Tốc độ cánh khuấy

Một phần của tài liệu THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME GLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillus niger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM (Trang 36 - 37)

Chọn loại cánh khuấy turbine 6 cánh Rushton. Theo Klaas van’t Riet và Tramper, cánh khuấy turbine có giá trị Np (power number – hệ số công suất) cao hơn hầu hết các loại cánh khuấy khác. Điều này có nghĩa là nó sử dụng năng lượng tương đối nhiều hơn. Mơ hình cho thấy năng lượng tiêu thụ tỷ lệ thuận với cơng suất bơm của cánh khuấy. Điều này có nghĩa là việc khuấy trộn quy mơ lớn trong bể có cánh khuấy turbine sẽ tốt hơn so với các cánh khuấy Np thấp hơn ở cùng tốc độ và đường kính cánh khuấy. Vì cánh khuấy turbine có đầu vào cơng suất lớn hơn cánh khuấy có hệ số cơng suất thấp hơn trong các điều kiện giống hệt nhau, nên cánh khuấy turbine là cánh khuấy được sử dụng rộng rãi nhất trong thiết bị lên men (Riet and Tramper, 1991c).

Giả sử bể hoạt động ở chế độ chảy xoáy hay chảy rối (Re > 10000), Np=5.5 (Riet and Tramper, 1991c).

ChọnPs/V = 10000 W/m3(Riet and Tramper, 1991d)

Cơng suất cánh khuấy: Ps= 10000×100 = 1000000 (W) =1 (MW)

Khối lượng riêng của canh trường: ρ = 1.03 × 103 kg/m3 = 1030 kg/m3 (Fujita et al., 1994).

Độ nhớt canh trường:η = 0.001428 kg/m.s = 0.001428 Pa.s(Fujita et al., 1994). Ta có cơng thức: Ps= Np × ρ × N3×DI5(Riet and Tramper, 1991c)

Trong đó:Ps: Cơng suất cánh khuấy (W) Np: Hệ số công suất

: Khối lượng riêng của enzyme GOD trong canh trường (kg/m3)

N: Tốc độ cánh khuấy (s-1) DI: Đường kính cánh khuấy (m)

Tốc độ cánh khuấy: N = 3 1000000 =3.532 (s-1)

5.5 × 1030 × 1.325

Kiểm tra lại Re: Re = ρ × 𝑁 × 𝐷𝐼 4438922.622 > 10000

2

= 1030 × 3.532 × 1.32

20.001428 = 0.001428 =

Giá trị Re kiểm tra lại > 10000, như vậy giả định ban đầu hợp lý.

Một phần của tài liệu THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT ENZYME GLUCOSE OXIDASE TỪ NẤM MỐC Aspergillus niger VỚI CÔNG SUẤT 300 TẤN NĂM (Trang 36 - 37)