l.Tính kích thước thùng.
- Khi chọn thùng do tính toán đến cả trường hợp sau lên men nấm men bị nhiễm tạp cần phải xử lý bằng axit H3PO40,6% hoặc bằng kiềm nhẹ. Do vậy vật liệu làm bằng thép không rỉ, chịu được độ pH dao động từ 4 - 8.
- Chọn thùng chứa men có các thông số kỹ thuật: + Đường kính D.
+ Chiều cao trụ H = 3D.
+ Nắp hình chỏm cầu, chiều cao nắp hi = 0,15D. + Đáy hình nón có góc nhọn a = 70°c, chiều cao h2.
- Lượng men thu được thường bằng khoảng 2% so với lượng dịch lên men. Dịch lên men của 1 thùng khoảng 42,724 m3, chọn thu men trong cả 1 ngày rồi mới đưa đi xử lý.
V = 2% X 42,724 = 0,85 (m3) Hệ số đổ đầy bằng 0,8, ta có: P>5£ = 1,07M 0,8 ' ' - Công thức tính thể tích thùng: 1ĩĩD2 u V, = ---H + - X---k ‘ 4 3 4 1
- Vậy từ công thức trên ta có:
+ Đường kính thùng D = 0,8 m. + Chiều cao trụ H = 3D = 2,4 m. + Chiều cao nắp ht = 0,1 m. + Chiều cao đáy h2 = 0,8 m.
2.Đặc tính kỹ thuật của thiết bị.
- Thùng gây men cấp 2 hình trụ, nắp hình chỏm cầu, đáy côn. + Dung tích 0,48 m3, + Đường kính thùng D = 0,6 m. + Chiều cao trụ H = 1,8 m. + Chiều cao nắp hj = 0,12 m. h2 = vt D D D jtga = y #70° = y 2,747 = 1,37D 7ĨD2 17ĨD2 -3D + — X 4 3 1,37 D = —(3 + l-^~) = 2,7D3 4 3
+ Chiều cao đáy h2 = 1,1 m.
- Vỏ làm lạnh: áp lực vận hành 2 bar, nhiệt độ vận hành là 0 -4°c. - Thùng được bảo ôn bằng polyurethane 100 mm, ngoài bọc inox.
- Trang bị ở phần đỉnh: có 1 cửa vệ sinh; 1 đèn halogen 24V, 100W; 1 ống vòi với đầu phun CIP; có van an toàn, van chân không.
- Trang bị phần trụ: 1 van lấy mẫu; có đầu vào và ra glycol làm lạnh; một bộ cánh khuấy.
- Trang bị phần đáy: 1 đầu vòi cho sục khí; một đầu cho cặp nhiệt Pt 100; 1
đầu van xả bã.
XVI. TÍNH VÀ CHỌN HỆ THỐNG CIP TRUNG TÂM.
• ƠP trung tâm gồm 2 hệ thống: CIP nóng và CIP lạnh. - CIP lạnh có 3 bồn chứa H20, NaOH và Oxonia. - CIP nóng có 2 bổn chứa H20 và NaOH.
Thể tích của hoá chất rửa thiết bị bằng 5% thể tích dịch lên men, hệ số chứa của thùng bằng 0,9. Thể tích thùng lên men V = 53,405 m3, vậy thể tích của thùng chứa là: 53,405x0,05^3) 0,9 ' ' • Chọn cấu tạo thùng: - Đường kính D. - Chiều cao trụ H = 1,5D.
- Đáy hình nón có góc nhọn a, = 15°c, chiều cao hj. - Đáy hình nón có góc nhọn a2 = 15°c, chiều cao h2. • Công thức tính thể tích thùng:
Vt= — H + ^x — {hỉ+h1) = ?(m )
\ = — tgal = —tg\5° = —0,268 = 0,134D
Vậy đường kính nồi lắng xoáy D = 1,4 m. - Chiều cao trụ H = 1,5 X 1,4 = 2 m.
- Chiều cao đáy hj = 0,134 X 1,4 = 0,2 m. - Chiều cao nắp h2 = 0,134 X 1,4 = 0,2 m.
• Hệ thống CIP lanh và CIP nóng được chế tạo gần giống nhau gồm: cửa vệ sinh tiêu chuẩn, ống xả tràn và hệ thống đập bọt hoá chất. Riêng hệ thống CIP nóng có thêm bộ phận gia nhiệt bằng hơi gồm: ống gia nhiệt, van cấp hơi tay, van cấp hơi tự động, bộ thu nước ngưng ...
XVII. HỆ THỐNG THU Hồi C02.
Từ bảng tính cân bằng sản phẩm có lượng C02 thu hổi trong 1 ngày là 448 kg.
Hệ thống thu hồi C02 bao gồm các thiết bị: máy rửa khí; bộ lọc, sấy; máy nén khí, bình cầu chứa khí C02.
l.Máy rửa khí.
- Máy rửa khí là một bồn chứa có nắp dùng để loại các tạp chất có khả năng hoà tan trong nước ra khỏi C02.
- Thực chất quá trình thu khí C02 chủ yếu thực hiện trong giai đoạn sau của quá trình lên men chính (thu khoảng 90% khí trong thời gian 3 ngày).
- Luôn có 3 thùng lên men được thu khí trong 1 ngày. Để giảm số máy làm việc tối đa, tại công đoạn này cần bố trí 3 máy làm việc 100% thời gian.
- Trong 1 ngày máy thu khí phải hoạt động để thu hết lượng khí là: 90% X 448 X 3 = 1209,6 (kg)
Năng suất thu hồi khí cần đạt:
= ỊĨ6*Z)3 = 09
‘ 4
• Chọn máy rửa khí có quy cách kỹ thuật: - Năng suất 20 kgCCVh.
- Đường kính 100 mm. - Chiều cao 1500 mm. - Lượng nước tiêu thụ 301/h. - Thời gian làm việc 24 h/ngày.
2.BỘ xử lý C02.
- Mục đích: để loại các hợp chất không hoà tan trong nước cũng như hơi ẩm không hoà tan trong khí C02.
- Chọn bộ lọc, sấy C02 có các quy cách kỹ thuật sau: + Năng suất lọc: 20kg CCVh.
+ Thời gian làm việc: 24 h/ngày. + Vật liệu: thép không rỉ.
+ Thời gian hoàn nhiệt: 5 h. - Tính số lượng tháp:
+ Lượng C02 lọc và sấy trong 1 ngày là: 50 X 24 = 1200 (kg/ngày)
+ Sau quá trình rửa khí còn lại khoảng 50% lượng C02 ban đầu: 1209,6 X 50% = 604,8 (kg/ngày) + Số tháp làm việc là: 604,8 1200 chọn 1 tháp làm việc. 3. Máy nén khí.
Máy nén khí là 1 máy nửa kín được truyền động trực tiếp. Quy cách kỹ thuật của máy:
- Tốc độ: 2000 vòng/phút.
- Nhiệt độ ngưng tự của íreon: +40°c.
- Nhiệt độ bốc hơi của íreon: -30°c.
=
- Công suất: 5 kw.
- Công suất tiêu thụ: 4 kw. - Nhiệt độ nước làm mát: 20°c.
- Lượng nước làm mát tiêu thụ 1 m3/h.
4. Bình cầu chứa khí
- Dung tích: 5 m3.
- Đường kính: 1570 mm. - Chiều dài: 3140 mm.
- Áp suất làm việc tối đa: 200 mm cột nước.
- Vật liệu: vỏ được chế tạo bằng cao su bọc vải polyester.