Các quá trình và thiết bị công nghệ sinh học : THIẾT BỊ PHÂN CHIA CÁC DUNG DỊCH CỦA CÁC CHẤT HOẠT HOÁ SINH HỌC BẰNG MÀNG MỎNG part 4 ppt

265

cọng nghóỷ cồ baớn cuớa quaù trỗnh cọ. Nhổợng sọỳ lióỷu thu õổồỹc bũng thổỷc nghióỷm trong caùc
tọứ hồỹp thờ nghióỷm cho mọựi mọỹt loaỷi dung dởch.
Choỹn sồ õọử tọứ hồỹp sióu loỹc gọửm ba voỡng tuỏửn hoaỡn n
1
, n
2
,

n
3
õổồỹc thióỳt lỏỷp trong
quaù trỗnh cọ mọỹt caùch bỏỳt kyỡ. Khi õoù cỏửn phaới khaớo saùt õióửu kióỷn:
321
nnnn
=
.
Giaớ thổớ mổùc õọỹ cọ trong mọựi voỡng õóửu bũng nhau, coù nghộa laỡ:
3
321
nnnn ===
Khi õoù cọng suỏỳt cuớa tọứ hồỹp sióu loỹc õổồỹc tờnh theo chỏỳt cọ:
n
Q
Q
d
c
=
trong õoù : Q

d
- nng suỏỳt cuớa tọứ hồỹp tờnh theo dung dởch ban õỏửu.
Nng suỏỳt cuớa tọứ hồỹp tờnh theo chỏỳt thỏỳm:
cdct
QQQ

=

Mọỹt phỏửn lổồỹng dung dởch õaợ õổồỹc cọ chaớy tổỡ voỡng tuỏửn hoaỡn thổù nhỏỳt vaỡo voỡng
tuỏửn hoaỡn thổù hai:
1
d
1
n
Q
Q =

Lổồỹng chỏỳt thỏỳm õổồỹc thaới ra tổỡ caùc tọứ maỡng cuớa voỡng tuỏửn hoaỡn thổù nhỏỳt:
1dct1
QQQ

=

Tổỡ voỡng tuỏửn hoaỡn thổù hai vaỡo voỡng tuỏửn hoaỡn thổù ba:
2
1
2
n
Q
Q =

Lổồỹng chỏỳt thỏỳm õổồỹc thaới ra tổỡ caùc tọứ
maùy cuớa voỡng tuỏửn hoaỡn thổù hai:
212ct
QQQ =
cuớa voỡng tuỏửn hoaỡn thổù ba:
2ct1ctct3ct
QQQQ =
ọỹ thỏỳm cuớa maỡng choỹn loỹc theo mổùc
õọỹ cọ cuớa dung dởch ban õỏửu seợ thay õọứi do sổỷ
bióỳn õọứi caùc tờnh chỏỳt hoaù - lyù cuớa mọi trổồỡng
- tng õọỹ nhồùt, tng nọửng õọỹ cuớa caùc chỏỳt khọ
hoaỡ tan, thay õọứi sổùc cng bóử mỷt, thay õọứi tyớ
troỹng (hỗnh 12.14).
Cho nón õóứ xaùc õởnh dióỷn tờch bóử mỷt loỹc cỏửn thióỳt cuớa caùc voỡng tuỏửn hoaỡn, caùc õaỷi
H
ỗnh 12.14. ọỹng lổỷc hoỹc cuớa sổỷ bióỳn
õọứi õọỹ thỏ
ỳ
m cuớa maỡng choỹn loỹc YAM
- 200 phuỷ thuọỹc vaỡo mổùc õọỹ cọ khi
sióu loỹc proteaza kióửm tờnh

0
4
6
8
10
12
14

16
18
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
n
G, N/(m
2
/h)

266

lổồỹng õọỹ thỏỳm trung bỗnh trong mọựi voỡng tuỏửn hoaỡn K
1
, K
2
vaỡ K
3
õổồỹc xaùc õởnh bũng õọử
thở khi bióỳn õọứi mổùc õọỹ cọ tổồng ổùng tổỡ n
0
õóỳn n
1
, tổỡ n
1
õóỳn n
2
vaỡ tổỡ n
2
õóỳn n
3
.

Dióỷn tờch bóử mỷt maỡng (m
2
) cuớa mọựi voỡng tuỏửn hoaỡn:
i
cti
i
K
Q
F =

12.4.2. Tờnh toaùn thuyớ lổỷc cuớa maùy
Tờnh toaùn thuyớ lổỷc chuớ yóỳu laỡ xaùc õởnh sổùc caớn thuyớ lổỷc cuớa tọứ maỡng vaỡ cọỹt aùp cỏửn
thióỳt cuớa bồm tuỏửn hoaỡn. óứ thổỷc hióỷn õióửu õoù cỏửn phaới bióỳt caùc thọng sọỳ sau: chióửu cao
raợnh giổợa caùc maỡng
h, bóử rọỹng cuớa raợnh b, chióửu daỡi raợnh giổợa caùc maỡng l, sọỳ lổồỹng raợnh
giổợa caùc maỡng
n, tọỳc õọỹ doỡng dung dởch trong raợnh giổợa caùc maỡng v, õọỹ nhồùt õọỹng hoỹc
cuớa dung dởch chổùa enzim
à
, tyớ troỹng cuớa dung dởch enzim

.
Hóỷ sọỳ ma saùt cuớa caùc raợnh coù tióỳt dióỷn chổợ nhỏỷt vồùi caùc caỷnh b vaỡ h:
Re
K
f
hh
ms
=
trong õoù :

K
hh
- hóỷ sọỳ phuỷ thuọỹc vaỡo tyớ sọỳ caùc kờch thổồùc hỗnh hoỹc cuớa raợnh;
Re - chuỏứn Reynolds, Re =
à

qd
vd

ồớ õỏy: d
qd
- õổồỡng kờnh tióỳt dióỷn quy õọứi ( d
qd
= 2h).
ọỳi vồùi traỷng thaùi chaớy tỏửng cuớa dung dởch thỗ sổùc caớn thuyớ lổỷc cuớa caùc tọứ maùy:
gH
d
Lf
v
P

+

++=
qd
qdms
2
1
2

trong õoù : L
qd
- chióửu daỡi quy õọứi cuớa raợnh, m , (L
qd
= l);


- sổùc caớn cuỷc bọỹ cuớa tọứ maùy (thổồỡng lỏỳy

= 0);
H - chióửu cao nỏng dung dởch õọỳi vồùi tọứ maùy, m.
12.5.Tỉ HĩP ỉ LAèM TRONG VAè LOĩC TIT TRUèNG
Caùc quaù trỗnh laỡm trong vaỡ loỹc tióỷt truỡng coù tỏửm quan troỹng trổồùc khi xaùc õởnh khaớ
nng laỡm vióỷc cuớa caùc tọứ hồỹp sióu loỹc, tuọứi thoỹ cuớa caùc maỡng xenluloza axetat, cuợng nhổ
chỏỳt lổồỹng laỡm saỷch dung dởch khoới vi khuỏứn. Chuỏứn bở dung dởch cho sióu loỹc õổồỹc tióỳn
haỡnh trong caùc bọỹ loỹc õỷc bióỷt.
Caùc bọỹ loỹc trong vaỡ loỹc tióỷt truỡng coù nhióửu khung baớn. óứ laỡm trong vaỡ tióỷt truỡng
caùc dung dởch chổùa caùc chỏỳt hoaỷt hoaù sinh hoỹc trổồùc khi cọ chuùng bũng phổồng phaùp
sióu loỹc thổồỡng sổớ duỷng caùc bọỹ loỹc nhióửu khung baớn (hỗnh 12.15) gọửm bọỹ khung lổồùi coù

267

baớn tióỷt truỡng hay laỡm trong. Bọỹ loỹc nũm trón khung maùy gọửm caùc truỷ, õổồỹc nọỳi vồùi caùc

thanh giũng vaỡ coù caùc thanh ngang.

















Hỗnh 12.15. Bọỹ loỹc khung baớn õóứ laỡm trong dung dởch:
1- Baùnh xe; 2- Khung maùy; 3- Truỷc ; 4- Khay; 5- ng móửm; 6, 9,10,16, 20 - Caùc
van; 7- Thanh ngang; 8- Van; 11- Khung hai lổồùi; 12; Khung ba lổồùi; 13- Baớn tióỷt
truỡng; 14- Nừp cọỳ õởnh; 15- Aùp kóỳ; 17- ng cao su; 18- Vờt eùp; 19- Vọ lng laùi;
21- Thanh
giaỡng; 22- ng lỏỳy mỏựu thờ nghióỷm; 23- Thuỡng keùt

Giổợa caùc nừp cọỳ õởnh vaỡ di õọỹng lừp caùc khung vồùi nhổợng baớn xen keợ nhau. Caùc
baớn õổồỹc chia laỡm hai bọỹ phỏỷn - cho chỏỳt loớng õổồỹc loỹc vaỡ cho loaỷi chổa õổồỹc loỹc. Dổồùi
aùp suỏỳt dổ, chỏỳt loớng chổa õổồỹc loỹc chaớy vaỡo khoang caùc nừp cuớa caùc khung ba lổồùi vaỡ
vaỡo bọỹ chổùa.
Caùc baớn loỹc aming - xenluloza nhaợn hióỷu laỡm trong dung dởch khoới thóứ lồ lổớng

vaỡ giổợ laỷi trón 85% vi sinh vỏỷt. Caùc baớn tióỷt truỡng nhaợn hióỷu C
, C-1, C-2 loaỷi 100%
vi sinh vỏỷt khi loỹc. Taới troỹng vi khuỏứn õaỷt õóỳn 10
10
khuỏứn laỷc trón 1 cm
2
bóử mỷt loỹc khi
N
aỷp hồi khi
tióỷt truỡng
N
aỷp chỏỳt loớng õóứ
loỹc tổỡ thuỡng keùt
Thaùo chỏỳ
t
loớng
õaợ õổồỹc loỹc


ng lỏỳy mỏựu
thờ nghióỷm

268

bë báøn vi khøn. Theo hçnh dảng bãn ngoi cạc bn lc v bn tiãût trng l nhỉỵng âéa
phàóng tràõng, do, gåüi sọng mäüt màût. Cạc bn lm bàòng häøn håüp xenluloza v amian. Cạc
såüi xenluloza cọ bãư dy 30 µm tảo ra mng lỉåïi khäng gian thä, cạc läù lỉåïi âỉåüc ẹp âáưy
såüi amian. Khi bãư dy ca bn âảt 4 ÷ 5 mm thç dng cháút lng chy qua mäüt qung
âỉåìng di ngồòn ngoo ca cạc såüiì.
Cạc bäü lc bn gäưm cạc hảt v chụng háúp thủ trãn ton bäü bãư màût cạc såüi. Cạc bäü

lc bn cọ thãø tiãût trng bàòng håi åí nhiãût âäü 150
0
C. Chụng trå våïi táút c cạc dung mäi,
nhỉng ráút nhảy våïi cạc kiãưm mảnh v axit âàûc. Thåìi gian hoảt âäüng ca cạc bn khong
6 h. p sút låïn nháút cho phẹp khi lc v tiãût trng cạc dung dëch trong bäü lc 147 kPa.
Phủ thüc vo cạc dảng bn âỉåüc ỉïng dủng m cọ thãø sỉí dủng hồûc l âãø lm trong
hồûc l âãø tiãût trng cháút lng.
Cạc bn cọ dảng hçnh trn (âỉåìng kênh 140, 240, 300 v 500 mm) v dảng hçnh
vng (200×200, 400×400, 600×600. Kh nàng cho qua nỉåïc ca cạc bn våïi âỉåìng
kênh 300 mm åí nhiãût âäü 20
0
C ± 5 v ạp sút 121 kPa l CΦ, CΦ-1-310, CΦ-2-360 v Φ
låïn hån 220 l/h. Nàng sút âån vë âäúi våïi cạc dung dëch chỉïa enzim 10÷150 l/(m
2
⋅h).
Cạc bäü lc tiãût trng (trỉåïc khi sỉí dủng) âỉåüc tiãût trng bàòng håi åí nhiãût âäü 120
0
C
trong vng 30 ÷ 40 phụt hay tiãût trng bàòng cạc cháút hoạ hc (focmandehit, rỉåüu etilic,
H
2
O
2
). Cạc bäü lc dng trong cäng nghiãûp PΦ-39 v PΦ-79 âỉåüc trang bë cạc khung cọ
hai v ba lỉåïi. Bäü lc PΦ-39 cọ 39 v 40 khung, PΦ-79 cọ 79 v 80. Cạc bäü lc âỉåüc
tênh toạn cho hoảt âäüng dỉåïi ạp sút 29 kPa.
Âãø tinh luûn v tiãût trng cạc dung dëch hoảt hoạ sinh hc, â sn xút ra 5 nhn
hiãûu bäü lc mng axetat våïi cạc âéa cọ âỉåìng kênh 35, 90, 142, v 293 mm v hçnh chỉỵ
nháût cọ kêch thỉåïc 300×500 mm (bng 12.7).
Thåìi gian hoảt âäüng ca cạc mng lc 70 h, cn nàng sút âån vë 150 ÷ 170

l/(m
2
⋅h).
Bng 12.7. Âàûc tênh k thût ca cạc bäü lc mng âãø lc tinh v lc tiãût trng
Nhn hiãûu
Nàng sút tênh theo
nỉåïc khi P = 45 kPa,
ml/cm
2

Âỉåìng kênh
trung bçnh ca
läù, µm
Lénh vỉûc ỉïng dủng
MФA - 0,12
MФA - 0,2
MФA - 0,3
MФA - 0,4
MФA - 0,55
0,6 ÷1,4
1,5 ÷ 3,8
4,0 ÷ 7,5
8,0 ÷ 12,0
13,0 ÷ 26,0
0,12 ± 0,02
0,2 ± 0,05
0,3 ± 0,05
0,4 ± 0,05
0,55 ± 005
Lc protein cao phán tỉí

Virut
Lc tiãût trng cạc dung dëch
Lc tiãût trng
Âãø phán têch vi sinh