Các quá trình và thiết bị công nghệ sinh học : THIẾT BỊ ĐỂ NGHIỀN, TIÊU CHUẨN HOÁ, TẠO VIÊN VÀ TẠO MÀNG BAO SIÊU MỎNG part 1 ppt

296



Chỉång 14
THIÃÚT BË ÂÃØ NGHIÃƯN, TIÃU CHØN HOẠ,
TẢO VIÃN V TẢO MNG BAO SIÃU MNG

Cạc quạ trçnh nghiãưn, tiãu chøn hoạ (âäưng nháút), tảo viãn v tảo mng bao siãu
mng l nhỉỵng quạ trçnh kãút thục âãø thu nháûn cạc sn pháøm cúi cng trong täøng håüp vi
sinh. Trong quạ trçnh ca cạc cäng âoản ny, sn pháøm s âỉåüc tảo ra dảng hng hoạ v
âảt âỉåüc näưng âäü cáưn thiãút. Vç váûy nhỉỵng quạ trçnh âỉåüc nãu trãn l quan trng v cháút
lỉåüng cúi cng ca sn pháøm phủ thüc vo mỉïc âäü hon thiãûn chênh xạc .
14.1. THIÃÚT BË NGHIÃƯN
Quạ trçnh phán chia mäüt váût thãø ràõn ra thnh nhỉỵng váût thãø nh hån dỉåïi tạc âäüng
ca cạc lỉûc åí bãn ngoi âỉåüc gi l nghiãưn. Mỉïc âäü nghiãưn âỉåüc âàûc trỉng båíi t lãû giỉỵa
kêch thỉåïc cạc tiãøu pháưn ca ngun liãûu trỉåïc khi nghiãưn (d
t
) v kêch thỉåïc cạc tiãøu
pháưn sau khi nghiãưn (d
S
):

s
t
d
d
i =
Kêch thỉåïc ca cạc tiãøu pháưn âỉåüc xạc âënh båíi kêch thỉåïc cạc läù sng m ngun
liãûu qua trỉåïc v sau khi nghiãưn. Phủ thüc vo kêch thỉåïc ca cạc tiãøu pháưn trỉåïc v

sau khi nghiãưn m ngỉåìi ta phán biãût ra cạc dảng nghiãưn sau âáy:
Nghiãưn thä
(1)*
: 1500 ÷ 200/ 250 ÷ 25
Nghiãưn trung bçnh: 150 ÷ 25/ 25 ÷ 5
Nghiãưn nh: 25 ÷ 10/ 5 ÷1
Nghiãưn mën: 5 ÷ 1/ 1 ÷ 0,075
Siãu mën: 0,2 ÷ 0,1/ âãún 10
−
4

Nghiãưn váût liãûu cọ thãø tiãún hnh bàòng cạc phỉång phạp nẹn våỵ, va âáûp, âáûp vủn v
mi mn. Viãûc chn phỉång phạp nghiãưn phủ thüc vo cåỵ v âäü bãưn ca váût liãûu
nghiãưn cng nhỉ vo mỉïc âäü nghiãưn âỉåüc âi hi.
Vç cạc cháút hoảt hoạ sinh hc khäng cọ tênh bãưn nhiãût nãn thiãút bë âỉåüc ỉïng dủng
âãø nghiãưn cáưn phi trang bë ạo lảnh.

(1)
Tỉí säú - Âải lỉåüng cạc hảt trỉåïc khi nghiãưn; máùu säú - sau khi nghiãưn, mm.

297
Trong cọng nghióỷp vi sinh thổồỡng ổùng duỷng maùy nghióửn buùa, maùy nghióửn bũng
phổồng phaùp va õỏỷp - maùy õỏỷp vuỷn vaỡ maùy taùn, maùy nghióửn bi vaỡ nghióửn bũng thanh,
nghióửn keo, nghióửn haỷt vaỡ maùy nghióửn bũng phun khờ.
Maùy nghióửn buùa. Loaỷi thióỳt bở naỡy õổồỹc duỡng õóứ nghióửn caùc chuớng nỏỳm mọỳc. Maùy
nghióửn (hỗnh 14.1) laỡ họỹp hỗnh xilanh coù aùo laỷnh. Bóử mỷt trong xilanh cuớa họỹp nghióửn 1
coù baùnh rng. Bón trong họỹp, trón truỷc cuớa õọỹng cồ õióỷn caớm ổùng 2 lừp rọto coù õổồỡng
kờnh 630 mm vồùi caùc buùa bũng nhổợng phióỳn laù khồùp chỷt.
Saớn phỏứm ban õỏửu coù kờch thổồùc caùc tióứu phỏửn õóỳn 50 mm qua õoaỷn ọỳng ồớ trón
n

ừp cuớa thióỳt bở nghióửn õổồỹc cho vaỡo tỏm rọto mọỹt caùch lión tuỷc, dổồùi taùc õọỹng cuớa lổỷc
ly tỏm saớn phỏứm qua khoaớng giổợa caùc buùa bở va õỏỷp nhióửu lỏửn vaỡ bở vồợ ra. Nhióỷt õọỹ trong
họỹp nghióửn 15 ữ 20
0
C, trong aùo laỷnh tổỡ 10 õóỳn +10
0
C. Trón cổớa thoaùt lừp lổồùi coù kờch
thổồùc thay õọứi cuớa caùc lọự lổồùi 15, 40 vaỡ 40 mm. Mổùc õọỹ nghióửn dao õọỹng tổỡ 10 ữ 15 õóỳn
30 ữ 40.










Hỗnh 14.1. Maùy nghióửn buùa
Nng suỏỳt cuớa maùy nghióửn tờnh theo chuớng nỏỳm mọỳc õóỳn 700 kg/h, bóử mỷt trao õọứi
nhióỷt 0,3 m
2
; cọng suỏỳt õọỹng cồ 13 kW. Kờch thổồùc cồ baớn 1178ì1035ì1066 mm, khọỳi
lổồỹng 800 kg.
Maùy nghióửn bũng phổồng phaùp va õỏỷp. Caùc loaỷi maùy õỏỷp vuỷn, maùy taùn vaỡ nhổợng
loaỷi maùy khaùc coù cỏỳu taỷo tổồng tổỷ õóửu thuọỹc loaỷi maùy nghióửn va õỏỷp.
ặu õióứm cuớa caùc maùy nghióửn va õỏỷp laỡ kóỳt cỏỳu õồn giaớn, nng suỏỳt cao, hoaỷt õọỹng
bóửn; nhổồỹc õióứm - taỷo buỷi maỷnh vaỡ tióu hao nng lổồỹng lồùn.
Maùy õỏỷp vuỷn (hỗnh 14.2) laỡ maùy va õỏỷp bũng õộa, gọửm hai rọto quay ngổồỹc chióửu

vồùi sọỳ voỡng quay 950 vaỡ 1440 voỡng/phuùt tổỡ caùc bọỹ dỏựn õọỹng rióng reợ 3.
Saớn phỏứm
Thaới chỏ
ỳ
t loớng laỡm laỷnh
Saớn phỏ
ứ
m nghió
ử
n
Chỏỳ
t
laỡm
laỷnh
1035



298










Hỗnh 14.2. Maùy nghióửn bũng phổồng phaùp va õỏỷp:.

1- Phóựu naỷp; 2- Cồ cỏỳu nghióửn; 3- ọỹng cồ; 4- Giaỡn trón; 5- Giaỡn dổồùi
Rọto gọửm hai õộa troỡn nọỳi vồùi caùc chọỳt cuớa xilanh. Caùc chọỳt troỡn vồùi õổồỡng kờnh
15 vaỡ chióửu daỡi 55 mm õổồỹc lừp theo chu vi, õọửng thồỡi caùc chọỳt cuớa mọỹt rọ to õổồỹc caỡi
giổợa hai haỡng chọỳt cuớa rọto khaùc. Sọỳ chọỳt va õỏỷp trong mọựi mọỹt rọto õổồỹc tng lón tổỡ
tỏm õóỳn bión. Khi nghióửn sồ bọỹ thỗ vỏỷt lióỷu nghióửn naỷp vaỡo maùy va õỏỷp doỹc theo truỷc cuớa
rọto quay, dổồùi taùc õọỹng cuớa lổỷc ly tỏm noù bở bừn tồùi bión. Nng suỏỳt cuớa maùy nghióửn va
õỏỷp tờnh theo chuớng nỏỳm mọỳc coù õọỹ ỏứm 45 ữ 50 % laỡ 120 ữ 140 kg/h.Vỗ tọỳc õọỹ quay cuớa
rọto lồùn nón cỏửn thióỳt phaới coù sổỷ lừp õỷt vaỡ cỏn bũng chờnh xaùc.
Trong caùc maùy nghióửn va õỏỷp bũng õộa daỷng maùy nghióửn va õỏỷp coù thóứ nhỏỷn õóỳn
96 % caùc haỷt coù kờch thổồùc tổỡ 1 õóỳn 3 mm.
Baớng 14.1. ỷc tờnh kyợ thuỏỷt cuớa caùc maùy nghióửn va õỏỷp
Caùc chố sọỳ -630-401 - 630- 4B1
Nng suỏỳt, kg/h
Kờch thổồùc caùc tióứu phỏửn:
cuớa saớn phỏứm ban õỏửu, mm
cuớa thaỡnh phỏứm, àm
ọỹ ỏứm cuớa saớn phỏứm ban õỏửu, %
Mọi trổồỡng laỡm vióỷc
Cọng suỏỳt õọỹng cồ, kW
Kờch thổồùc cồ baớn, mm
Khọỳi lổồỹng, kg
õóỳn 1500

õóỳn 30
50 ữ 100
5
chọỳng nọứ
22
2060ì1390ì1375
1900

õóỳn 1500

õóỳn 30
50 ữ 100
5
chọỳng chaùy
22
2060ì1430ì1550
2090

299
Caùc maùy nghióửn va õỏỷp - 630- 401 vaỡ - 630- 4B1 duỡng õóứ nghióửn caùc saớn
phỏứm dóự chaùy, dóự nọứ trong mọi trổồỡng khờ trồ.
Maùy taùn duỡng õóứ nghióửn mởn mọỹt caùch lión tuỷc cho caùc chóỳ phỏứm sỏỳy khọ õóỳn kờch
thổồùc 100 àm. Noù coù daỷng họỹp, bón trong coù hai õộa. Mọỹt õộa õổồỹc lừp trón truỷc, coỡn
mọỹt õộa khaùc ồớ vở trờ cọỳ õởnh. Caùc chọỳt troỡn õổồỹc lừp trón caùc õộa theo õổồỡng chu vi.
Baớng 14.2. ỷc tờnh kyợ thuỏỷt cuớa maùy taùn
Caùc chố sọỳ -250-401 -630-401
Nng suỏỳt, kg/h
Kờch thổồùc caùc tióứu phỏửn:
cuớa saớn phỏứm ban õỏửu, mm
cuớa thaỡnh phỏứm, àm
Tióu hao khọng khờ, m
3
/h
Cọng suỏỳt õọỹng cồ, kW
Kờch thổồùc cồ baớn, mm
Khọỳi lổồỹng, kg
100 ữ 300

1 ữ 30
50 ữ 150
7,5
22
920ì596ì756
245
500 ữ 1500

1 ữ 30
50 ữ 150
6
22
1575ì1290ì1344
1498
Chóỳ phỏứm õem nghióửn õổồỹc chuyóứn õọỹng lión tuỷc tổỡ bọỹ naỷp lióỷu qua nừp maùy
nghióửn vaỡo trung tỏm õộa vaỡ dổồùi taùc õọỹng cuớa lổỷc ly tỏm bở bừn tồùi bión. Caùc tióứu phỏửn
cuớa chóỳ phỏứm nghióửn coù trở sọỳ nhoớ hồn caùc lọự cuớa saỡng lừp theo chu vi caùc õộa seợ loỹt
saỡng vaỡo thuỡng chổùa kờn. óứ thu gọỳp nhổợng tióứu phỏửn do khọng khờ cuọỳn õi, thổồỡng lừp
caùc bọỹ loỹc vaới, coỡn trón maùy nghióửn - cồ cỏỳu huùt.
Maùy nghióửn bi. Nghióửn caùc chỏỳt hoaỷt hoaù sinh hoỹc trong caùc maùy nghióửn bi õổồỹc
thổỷc hióỷn nhồỡ caùc bi kim loaỷi hay bi sổù trong tang quay. Khi tang quay caùc bi (do lổỷc ma
saùt vồùi thaỡnh) nỏng lón mọỹt chióửu cao nhỏỳt õởnh, sau õoù rồi xuọỳng. Mổùc õọỹ nghióửn trong
maùy nghióửn bi bũng 50 ữ 100. Thổồỡng tang quay chổùa mọỹt lổồỹng bở chióỳm nổớa thóứ tờch.
ổồỡng kờnh bi 25 ữ 150 mm. Thồỡi gian cuớa quaù trỗnh phuỷ thuọỹc vaỡo õọỹ bóửn cuớa saớn
phỏứm ban õỏửu vaỡ mổùc nghióửn theo quy õởnh.
Thaùo saớn phỏứm nghióửn qua tỏỳm chừn - lổồùi ồớ dổồùi tang quay. óứ cho quaù trỗnh
nghióửn õổồỹc bờnh thổồỡng cỏửn phaới tuỏn theo caùc õióửu kióỷn sau:
R
n
MRMP

2
2
lt
30






==


trong õoù: P
lt
- lổỷc ly tỏm, N;
R - khọỳi lổồỹng caùc bi, kg;

- tọỳc õọỹ goùc, õọỹ/s;
n - sọỳ voỡng quay cuớa tang, voỡng/s;
R - baùn kờnh quay cuớa caùc bi, m.

300
Säú vng quay tåïi hản âỉåüc xạc âënh theo cäng thỉïc:
D
R
q
n
3,42900
2

th
≈=
π

trong âọ: D - âỉåìng kênh quay ca cạc bi, m.
Cäng sút ca cạc mạy nghiãưn bi Q âỉåüc xạc âënh cho mäùi loải ngun liãûu v
phủ thüc vo cạc tênh cháút cå hc v mỉïc âäü nghiãưn:
Q = KVD


0,6

trong âọ: K - hãû säú biãún âäøi (K = 2,4 ÷ 0,4 khi kêch thỉåïc trung bçnh cạc tiãøu pháưn váût
liãûu nghiãưn tỉì 0,2 ÷ 0,075 mm);
V - thãø têch tang quay, m
3
;
D - âỉåìng kênh tang quay, m.
Mạy nghiãưn hảt. Âãø nghiãưn siãu mën mäüt cạch liãn tủc bàòng cå hc (tạn sàõc) âãø
tảo thnh nh tỉång thỉåìng sỉí dủng cạc mạy nghiãưn hảt. Mạy gäưm häüp tạn våïi bäü dáùn
âäüng âiãûn v trảm båm. Häüp tạn l äúng xilanh âỉïng cọ ạo âãø lm lảnh, bãn trong häüp cọ
trủc âỉåüc làõp cạc âéa.
Sn pháøm ban âáưu cọ dảng huưn ph âỉåüc båm âáøy vo pháưn dỉåïi ca häüp tạn,
chỉïa cạc bi thu tinh. Khi räto quay, cạc tiãøu pháưn cỉïng ca váût liãûu do ma sạt s bë va
âáûp våïi cạc bi nghiãưn cọ âỉåìng kênh 0,8 ÷ 1,2 mm. Khi qua âoản äúng trãn, sn pháøm bë
âáøy vo thng chỉïa.
Cạc bäü
pháûn âỉåüc tiãúp xục våïi ngun liãûu âãưu âỉåüc chãú tảo bàòng thẹp khäng gè.
Sỉïc chỉïa ca häüp 125 lêt; nhiãût âäü trong häüp nghiãưn âãún 50
0

C, trong ạo 20
0
C; cäng sút
âäüng cå 40 kW. Kêch thỉåïc cå bn 1700×1030×3290 mm; khäúi lỉåüng 3100 kg.
14.2. THIÃÚT BË TIÃU CHØN HOẠ CẠC NGUN LIÃÛU RÅÌI V DẢNG
BÄÜT NHO
Âãø tiãu chøn hoạ cạc cháút hoảt hoạ sinh hc ngỉåìi ta sỉí dủng cạc mạy träün khạc
nhau. Theo ngun tàõc tạc âäüng ca cạc loải mạy träün, cọ thãø l tưn hon hay giạn
âoản. Trong cäng nghiãûp vi sinh thỉåìng sỉí dủng cạc loải mạy sau: mạy träün bàng ti
liãn tủc, mạy träün ly tám cọ cạnh khúy, mạy phun bàòng khê âäüng hc, mạy träün vêt ti
hãû hnh tinh.
Mạy träün tạc âäüng giạn âoản kiãøu gưng xồõn, hãû hnh tinh. Loải ny dng âãø
träün v phán bäø âãưu cạc váût liãûu råìi cọ kêch thỉåïc cạc tiãøu pháưn ≤ 5 mm (hçnh 14.3) gäưm
bưng träün 1 dảng nọn, bãn trong cọ hai vêt ti: vêt trung tám 2 âỉåüc làõp theo trủc ca
bưng träün v vêt nghiãng 3 âỉåüc làõp theo cảnh hçnh nọn. Âáưu dỉåïi vêt trung tám âỉåüc
làõp våïi äø trủc, cn âáưu trãn näúi våïi thanh gảt qua khåïp näúi. Thanh gảt v cạc vêt ti quay
âỉåüc nhåì cạc bäü dáùn âäüng âäüc láûp nàòm trãn nàõp ca bưng träün. Cạc vêt ti quay quanh