I. Tính nhiệt lạnh
b.Lượng nhiệt lạnh cần cấp để nhân men
* Nhân men cấp II:
Lượng dịch đường sử dụng để nhân men cấp II bằng 1/10 lượng dịch lên men, tức có thể tích 11188(l). Dịch đường sử dụng để nhân men có nồng độ chất chiết 12˚Bx, có khối lượng riêng 1,048kg/l. Khối lượng dịch đường dùng để
nhân giống cấp II là: 11188 × 1,048 = 11725(kg)
Lượng chất khô có trong dịch đường nhân men cấp II là: 0,12 × 11725 = 1407,0(kg)
Trong đó có 80% chất chiết là đường có khả năng lên men. Ta coi trong lượng chất chiết chuyển hoá chiếm 60% tổng lượng chất chiết có trong dịch đường, thì khối lượng chất khô chuyển hoá là: 0,6 × 1407 = 844,2(kg). Coi chất khô chuyển hoá là đường maltose, 1 kg đường maltose lên men toả ra nhiệt lượng 913,1kJ.
Nhiệt lượng toả ra là: Q1 = 913,1 × 844,2 = 770,8.103(kJ) Tổn thất lạnh:
Qtt = K × F × Δt (kJ/h)
K: Hệ số truyền nhiệt qua lớp cách nhiệt K = 1,2(kJ.m-2.độ-1.h-1) Nhiệt độ không khí bên ngoài tng = 32˚C
Nhiệt độ nhân men sản xuất ttr = 16˚C
Δt = tng – ttr = 16˚C
F: Diện tích truyền nhiệt (m2)
Coi tổn thất lạnh chủ yếu ở phần thân trụ của thiết bị thì: F = π × Dng × H = π × 2,4 × 2,77 = 20,9(m2)
Suy ra: Qtt = K × F × Δt = 1,2 × 20,9 × 16 = 401(kJ/h) Tổn thất lạnh trong một ngày là:
Q2 = 24 × Qtt = 24 × 401 = 9,6.103(kJ)
Lượng nhiệt lạnh cần cung cấp để nhân men cấp II là: QNMcấp II = Q1 + Q2 = 770,8.103 + 9,6.103 = 780,4.103(kJ) * Nhân men cấp I:
Thể tích dịch nhân men cấp I bằng 1/3 thể tích dịch nhân men cấp II, tức là có thể tích: 3729(l), cũng nhân men ở 16˚C và sử dụng dịch đường có nồng độ
chất chiết 12˚Bx. Ta cũng coi lượng chất chiết chuyển hoá chiếm 60% tổng lượng chất chiết trong dịch đường thì nhiệt lượng do nhân men cấp I toả ra bằng 1/3 nhiệt lượng do nhân men cấp II toả ra: Q1’ = Q1/3 = 770,8.103/3 = 256,9.103(kJ)
Tổn thất lạnh:
Qtt = K × F × Δt (kJ/h)
K: Hệ số truyền nhiệt qua lớp cách nhiệt K = 1,2(kJ.m-2.độ-1.h-1) Nhiệt độ không khí bên ngoài tng = 32˚C
Nhiệt độ nhân men sản xuất ttr = 16˚C
Δt = tng – ttr = 16˚C
F: Diện tích truyền nhiệt (m2)
Coi tổn thất lạnh chủ yếu ở phần thân trụ của thiết bị thì: F = π × Dng × H = π × 1,8 × 2,01 = 11,4(m2)
Suy ra: Qtt = K × F × Δt = 1,2 × 11,4 × 16 = 218(kJ/h)
Tổn thất lạnh trong một ngày là: Q2’ = 24 × Qtt = 24 × 218 = 5,2.103(kJ) Lượng nhiệt lạnh cần cung cấp để nhân men cấp I là:
QNM cấp I = Q1’ + Q2’ = 256,9.103 + 5,2.103 = 262,1.103(kJ)
► Lượng nhiệt lạnh lớn nhất cần cấp để thực hiện quá trình nhân men trong một ngày là:
Qnhân men = QNM cấp II + QNM cấp I = 780,4.103 + 262,1.103 = 1042,5.103(kJ)
Men sữa có thể tái sử dụng 7 lần, tức là để thực hiện 8 chu kì lên men chỉ
cần nhân men cho 1 chu kì đầu còn tái sử dụng men kết lắng trong 7 chu kì sau. Mặt khác ta có Qnhân men > Qmen sữa KL. Do đó lượng nhiệt lạnh lớn nhất cần cung cấp trong một ngày để cấp men giống là: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
QCấp men = Qnhân men = 1043.103(kJ)