỗnh tọỳt, baớo õaớm hióỷu suỏỳt cao cuớa quaù trỗnh vaỡ baớo âm âäưng nháút ca häùn håüp khäng gian vng tưn hon Bưng trao âäøi nhiãût bo âm täút täúc âäü chy ca tạc nhán lảnh cao lm cho hãû säú trao âäøi nhiãût låïn Bäü trao âäøi nhiãût kiãøu chm äúng äúng gọp cho phẹp tàng bãư màût âån vë lm lảnh khong 10 láưn låïn hån truưn nàng lỉåüng qua tỉåìng thiãút bë Hãû säú truưn nhiãût âỉåüc tàng lãn mäüt säú láưn v âảt gáưn 3900 W/(m2⋅K) Âàûc k thût ca thiãút bë lãn men dảng âỉïng: Hãû säú chỉïa âáưy: Thãø têch, m3: Lỉåüng mäi trỉåìng âỉåüc nảp, m3: 0,6 ÷ 0,7 40 âãún 28 p sút, MPa: tỉåìng: 0,6 phng trao âäøi nhiãût v ạo ngoi: thiãút bë: 0,3 0,1 ÷ 0,6 Cäng suáút bäü dáùn âäüng, kW: cho cå cáúu khúy träün: cho cå cáúu khỉí bt: 125 40 Säú vng quay ca trủc, vng/phụt: cho cå cáúu khuáúy träün: 350 vaì 200 cho cå cáúu khỉí bt: 1500 Kêch thỉåïc cå bn, mm: 4600×2600×12000 10.2 CẠC THIÃÚT BË LÃN MEN KHÄNG ÂI HI TIÃÛT TRNG CẠC QUẠ TRÇNH NI CÁÚY VI SINH VÁÛT Cạc quạ trỗnh nuọi cỏỳy saớn sinh caùc nỏỳm men gia suùc thuọỹc caùc quaù trỗnh nuọi cỏỳy vi sinh vỏỷt khäng tiãût trng Theo kãút cáúu cạc thiãút bë lãn men, âãø sn xút náúm men tỉång tỉû cạc thiãút bë âãø sn xút enzim, cạc khạng sinh chàn ni, cạc aminoaxit v cạc sn pháøm täøng håüp khạc, nhỉng khäng cọ sỉû bo vãû håi v khäng khê ca trủc quay v mäüt säú bäü pháûn kãút cáúu Trong nhiãưu trỉåìng håüp âãø sn xút náúm men gia sục, ỉïng dủng cạc thiãút bë â âỉåüc sỉí dủng caùc quaù trỗnh tióỷt truỡng 10.2.1 Caùc thióỳt bở lãn men cọ âo träün bàịng khê âäüng hc v âỉåìng viãưn tưn hon bãn Cạc thiãút bë ni cáúy náúm men dng phỉång phạp båm dáng bàịng khê nẹn ca hãû 205 khong hoảt âäüng räüng Cho nãn quaù trỗnh thọứi khờ coù thóứ õióửu chốnh bồợi tọỳc âäü truưn khê Trong cạc thiãút bë cọ kãút cáúu âỉåüc nãu trãn, nhu cáưu vãư nàng lỉåüng âãø nảp khäng khê ráút nh v nàng lỉåüng ca dng tưn hon s bo âm âäü räúi cáưn thiãút âãø trao âäøi khäúi Nhỉỵng âiãưu kiãûn cáưn thiãút âãø trao âäøi khäúi mảnh thiãút bë l: âäü räúi cao, sỉû phán tạn khäng khê täút, thåìi gian cọ màût ca khäng khê canh trỉåìng láu v âäü âäưng hoạ trổồỡng cao B Hỗnh 10.7 Thióỳt bở lón men dảng phun: 209 1- Cỉía khäng khê vo; 2- Âỉåìng äúng khäng khê thi; 3- Háưm thạo nỉåïc; 4- Tỉåìng thiãút bë; 5- Âỉåìng äúng cọ ạp; 6- Âỉåìng äúng hụt; 7- Båm tưn hon Bng 10.3 Âàûc k thût ca cạc thiãút bë lãn men dảng phun sn xút åí Âỉïc Cạc chè säú Thãø têch ca thiãút bë lãn men, m3 200 400 Nàng suáút cuía thiãút bë lãn men (tênh theo cháút khä tuyãût âäúi), kg/h 250 370 Thãø têch cháút loíng suíi boüt, m3 Dung lỉåüng ca thiãút bë, táún Nàng sút ca cạc båm tưn hon, táún/h Bäüi säú tưn hon ca cạc båm, thãø têch h Säú lỉåüng båm Tiãu thủ nàng lỉåüng âiãûn cho cạc båm âãø thäøi khê v âäưng hoạ, kW.h Tiãu hao khäng khê khoang si bt cọ ạp 180 80 2500 30 350 130 26 ÷ 30 400 4400 110 125 ÷135 210 ÷220 10 2200 3600 5000 60000 6000 7500 8000 8000 11500 1050 sút gim, Nm3/h Kêch thỉåïc,mm âỉåìng kênh chiãưu cao pháưn trủ 1000 Båm tưn hon l bäü pháûn chênh ca ton hãû Phỉång phạp lưng ngáưm cọ hiãûu quaớ õỷc bióỷt õọỳi vồùi caùc quaù trỗnh coù tọỳc âäü trao âäøi khäúi cao Trong trỉåìng håüp täø håüp táưng ca cạc thiãút bë hay phán chia bãn thiãút bë cọ sỉïc chỉïa låïn thnh ÷ pháưn v táút c cạc ngàn âỉåüc näúi lải nhåì cạc mạng rọt âãø mäi trỉåìng theo âọ chy tỉì trãn xúng mạng dỉåïi, mäùi láưn chy thãú âỉåüc bo ho oxy ca khäng khê Lỉåüng cháút tưn hon âỉåüc hản chãú båíi sỉû cáúp liãûu ca båm chuøn Khi phán bäø thnh ba táưng lỉåüng båm cáưn thiãút cho thiãút bë åí mäüt táưng våïi chiãưu cao chuyóứn laỡ bọỹi sọỳ thỗ ruùt ngừn õổồỹc lỏửn Boỹt õổồỹc taỷo thaỡnh quaù trỗnh thọứi khê cng âỉåüc chuøn xúng dỉåïi, cho nãn cå cáúu khỉí bt âỉåüc âënh vë åí pháưn dỉåïi ca thiãút bë Tiãún hnh thi nhiãût sinh l bäü trao âäøi nhiãût âàûc biãût ỈÏng dủng dảng thiãút bë trãn âãø nuäi cáúy vi sinh váût âiãöu kiãûn tiãût truỡng rỏỳt phổùc taỷp vỗ khoù khn vóử õọỹ kên ca cạc båm tưn hon, nhỉng tiãûn låüi âäúi vồùi quaù trỗnh tióỷt truỡng bũng hồi Nhổng coù nhổợng æu âiãøm: cå cáúu âån giaín, dung læåüng låïn, baío âm thäøi khê mảnh v âm bo truưn khäúi m khäng cáưn cå cáúu âo träün, lm cho kãút cáúu ny tråí nãn cọ triãøn vng cäng nghiãûp vi sinh 210 10.2.4 Cạc thiãút bë lãn men cọ hãû thäng giọ dảng phun Loải thiãút bë ny âỉåüc ỉïng dủng âãø ni cáúy chng náúm men âàûc biãût trãn mäi trỉåìng dinh dỉåỵng chỉïa parafin lng Thiãút bë lãn men Б-50 Kãút cáúu ca thiãút bë cọ dảng dung læåüng xilanh âæïng våïi sæïc chæïa 800 m3 (hãû säú chổùa õỏửy 0,4), õổồỹc chia thaỡnh 12 ngn (hỗnh 10.8) Mäùi ngàn cọ cå cáúu khúy träün v thäøi khê Thiãút bë âỉåüc trang bë cạc bäü âo träün âãø thỉûc hiãûn chỉïc nàng khúy träün pha lng v cung cỏỳp khọng khờ Trong quaù trỗnh quay cuớa bọỹ õaớo träün åí vë trê cháút lng, khäng khê âỉåüc hụt vo, vng ạp âỉåüc tảo Khi âọ khäng khê ho mảnh vo cháút lng, lm bo ho oxy cháút lng Khäng khê Khäng khê Nỉåïc Khäng khê Nổồùc Nổồùc Nổồùc Hỗnh 10.8 Thióỳt bở lón men -50: 1- Rnh vng; 2- ÄÚng thäng giọ; 3- Bäü khỉí 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 k thût cuía thiãút bë lãn men Б-50: Nàng suáút cuía thiãút bë theo sinh khäúi khä tuyãût âäúi, táún/ngaìy Nàng sút thiãút bë gạ âàût åí trung tám 13 ngàn, táún/ngy: Dng cháút lng, m3/h: Dung têch, m3: chỉa hoảt âäüng: hoảt âäüng: Nhiãût âäü hoảt âäüng, 0C: Diãûn têch bãö màût trao âäøi nhiãût, m2: 27,0 30 37,5 800 320 32 ÷ 34 2700 ÷ 3000 211 Tiãu hao khäng khê, m3/h: Säú læåüng cå cáúu thäng gioï: Cäng suáút âäüng cå, kW: 36160 12 3,5 Thiãút bë ni cáúy náúm men trãn mäi trỉåìng ràõn АДР-76-900 âãø nuäi náúm men parafin Hiãûn taûi loaûi kãút cáúu ny âỉåüc thỉûc nghiãûm räüng ri cạc nh mạy sn xút cháút cä chỉïa vitamin v protein Thiãút bở lón men (hỗnh 10.9) gọửm voớ 1; voỡng tuỏửn hon âäüt läù 2; äúng khúch tạn trung tám 5; cạc cå cáúu thäøi khê âỉåüc làõp vng tưn hon âäüt läù v äúng khúch tạn trung tám; cạc bäü trao âäøi nhiãût v bäü tạch gioüt Âäüng cå dáùn âäüng cho caïc cå cáúu thäøi khê Nảp vo thiãút bë mäi trỉåìng dinh dỉåỵng chỉïa parafin, múi khoạng, cạc ngun täú vi lỉåüng, nỉåïc amoniac, v thạo thnh pháøm bäü phán ly qua khåïp näúi Naûp khäng khê âãø thäøi cho canh trỉåìng bàịng phỉång phạp tỉû hụt Khi cạc bäü thọng gioù suỷc khờ cho trổồỡng thỗ sổỷ trao âäøi khäúi âỉåüc xy qua bäü trao âäøi nhiãût âãø tảo nhỉỵng dng lãn xúng V thiãút bë âỉåüc chãú tảo bàịng thẹp khäng gè, hai låïp, cn caïc bäü trao âäøi nhiãût, caïc cå cáúu trao âäøi khê v cạc vạch ngàn - bàịng thẹp ngun khäúi Hỗnh 10.9 Thióỳt bở nuọi cỏỳy nỏỳm men trón trỉåìng ràõn АДР-76-900 Âàûc k thût ca thiãút bë lãn men АДР-76-900 Nàng sút thiãút bë, táún/ngy: 30 ÷ 36 Dung lỉåüng, m : chỉa hoảt âäüng: hoaût âäüng: 212 900 450 Aïp suáút, MPa: 0,02 32 ÷ 34 4,2 ÷ 4,4 Nhiãût âäü hoảt âäüng, C: Mäi trỉåìng, pH: Diãûn têch bãư màût trao âäøi nhiãût, m2: 2700 Tiãu hao khäng khê (åí õióửu kióỷn bỗnh thổồỡng), m /h: Sọỳ lổồỹng caùc cồ cáúu thäøi khê: Cäng suáút âäüng cå âiãûn, kW: Kêch thỉåïc cå bn, mm: Khäúi lỉåüng, táún: 54000 13 315 17000×17000×6500 535 Nhỉåüc âiãøm ca thiãút bë lãn men cọ hãû phun åí chäø: trủc thiãút bë bë rung âäüng; nhiãùm báøn bãư màût trao âäøi nhiãût v gim hãû säú trao âäøi nhiãût 10.2.5 Thiãút bë lãn men trao âäøi khäúi mảnh Mủc âêch chênh ca loải thiãút bë ny l tàng näưng âäü vi sinh váût dung dëch canh trỉåìng, tàng âiãưu kiãûn thäøi khê v tàng nng suỏỳt thióỳt bở Thióỳt bở (hỗnh 10.10) laỡ mọỹt dung læåüng xilanh 17, bãn làõp xilanh hæåïng Hai âoản äúng v 18 âënh vë cho xilanh hỉåïng dung lỉåüng Âoản äúng 18 âỉåüc làõp chàût âãún âạy v chia dung lỉåüng lm hai phng: phng 19 dng âãø ni cáúy canh trỉåìng, cn phng 20 táûn dủng bäø sung ngun liãûu ban âáưu Âoản äúng làõp cạch màût âạy ca dung lỉåüng Bãn xilanh hỉåïng v khäng gian giỉỵa tỉåìng dung lỉåüng v âoản äúng âỉåüc bäú trê cạc äúng gọp 16 Cạc äúng gọp âỉåüc làõp chàût båíi cạc äúng âäüt läù 21 Trong khäng gian giỉỵa xilanh hỉåïng v cạc âoản äúng 18 v cọ cạc bäü trao âäøi nhiãût Âãø nảp khäng khê âãún cạc äúng gọp phng 19 dng äúng gọp phán phäúi 7, cn phng 20 - äúng gọp ÅÍ pháưn trãn ca dung lỉåüng cọ äúng gọp 14 âãø thu nháûn v lm khä bt, bãn õổồỹc lừp caùc õộa hỗnh noùn 15 Khọng khờ tỉì phng 19 qua bäü tạch khê Mạy khỉí bt bàịng cå hc 12 våïi bäü dáùn hỉåïng âỉåüc làõp âàût trãn cạc âéa 15 Mäi trỉåìng dinh dỉåỵng âỉåüc âáøy vo thiãút bë qua khåïp Sinh khäúi âỉåüc thạo thiãút bë qua khåïp 11, coìn khäng khê - qua khåïp näúi vaì 13 Thiãút bë hoảt âäüng sau: nảp häùn håüp dinh dỉåỵng ban âáưu vo phng 19 qua khåïp näúi 3, coìn khäng khê - vaìo thiãút bë qua khåïp näúi Trong phng 19 xy ni cáúy sinh khäúi Tưn hon v âo träün cháút lng âỉåüc thỉûc hiãûn båỵi thiãút bë båm dáng bàịng khê nẹn Tỉì phng ni cáúy, cháút lng canh trỉåìng chy qua âoản äúng 12 vo phng 20, tải âáy xy táûn dủng bäø sung ngun liãûu Bãn phng 19 v 20 dung dëch canh trỉåìng âỉåüc thäøi khê nhåì cạc äúng âỉåüc âäüt nhiãưu läù Sinh khäúi thạo phng cng 213 våïi pha bt âỉåüc tảo thnh åí pháưn trãn ca phng Sau âọ bt näøi lãn theo cạc âỉåìng rnh giỉỵa cạc âéa nọn 15, âỉåüc tạch cháút lng v âỉåüc cä lải Khỉí bt â âỉåüc cä bàịng bäü khỉí bt cå hc 12 v thạo qua khåïp näúi 11 Thi khäng khê phng 19 qua khåïp näúi nhåì bäü tạch khê 9, cn phng 20 - qua khåïp näúi 13 Hỗnh 10.9 Thióỳt bở cỏỳy lón men trao õọứi khọỳi mảnh 10.3 KÃÚT CÁÚU CA CẠC CÅ CÁÚU THÄØI KHÊ TRONG MẠY PHUN KIÃØU TUABIN Mạy phun kiãøu tuabin - âọ l loải kãút cáúu hụt hai táưng cọ cạc cỉía trãn v dỉåïi âãø nảp v thi dung dëch Loải ny hoảt âäüng sau: khäng khê vo âỉåüc trọỹn vồùi chỏỳt loớng, thoaùt thỗ khọng khờ âỉåüc hỉåïng lãn trãn v sau qua bäü trao âäøi nhiãût âỉåüc chia lm hai dng Khi âi qua pháưn trung tám ca cå cáúu tưn hon, dng thỉï nháút vo cỉía trãn ca cå cáúu phun, cn dng thỉï hai hỉåïng xúng dỉåïi theo âỉåìng viãưn ca cå cáúu tưn hon v chuøn âäüng dỉåïi âạy giaớ thỗ vaỡo cổớa dổồùi 10.3.1 Maùy phun kióứu tuabin cọ cạc vng âäüt läù 214 Loải kãút cáúu ny âỉåüc dng âãø thäøi khê v khúy träün mäi trỉåìng giäúng nuäi cáúy vi sinh váût, âàûc biãût laì náúm men Nhàịm mủc âêch âån gin hoạ kãút cáúu ca mạy phun kiãøu tuabin, cå cáúu âãø phạ dng cháút lng cọ dảng vng âäüt läù, âỉåüc làõp giỉỵa cạc cạnh ca quảt v cạc pháưn tảo âỉåìng viãưn cuớa voớ maùy Maùy phun (hỗnh 10.11) gọửm voớ 10 âæåüc làõp chàût äúng thäng räùng khê våïi caùc phỏửn taỷo õổồỡng vióửn õóứ hỗnh thaỡnh voỡi phun 4; cạc rnh phán bäø 11 bãn vi phun häùn håüp khê - cháút lng; quảt âỉåüc làõp v gäưm cạc âéa v 8, cạc rnh giỉỵa cạc âéa, cå cáúu cho dng cháút lng cọ dảng vng âäüt läù âỉåüc làõp chàût giỉỵa cạc cạnh quảt v cạc pháưn âäüt läù ca räto Cạc cạnh ca mạy båm dc trủc âáøy cháút lng canh trỉåìng v dáùn vo pháưn chy ca mạy phun, tải âáy cạc vng âäüt läù s tảo nhiãưu vng nh Cạc dng ny s phun vo khäng khê âỉåüc âáøy tỉì quảt v vi phun Hỗnh 10.11 Maùy phun daỷng seợ taỷo häùn håüp håi - cháút lng, nhåì cạc cạnh tuabin cọ cạc vng âäüt läù khúy 11 häùn håüp bë phán tạn cháút lng Dng khê - cháút lng âỉåüc phán tạn chy ngoi Loải ny cho phẹp lm âån gin hoạ kãút cáúu ca mạy phun, lm täút hån sỉû phán tạn khäng khê v tàng täúc âäü hụt oxy cháút lng 10.3.2 Mạy phun kiãøu tuabin cọ cạc vi Mạy phun ny âỉåüc âàûc trỉng bồới quaù trỗnh trao õọứi khọỳi tọỳt hồn, bũng caùch náng cao mỉïc phán tạn khê cháút lng v tàng lỉåüng khê xám nháûp vo cháút lng Âãø thỉûc hiãûn âỉåüc âiãưu âọ ngỉåìi ta làõp cạc vi mạy theo âỉåìng kênh ngoi ca cạc âéa quảt nhàịm phạ hu dng cháút lng Khi âọ nhỉỵng âoản vo ca cạc cạnh âãø phun häùn håüp khê cháút lng âỉåüc phán bäø giỉỵa cạc vi Mạy phun kiãøu tuabin hỗnh 10.12 gọửm coù voớ vồùi caùc õoaỷn ọỳng õổồỡng vióửn õóứ hỗnh thaỡnh voỡng, voỡi phun âỉåüc làõp chàût trãn trủc räùng ca äúng thäng khê thổù 1; caùc caùnh phỏn bọứ 215 Hỗnh 10.12 Maùy phun dảng tuabin cọ cạc vi 10 bãn vi phun âãø phun häùn håüp khê - cháút lng v quảt gàõn v gäưm hai âéa 5, våïi cạc cạnh åí giỉỵa cạc âéa Theo âỉåìng kênh ngoi ca cạc âéa ngỉåìi ta phán bäø cạc vi âãø phạ hu cạc dng cháút lng Nhỉỵng âoản vo ca cạc nhạnh 10 âãø phun häùn håüp khê - cháút lng âỉåüc phán bäø giỉỵa cạc vi Cháút lng ban âáưu âỉåüc hỉåïng tåïi cạc vi nhåì cạc cạnh 7, tải âáy cháút lng âỉåüc phán chia mäüt säú dng, chụng tiãúp xục våïi khäng khê vo tỉì quảt v âáøy vo vi phun 4, räưi tiãúp tủc phán tạn khê cháút lng nhåì cạc cạnh 10, Sau âọ cháút lng bo ho khäng khê âỉåüc ngoi 10.4 TÊNH TOẠN THIÃÚT BË LÃN MEN CỌ BÄÜ ÂO TRÄÜN CÅ HC V BÄÜ LM SI BT Khi toạn cáưn xạc âënh cạc chè säú cå bn vãư kãút cáúu v nàng lỉåüng ca thiãút bë våïi thãø têch chung â cho Bỉåïc âáưu cáưn phi xạc láûp khäúi lỉåüng thãø têch ρ, âäü nhåït âäüng hoüc µ, hãû säú dáùn nhiãût λ, aïp suáút laìm viãûc thiãút bë tiãût truìng bàịng håi nỉåïc, nhiãût dung C Theo nghiãn cỉïu ca nỉåïc ngoi, khäúi lỉåüng thãø têch ca cạc mäi trỉåìng dinh dổồợng ồớ giồùi haỷn = 1060 ữ 1070 kg/ m3; âäü nhåït âäüng hoüc - giåïi haỷn = 0,001 ữ 0,00155 PaS, nhióỷt dung C = 4186 J/(kg⋅K), hãû säú dáùn nhiãût λ = 0,6 W/ (m⋅K) Âãø tiãût trng mäi trỉåìng dinh dỉåỵng bãn thiãút bë, cáưn phi tảo ạp sút lm viãûc khäng nh hån 0,2 MPa Hãû säú chỉïa âáưy mäi trỉåìng dinh dỉåỵng ca thiãút bë phủ thüc vo thnh pháưn ca mäi trỉåìng v vo dảng vi sinh váût nuäi cáúy k = 0,5 ÷ 0,65 10.4.1 Tênh toạn kãút cáúu ca thiãút bë lãn men Thãø têch lm viãûc ca thiãút bë V1 (m3) âỉåüc theo cäng thỉïc: V1 = V.k Âãø sn xút axit amin, cạc cháút khạng sinh chàn ni v cạc chãú pháøm enzim, âỉåìng kênh bãn DB = 2000 ÷ 3000 mm Cạc kêch thỉåïc cn lải ca thiãút bë (chiãưu cao ca pháưn elip he; chiãưu cao gáúp mẹp h, bãư màût bãn Fb; sỉïc chỉïa ca âạy Vd v chiãưu dy ca tỉåìng âạy S âỉåüc láúy sau: hc = 0,25DB ; h ≥ 2S; Thãø têch chỉa hoảt âäüng ca thiãút bë Vr theo cäng thỉïc: Vr = Vx + 2Vd 216 Thãø têch ca pháön xilanh: Vx = Vr − 2Vd Chiãöu cao pháön xilanh cuía thiãút bë: Hx = (V r − 2V d ) F âoï : F - diãûn têch tiãút diãûn ca thiãút bë theo âỉåìng kênh trong: F = 0,785DB Chiãưu cao chung ca thiãút bë: H e = H x + 2(he + h ) 10.4.2 Tênh toạn bäü khúy träün ca thiãút bë lãn men Khi ni cáúy vi sinh váût mäi trỉåìng dinh dổồợng loớng bũng phổồng phaùp chỗm, taỷo sinh khọỳi nãn âäü nhåït ca cháút lng canh trỉåìng tàng lãn, cho nãn sỉû khúy träün v thäøi khê mäi trỉåìng bë xáúu âi Nhàịm tàng cỉåìng sỉû khúy träün huưn ph cho phẹp sỉí dủng bäü khúy träün dảng tuabin Âỉåìng kênh bäü khúy träün dảng tuabin dk (m) âỉåüc theo cäng thỉïc: dk = (0,3 ÷ 0,33)DB âọ: DB- âỉåìng kênh bãn ca thiãút bë lãn men Tra bng theo giạ trë dk âãø chn bäü khúy träün täúi ỉu (hãû khúy träün cọ hiãûu sút cao) Cạc dảng cå cáúu khúy träün cho cháút lng cọ âäü nhåït khạc âỉåüc nãu bng 10.4 Bng 10.4 Täúc âäü biãn täúi ỉu ca cạc cå cáúu khúy träün phủ thüc vo âäü nhåït ca mäi trỉåìng âỉåüc khúy träün Cå cáúu khúy träün Cạnh, neo, giạ Dảng tuabin Chong chọng Âäü nhåït ca mäi trỉåìng Pa.s Váûn täúc biãn täúi ỉu ca bäü khúy träün, m/s 0,001 ÷ 4÷8 ÷ 15 0,001 ÷ 5 ÷15 15 ÷ 25 0,001 ÷ 3,0 ÷ 2,0 2,5 ÷1,5 1,5 ÷ 1,0 ÷ 4,2 4,3 ÷ 3,4 3,4 ÷ 2,3 4,8 ÷ 16 Säú vng quay ca bäü khúy träün (vng/phụt) : 217 n1 = ω πd k Theo giạ trë nháûn âỉåüc ca säú vng quay, chn täúc âäü thỉûc tãú ca Chn bäü truưn âäüng bng tra cỉïu theo giạ trë â âỉåüc nháûn ca säú vng quay Cäng sút tiãu thủ (kW) mạy khúy hoảt âäüng âãø khúy träün canh trỉåìng khäng âãư cáûp âãún sỉû nh hỉåíng ca cạc cå cáúu phủ: N M = K N ρ c n 3d k âoï: KN - chøn cäng sút, phủ thüc vo cỉåìng âäü âo träün v âỉåüc âàûc trỉng båíi chøn ly tám Reynolds (Re); ρc - t trng mäi trỉåìng; n - säú mạy khúy träün; dk - âỉåìng kênh mạy, m Re = ρ c nd k µc âọ: µc - âäü nhåït âäüng hc ca mäi trỉåìng Cäng sút toạn cho trủc mạy träün, kW: N P = k 1k (∑ k + 1)N M âoï: k1 - hãû säú chỉïa âáưy canh trỉåìng ca thiãút bë; k2 - hãû säú cọ âãún sỉû tàng cäng sút tàng sỉïc cn ca mäi trỉåìng quaù trỗnh phaùt trióứn cuớa trổồỡng (k2 = 1,1); Σk - hãû säú âãún sæû tàng cäng suáút tiãu thủ âãø vỉåüt thàõng sỉïc cn gáy cạc cå cáúu phủ : H k1 = DB âọ: H1- chiãưu cao ca låïp cháút lng âỉåüc khúy träün (âäúi våïi cạc mạy khúy träün dảng tuabin, H1 = 0,75 Ht.b) Vỗ vaỡo chu kyỡ phaùt trióứn ca mäüt säú chng tảo bt, âãø trạnh sỉû toeï boüt, láúy H1= 0,65 Ht.b Khi cäng suáút lm viãûc ca bäü khúy âo cáưn phi âãún nàng sút thàõng sỉïc cn cạc cå cáúu phủ gáy nãn Âãø thỉûc hiãûn âiãưu kiãûn âọ cáưn phi âỉa vo hãû säú Σk: ∑ k = kn + kM + kTP + kT 218 âoï: kn - hãû säú cn ca vạch ngàn phn xả; kM - hãû säú cn ca bäü khung träün phủ; kTP - hãû säú cn ca äúng âãø nảp khäng khê; kT - hãû säú cn ca äúng lọt trủc âãø càõm nhiãût kãú Trë säú kn, kM, kTP v kT phủ thüc vo dảng mạy khúy âỉåüc nãu bng 10.5 Bng 10.5 Trë säú cạc hãû säú k xẹt tåïi sỉû tàng cäng sút ca mạy khúy täưn tải thiãút bë cạc cå cáúu phủ Dảng cå cáúu khúy träün Cå cáúu phủ Chong Cạnh Bäún vạch ngàn phn xả cọ bãư dy B = 0,08DB, âỉåüc phán bäø åí tỉåìng thiãút bë Mäüt cạnh phủ nàịm ngang bàịng cạnh ca cå cáúu chuøn âo chênh (theo kêch thỉåïc) ÄÚng cho dung dëch quạ ạp ÄÚng bc lọt âãø càõm nhiãût kãú hay dủng củ âo mỉïc kiãøu phao Hai äúng âỉïng, âỉåüc làõp cạch mäüt gọc hån 900 Rüt xồõn cün phi âỉåüc làõp dc tỉåìng theo tỉåìng xilanh thiãút bë ÄÚng xồõn âỉåüc làõp åí âạy thiãút bë, âỉåìng kênh ca äúng 0,033 ÷ 0,54 m Caïc chi tiãút âãø gia cäú caïc äúng khúch tạn Neo v giạ Tuabin - 1,5 0,5 0,35 0,2 0,2 0,2 0,1 0,1 0,1 0,1 0,05 0,3 0,3 0,3 0,15 2,0 - - - 2,5 ÷3,0 - - - 0,05 chọng Cäng sút âãø thàõng ma sạt vng chàõn dáưu ca trủc: ⎛ Nc = ⎜ 2nd BS c P ⎜ e ⎜ ⎝ h 0,1 c Sc ⎞ ⎟ − 1⎟ ⎟ ⎠ âọ: n v dB - säú vng quay, vng/phụt v âỉåìng kênh ca trủc, m; Sc - chiãưu dy miãúng âãûm vng chàõn dáưu ca trủc; P - ạp sút lm viãûc ca khäng khê thiãút bë trãn mỉïc lng, Pa; hc - chiãưu cao miãúng âãûm vng chàõn dáưu, m: (hc = 6Sc) Âãø xạc âënh Nc cọ thãø láúy P = 0,1 MPa 219 Xạc âënh âỉåìng kênh trủc dáùn ca mạy khúy theo cäng thỉïc gáưn âụng, xút phạt tỉì âäü bãưn chëu xồõn ca trủc: d B = 1,7 ⋅ Mx +CM ′ τ CP âọ: Mx - mämen xồõn trãn trủc mạy khuáúy, N⋅ m; ′ τ CP - æïng suáút tiãúp cho phẹp âäúi våïi váût liãûu trủc chëu xồõn; CM - hiãûu chènh r rè, xọi mn váût liãûu, m Mä men xồõn trãn trủc mạy khúy: M x = 0,163 NP n âoï: NP - cäng suáút cho trủc; n - hãû säú an ton Âãø âm bo âäü bãưn cáưn phi nhán âải lỉåüng nháûn âỉåüc theo toạn dB våïi hãû säú ′ 1,25 v nháûn âỉåüc d B ′′ Âãø xạc âënh âỉåìng kênh âoản trủc nàịm cao hån tuabin nh åí phêa dỉåïi d B cáưn ′ nhán âải lỉåüng d B våïi hãû säú 1,07 Âãø xạc âënh âỉåìng kênh ca trủc nàịm cao hån tuabin ′′ ′ nh åí phêa trãn d B′ lỉu lỉåüng qua vng chàõn dáưu cáön nhán trë säú d B våïi hãû säú 1,14 Trủc âỉåüc chãú tảo bàịng thẹp CT45 Giåïi hản bãưn ca thẹp CT45 l σb = 610 MN/m2 (xáúp xè 62 kG/ mm2), hãû säú an toaìn nB = 2,6 ỈÏng sút cho phẹp âỉåüc xạc âënh theo t säú giỉỵa âäü bãưn giåïi hản v hãû säú an ton, ta cọ : [σ ] = σ b ỈÏng sút tiãúp cho pheïp: [τ ] = 0,6[σ ] nB ỈÏng sút cho phẹp âäúi våïi cạc trủc ca cạc cå cáúu khuáúy träün : [τ ′] = 0,5[τ ] Bãư dy ca miãúng âãûm vng chàõn dáưu (mm): ′′ S c = 0,044 d B ′′ âoï: d B - âỉåìng kênh ca trủc, m Sau âọ xạc âënh lỉûc nẹn lãn miãúng âãûm: ′ ′′ PC = π (d B + S c ) ⋅ S c P ⋅ e h 0, c Sc âọ: P - p sút cho phẹp thiãút bë tiãût trng, Pa 220 Cäng sút âỉåüc thiãút láûp cúi cng NTL (kW) ca âäüng cå dáùn âäüng cho mạy khúy träün âỉåüc theo cäng thỉïc: N TL = 1,15 (N P + N C ) η η - hiãûu sút truưn âäüng ca bäü truưn Sau âọ theo trë säú NTL chn dáùn âäüng âỉïng, dảng âäüng cå, cäng sút ca v säú vng quay 10.4.3 Cán bàịng nhiãût cho cạc thiãút bë lãn men Trong quaù trỗnh hoaỷt õọỹng cuớa vi sinh vỏỷt thióỳt bë, mäüt lỉåüng nhiãût âỉåüc Sỉû phạt triãøn giäúng bë cháûm lải tàng nhiãût âäü canh trỉåìng, cn sau âọ cọ kh nàng vi sinh váût bë chãút Âãø ngàn ngỉìa hiãûn tỉåüng âọ cạc thiãút bë lãn men cáưn phi trang bë cạc cå cáúu thi nhiãût (äúng xồõn, ạo, cạc äúng nhiãût) Lỉåüng nhiãût thi tỉì canh trỉåìng v tiãu hao nỉåïc lm lảnh âỉåüc xạc âënh tỉì cán bàịng nhiãût Thu nhiãût Våïi mäi trỉåìng dinh dỉåỵng: Q1 = GnCntn Tiãu hao nhiãût Våïi canh trỉåìng thnh pháøm: QS = GkCktk Nhiãût sinh hc âỉåüc gii phọng phạt triãøn canh trỉåìng: Q2 = qp Våïi nỉåïc lm lảnh: Q3 = GBCBt1B Våïi nỉåïc lm lảnh: Q6 = GBCBt2B Våïi khäng khê thäøi; Q4 = Li1 Våïi khäng khê thäøi: Q7 = Li2 Täøn tháút nhiãût vo mäi trỉåìng xung quanh Q8 = 3600 αFa∆t âọ: Gn , GB v Gk - khäúi lỉåüng mäi trỉåìng dinh dỉåỵng, nỉåïc lm lảnh v canh trỉåìng thnh pháøm, kg; Cn , CB , v Ck - nhiãût dung riãng ca mäi trỉåìng dinh dỉåỵng, nỉåïc lm lảnh v canh trỉåìng thnh pháøm, kJ/(kg⋅K); tn , tk , t1B v t2B - nhiãût âäü ca mäi trỉåìng dinh dỉåỵng, canh trỉåìng thnh pháøm, nỉåïc lm lảnh âáưu v cúi, K; q - lỉåüng nhiãût trung bỗnh õổồỹc giaới phoùng mổùc tng sinh khọỳi cuớa chng vi sinh váût, kJ/kg; p - mỉïc tàng sinh khäúi sinh váût, kg/h; L - læåüng khäng khê âæåüc thäøi, kg/h; 221 i1v i2 - entanpi ca khäng khê måïi v khäng khê thi, kJ/kg; Fa - diãûn têch bãư màût ca thiãút bë lãn men, m2; α - hãû säú thi nhiãût tỉì bãư màût thiãút bë vo trổồỡng xung quanh kW/(m2K); t - hióỷu trung bỗnh nhiãût âäü ca canh trỉåìng phạt triãøn v khäng khê xung quanh thióỳt bở, K Phổồng trỗnh cỏn bũng nhióỷt âäü ca thiãút bë lãn men cọ dảng: G BC B (t B − t 1B ) = Q1 + Q − Q − Q − L (i − i ) Âàût Q1 + Q − Q − Q − L (i − i ) = Q , âọ tiãu hao nỉåïc lm lảnh (kg/h): Q GB = C B (t 2B − t 1B ) Diãûn têch bãư màût truưn nhiãût ca thiãút bë lãn men, (m2): F = Q 3600K ∆t âoï: K - hãû sọỳ truyóửn nhióỷt, W/(m2K); t - hióỷu trung bỗnh nhióỷt âäü ca canh trỉåìng phạt triãøn v nỉåïc lm lảnh, 0C: K = ⎛ δ ⎞ ⎜ + + ⎟ ⎜α λ α2 ⎟ ⎝ ⎠ Âải lỉåüng thi nhiãût α2 âäúi våïi nỉåïc âỉåüc xạc âënh phủ thüc vo chøn Re Xạc âënh âỉåüc âải lỉåüng thi nhiãût tỉì tỉåìng tåïi mäi trỉåìng phạt triãøn α1 s bë phỉïc tảp sỉû täưn tải mäi trỉåìng mäüt lỉåüng låïn khäng khê phán tạn thnh nhỉỵng bt nh v lm gim âiãưu kiãûn thi nhiãût Cho nãn våïi sai säú xạc âënh, cọ thãø sổớ duỷng phổồng trỗnh thổỷc nghióỷm õóứ xaùc õởnh thaới nhiãût tỉì bãư màût ca äúng âãún cạc dung dëch âỉåìng v rè âỉåìng theo t trng v âäü nhåït âäúi læu tæû nhiãn: α = 2850 ⋅ (t CT − t T ) µ âọ: tCT v tT - nhiãût âäü ca canh trỉåìng phạt triãøn v nhiãût âäü ca tỉåìng ạo, 0C; µ - âäü nhåït âäüng hc ca mäi trỉåìng, Pa⋅S Âäü nhåït dung dëch rè âỉåìng long cọ thãø theo cäng thỉïc: µ = (1,2 + 0,046B − 0,0014Bt ) ⋅ 10 −3 âọ: B - näưng âäü ca dung dëch, %, 222 t - nhiãût âäü cuía dung dëch, 0C Trãn cå såí ca cạc säú liãûu thỉûc nghiãûm âäúi våïi thiãút bë lãn men cọ ạo lảnh, cọ âãún sỉû nhiãùm báøn tỉåìng cọ thãø láúy k = 3000 W/(m2⋅K) Tiãu hao khäng khê âãø thäøi canh trỉåìng phạt triãøn åí giåïi hản 60 ÷ 120 m3/ (h⋅m3) 223 ... CẠC THIÃÚT BË LÃN MEN KHÄNG ÂI HI TIÃÛT TRNG CẠC QUẠ TRÇNH NI CÁÚY VI SINH VÁÛT Caùc quaù trỗnh nuọi cỏỳy saớn sinh caùc nỏỳm men gia suùc thuọỹc caùc quaù trỗnh nuọi cỏỳy vi sinh váût khäng tiãût... Âãø sn xút låïn cạc cháút hoảt hoạ sinh hc bàịng täøng håüp vi sinh, vi? ?ûc ỉïng dủng cạc thiãút bë lãn men cọ thãø têch 63 m3 l khäng kinh tãú Thiãút bë lãn men cọ thãø têch 100 m3 âỉåüc sn xút... bở lón men cọ bäü âo träün cå hc dảng si bt Dảng thiãút bë lãn men ny âỉåüc sỉí dủng räüng raợi cho caùc quaù trỗnh tióỷt truỡng õóứ nuọi cỏỳy vi sinh váût - sn sinh cạc cháút hoảt hoạ sinh hc