CHƢƠNG 4 TÍNH TỐN THIẾT BỊ
3. Tính tốn thiết bị ly tâm
Amylase dễ bị biến tính ở nhiệt độ cao nên cần thực hiện phƣơng pháp ly tâm lạnh ở nhiệt độ thấp. Môi trƣờng nuôi cấy đƣợc ly tâm ở 10.000 g trong 10 phút ở 4 ° C (30) .
Khối lƣợng riêng của enzyme amylase là 1.25 g/mL = 1250 kg/m3, thể tích của enzyme trƣớc khi ly tâm :
VTLT=
= 220774.6 (m3/năm)
Thể tích cần ly tâm trong 1 mẻ:
VLT =
= 1724.8 (m3/ mẻ)
Giả sử trong quy mơ cơng nghiệp q trình ly tâm đƣợc thực hiện trong 6 giờ.
Q1 = = 287.46 (m3/h)
Dựa vào tính chất cũng nhƣ các đặc tính của thiết bị ly tâm dùng để phân tách vi sinh vật và qua q trình tính tốn chi tiết kỹ thuật. Để đạt đƣợc công suất 600 tấn/ năm, nên chọn thiết bị ly tâm loại đĩa. Vì máy ly tâm dạng đĩa có mức độ phân ly cao, phù hợp với kích thƣớc Bacillus Subtilis. Lựa chọn thiết bị ly tâm dạng đĩa hitech model 270.
46
Hình 13 : Thiết bị ly tâm dạng đĩa hitech model 270 Bảng 7: Thông số thiết bị ly tâm dạng đĩa hitech model 270
Đặc điểm Thông số Công suất 1.5 – 2.5 (m3/h) Đƣờng kính trong ro 270 mm Đƣờng kính ngồi ri 7609 mm Hệ số tách 81505 Số đĩa 118
Để thu enzyme cần sử dụng một lực ly tâm với giá trị 10000 g (30) . Thiết bị ly tâm Hitech model 270 đƣợc sử dụng có đƣờng kính trong và đƣờng kính ngồi lần lƣợt là 270 mm và 7609 mm.
Từ đó ta tính đƣợc vận tốc góc ( ) và tốc độ quay (rpm) trong quá trình thu tủa:
RCF = → = √ = √ = 115.61 rad/s
Từ vận tốc góc, ta có tốc độ vịng của máy bằng:
rpm =
= 1104.05 (vòng/phút)
Nhƣ vậy, quá trình ly tâm đƣợc thực hiện với tốc độ 1104.05 vòng/phút.
Yếu tố sigma: (31) ∑ ( ) Trong đó:
n: lƣợng đĩa, thiết bị có 118 đĩa
: góc nghiêng tạo nên con đĩa, độ (chọn = 45 độ)
r0 và ri: bán kính trong và bán kính ngồi của đĩa
∑
= 148328895.8
Vận tốc dịch đi vào máy ly tâm:
= =
= 1.16×10-5 (m3/h)
Năng suất của thiết bị ly tâm FW-1300:
Q2 = = 1.16×10-5 × 14.83×107 = 1720.28 m3/h
47
Vậy với năng suất của thiết bị là Q2 = 1720.28 m3 /h có thể đáp ứng với năng suất cần thực hiện ly tâm Q1 = 287.46 m3 /h nên ta chỉ cần 6 máy ly
tâm.