CHƢƠNG 4 TÍNH TỐN THIẾT BỊ
4.2. Các thiết bị tinh sạch
4.2.3. Thiết bị ly tâm lạnh
Enzyme dễ bị mất hoạt tính ở nhiệt độ q cao, q trình ly tâm sẽ sinh ra nhiệt dễ gây biến tính enzyme. Để đảm bảo hoạt tính cho amylase nên thực hiện ly tâm lạnh ở nhiệt độ thấp (< 50C).
Bảng 4. 1: Bảng thông tin thiết bị ly tâm lạnh
Model DHC63 0 Đĩa Đƣờng kính trong d1 (mm) 612 Đƣờng kính ngồi d2 (mm) 1200 Tốc độ quay (vòng/phút) 4800 Tốc độ quay tối đa
(vòng/phút)
7900
Số đĩa 85
Năng suất của máy (NS) (m3/h) 30 Trọng lƣợng máy ly tâm ( kg) 2500 Dài (mm) 2400 Rộng (mm) 1800 Cao (mm) 1500 Hình 4.3. Thiết bị ly tâm DHC630
Thể tích cần ly tâm là 2214.02 m3. Mà 1 máy ly tâm liên tục dạng đĩa có năng suất ly tâm là 30 m3/h nên ta cần chọn 5 máy ly tâm.
Thời gian cần ly tâm là:
T ly tâm =
= 14.76 (h) 0.62 (ngày).
Sau khi quá trình ly tâm kết thúc thì khối lƣợng enzyme trong canh trƣờng là: 2416.76 kg (Theo chƣơng cân bằng vật chất).
Nồng độ chất khơ cần cho q trình sấy phun enzyme phải lớn hơn 10%
(Lê Văn Hoàng, 2004), ta chọn nồng độ chất khô là 20%
Do vậy, khối lƣợng canh trƣờng cần thu sau quá trình ly tâm để đƣợc nồng độ chất khô là 20% là
(kg).
Thể tích canh trƣờng bƣớc vào quá trình ly tâm là 2214,02 m3. Do hiệu suất của quá trình ly tâm là 95% (Rajiv Datar, 1987), nên quá trình ly tâm loại bỏ đƣợc 95% lƣợng nƣớc trong canh trƣờng , từ đó thể tích canh trƣờng thu hồi sau q trình ly tâm là 5%.
V canh trƣờng sau ly tâm = 2214.02 0.05 = 110.70 (m3).
HL =
= 614.05 (UI/ml)
Khối lƣợng canh trƣờng thu đƣợc sau quá trình ly tâm là 2416.76 kg (mục 3.1.1 chƣơng cân bằng vật chất)
Nồng độ enzyme trong canh trƣờng sau ly tâm:
CM =
= 21.83 (kg/m3)
Tốc độ ly tâm phù hợp cho việc thu hồi enzyme là 4500 vịng /phút. (Lê
Văn Hồng, 2004)
Tốc độ góc của máy ly tâm cần đạt:
ω = 150 (rad/s) Tính RCF: RCF = = 13 310 (g) Yếu tố ∑ ( ) Trong đó:
n - lƣợng đĩa, thiết bị DHC630 có 85 đĩa
- góc nghiêng tạo nên con đĩa, độ (chọn = 45 độ) r0 và ri: bán kính ngồi và bán kính trong của đĩa (m)
∑
x (1.23 – 0,6123)
= 6 039 881
Vận tốc dịch đi vào máy ly tâm = = = 0.367 (L/p) Trong đó: V: thể tích canh trƣờng cần ly tâm (lít) Vận tốc lắng của hạt: Vlắng = d2 ( ) Trong đó:
r và l khối lƣợng riêng của pha rắn (muối) và pha lỏng (enzyme và nƣớc) (kg/m3).
r = 1770 kg/m3 ; l = 1050 kg/ m3
d: đƣờng kính quy đổi của hạt rắn (m), tế bào có đƣờng kính từ 0.25 - 1 μm, nên chọn giá trị trung bình đƣờng kính là 0.6 μm.
ro: bán kính trống (m). chọn ro =0.4 m
Vlắng = (0.6 x 10-6 )2 0.4 (1770 – 1050) = 2.3 x
10-5(m/s)