Các quá trình và thiết bị công nghệ sinh học : CÁC THIẾT BỊ LÊN MEN NUÔI CẤY CHÌM VI SINH VẬT TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG DINH DƯỠNG LỎNG part 3 ppsx

208
10.2.3. Thióỳt bở lón men daỷng thaùp
Caùc thióỳt bở lón men naỡy bao gọửm loaỷi õộa vaỡ loaỷi khọng coù caùc cồ cỏỳu chuyóứn õaớo
nũm ngang. Sổỷ khaùc bióỷt cuớa loaỷi thióỳt bở naỡy so vồùi caùc loaỷi thióỳt bở õaợ õổồỹc nóu ồớ caùc
phỏửn trón laỡ trở sọỳ tyớ sọỳ giổợa chióửu cao vaỡ õổồỡng kờnh rỏỳt lồùn. Thióỳt bở daỷng thaùp coù
nhióửu trióứn voỹng bồới kóỳt cỏỳu õồn giaớn, khaớ nng tng cổồỡng quaù trỗnh sinh tọứng hồỹp vaỡ
cọng suỏỳt õồn vở lồùn.
ặu õióứm vóử kóỳt cỏỳu cuớa thióỳt bở daỷng thaùp laỡ khọng coù caùc phỏửn quay chuyóứn õọỹng
vaỡ dióỷn tờch chióỳm chọự nhoớ.
Thióỳt bở lón men daỷng phun. Thióỳt bở lón men cuớa ổùc vồùi sổỷ trao õọứi khọỳ
i maỷnh.
Coù thóứ tờch õóỳn 1000
3
, sổớ duỷng phổồng phaùp caùc tia ngỏửm.
Hoaỷt õọỹng cuớa thióỳt bở (hỗnh 10.7) õổồỹc mọ taớ dổồùi õỏy: bồm ly tỏm coù chổùc nng
khổớ khờ, õỏứy chỏỳt loớng õóỳn cổớa vaỡo cuớa thióỳt bở lón men daỷng õổùng. Chỏỳt loớng chaớy
xuọỳng doỹc theo tổồỡng õổùng ồớ daỷng doỡng voỡng khuyón. Doỡng chaớy rọỳi ồớ õỏửu cuọỳi nũm
ngang mổùc bóử mỷt chỏỳt loớng cuớa họựn hồỹp bở thừt laỷi trong tióỳt dióỷn ngang cuớa ọỳng vaỡ tổỡ
õoù chaớy thaỡnh daỷng tia õóứ taỷo ra vuỡng aùp suỏỳt thỏỳp.
Khi taỷo họựn hồỹp õọửng hoaù vồùi chỏỳt loớng thỗ khọng khờ õổồỹc huùt qua lọự ồớ õốnh
khoang trong vuỡng aùp suỏỳt thỏỳp. Chỏỳt loớng suới boỹt (ồớ daỷng tia xỏm nhỏỷp tổỷ do, do dổỷ trổợ
nng lổồỹng õọỹng hoỹc) õóỳn õaùy cuớa thióỳt bở lón men, taỷo ra trổồỡng rọỳi maỷnh trong dung
dởch canh trổồỡng. Caùc boỹt khờ tổỡ õaùy thióỳt bở nọứi lón bóử mỷt, mọỹt lỏửn nổợa qua trổồỡng rọỳi
õổồỹc taỷo ra tổỡ caùc tia xỏm nhỏỷp tổỷ do.
Nhồỡ hóỷ thọứi khờ tổồng tổỷ nhổ thóỳ coù thóứ õaớm baớo cung cỏỳp oxy cho caùc thióỳt bở lón
men loaỷi lồùn coù thóứ tờch õóỳn 2000 m
3
, khi cổồỡng õọỹ khuỏỳy maỷnh.
ỷc tờnh kyợ thuỏỷt cuớa thióỳt bở lón men daỷng phun õóứ nuọi cỏỳy nỏỳm mọỳc õổồỹc giồùi
thióỷu ồớ baớng 10.3.

Khi tọỳc õọỹ chuyóứn õọỹng cuớa caùc doỡng tia 8 ữ 12 m/s vaỡ aùp suỏỳt khọng õọứi thỗ sổỷ
phỏn taùn cuớa khọng khờ seợ õaỷt õổồỹc tọỳt. Nhồỡ taùc õọỹng phun ồớ vuỡng vaỡo cuớa doỡng, nhồỡ
chuyóứn õọỹng õióứm ồớ tổồỡng cuớa thióỳt bở vaỡ nhồỡ õaớo trọỹn caùc boỹt khờ maỡ thổỷc hióỷn vióỷc lổỷa
choỹn thờch hồỹp cho xung lổồỹng cuớa doỡng naỷp tổỷ do, nhũm baớo õaớm sổỷ khuỏỳy trọỹn maỷnh
canh trổồỡng nuọi cỏỳy.
Caùc boỹt khọng khờ trong luọửng hỏửu nhổ hoaỡn toaỡn õóỳn õaùy thióỳt bở, coỡ
n khi nọứi lón
bóử mỷt thióỳt bở chuùng bở phaù huyớ bồợi trổồỡng rọỳi
Trong trổồỡng hồỹp giaớm lổồỹng chỏỳt loớng tuỏửn hoaỡn thỗ sổỷ phỏn taùn khọng khờ õổồỹc
tng lón õaùng kóứ vaỡ noù õổồỹc phỏn bọứ õóửu theo toaỡn thóứ tờch thióỳt bở. Tọỳc õọỹ trao õọứi khờ
tng tuyóỳn tờnh vồùi sổỷ tng doỡng chỏỳt loớng tuỏửn hoaỡn vaỡ tióu hao nng lổồỹng trong mọỹt

209
khoaớng hoaỷt õọỹng rọỹng. Cho nón quaù trỗnh thọứi khờ coù thóứ õióửu chốnh bồợi tọỳc õọỹ truyóửn
khờ. Trong caùc thióỳt bở coù kóỳt cỏỳu õổồỹc nóu trón, nhu cỏửu vóử nng lổồỹng õóứ naỷp khọng
khờ rỏỳt nhoớ vaỡ nng lổồỹng cuớa doỡng tuỏửn hoaỡn seợ baớo õaớm õọỹ rọỳi cỏửn thióỳt õóứ trao õọứi
khọỳi. Nhổợng õióửu kióỷn cỏửn thióỳt õóứ trao õọứi khọỳi maỷnh trong thióỳt bở laỡ: õọỹ rọỳi cao, sổỷ
phỏn taùn khọng khờ tọỳt, thồỡi gian coù mỷt cuớa khọng khờ trong canh trổồỡng lỏu vaỡ õọỹ õọửng
hoaù mọi trổồỡng cao.

Hỗnh 10.7. Thióỳt bở lón men daỷng phun:
B

210
1- Cổớa khọng khờ vaỡo; 2- ổồỡng ọỳng khọng khờ thaới; 3- Hỏửm thaùo nổồùc;
4- Tổồỡng thióỳt bở; 5- ổồỡng ọỳng coù aùp; 6- ổồỡng ọỳng huùt; 7- Bồm tuỏửn
hoaỡn
Baớng 10.3. ỷc tờnh kyợ thuỏỷt cuớa caùc thióỳt bở lón men daỷng phun saớn xuỏỳt ồớ ổùc
Thóứ tờch cuớa thióỳt bở lón men, m
3

Caùc chố sọỳ
200 400 1000
Nng suỏỳt cuớa thióỳt bở lón men (tờnh theo chỏỳt khọ
tuyóỷt õọỳi), kg/h
Thóứ tờch chỏỳt loớng suới boỹt, m
3

Dung lổồỹng cuớa thióỳt bở, tỏỳn

Nng suỏỳt cuớa caùc bồm tuỏửn hoaỡn, tỏỳn/h
Bọỹi sọỳ tuỏửn hoaỡn cuớa caùc bồm, thóứ tờch trong 1 h
Sọỳ lổồỹng bồm
Tióu thuỷ nng lổồỹng õióỷn cho caùc bồm õóứ thọứi khờ
vaỡ õọửng hoaù, kW.h
Tióu hao khọng khờ trong khoang suới boỹt coù aùp
suỏỳt giaớm, Nm
3
/h
Kờch thổồùc,mm
õổồỡng kờnh
chióửu cao phỏửn truỷ
250

180
80
2500
30

1
125 ữ135

3600

6000
7500
370

350
130

26 ữ 30

2
210 ữ220

5000

8000
8000



400
4400
110

10
2200

60000

11500
1050
Bồm tuỏửn hoaỡn laỡ bọỹ phỏỷn chờnh cuớa toaỡn hóỷ. Phổồng phaùp luọửng ngỏửm coù hióỷu
quaớ õỷc bióỷt õọỳi vồùi caùc quaù trỗnh coù tọỳc õọỹ trao õọứi khọỳi cao.
Trong trổồỡng hồỹp tọứ hồỹp tỏửng cuớa caùc thióỳt bở hay khi phỏn chia bón trong thióỳt bở
coù sổùc chổùa lồùn ra thaỡnh 2 ữ 3 phỏửn vaỡ tỏỳt caớ caùc ngn õổồỹc nọỳi laỷi nhồỡ caùc maùng roùt õóứ
mọi trổồỡng theo õoù chaớy tổỡ trón xuọỳng maùng dổồùi, mọựi lỏửn chaớy nhổ thóỳ õổồỹc baớo hoaỡ
oxy cuớa khọng khờ.

Lổồỹng chỏỳt tuỏửn hoaỡn õổồỹc haỷn chóỳ bồới sổỷ cỏỳp lióỷu cuớa bồm chuyóứn. Khi phỏn bọứ
thaỡnh ba tỏửng lổồỹng bồm cỏửn thióỳt cho thióỳt bở ồớ mọỹt tỏửng vồùi chióửu cao chuyóứn laỡ bọỹi sọỳ
3 thỗ ruùt ngừn õổồỹc 3 lỏửn. Boỹt õổồỹc taỷo thaỡnh trong quaù trỗnh thọứi khờ cuợng õổồỹc chuyóứn
xuọỳng dổồùi, cho nón cồ cỏỳu khổớ boỹt õổồỹc õởnh vở ồớ phỏửn dổồùi cuớa thióỳt bở. Tióỳn haỡnh
thaới nhióỷt sinh lyù trong bọỹ trao õọứi nhióỷt õỷc bióỷt.
ặẽng duỷng daỷng thióỳt bở trón õóứ nuọi cỏỳy vi sinh vỏỷt trong õióửu kióỷn tióỷt truỡng rỏỳt
phổùc taỷp vỗ do khoù khn vóử õọỹ kờn cuớa caùc bồm tuỏửn hoaỡn, nhổng tióỷn lồỹi õọỳi vồùi quaù
trỗnh tióỷt truỡng bũng hồi. Nhổng coù nhổợng ổu õióứm: cồ cỏỳu õồn giaớn, dung lổồỹng lồùn,
baớo õaớm thọứi khờ maỷnh vaỡ õaớm baớo truyóửn khọỳi maỡ khọng cỏửn cồ cỏỳu õaớo trọỹn, laỡm cho
kóỳt cỏỳu naỡy trồớ nón coù trióứn voỹng trong cọng nghióỷp vi sinh.

211
10.2.4. Caùc thióỳt bở lón men coù hóỷ thọng gioù daỷng phun
Loaỷi thióỳt bở naỡy õổồỹc ổùng duỷng õóứ nuọi cỏỳy chuớng nỏỳm men õỷc bióỷt trón mọi
trổồỡng dinh dổồợng chổùa parafin loớng.
Thióỳt bở lón men -50. Kóỳt cỏỳu cuớa thióỳt bở coù daỷng dung lổồỹng xilanh õổùng vồùi
sổùc chổùa 800 m
3
(hóỷ sọỳ chổùa õỏửy 0,4), õổồỹc chia thaỡnh 12 ngn (hỗnh 10.8). Mọựi ngn coù
cồ cỏỳu khuỏỳy trọỹn vaỡ thọứi khờ. Thióỳt bở õổồỹc trang bở caùc bọỹ õaớo trọỹn õóứ thổỷc hióỷn chổùc
nng khuỏỳy trọỹn pha loớng vaỡ cung cỏỳp khọng khờ.
Trong quaù trỗnh quay cuớa bọỹ õaớo trọỹn ồớ vở trờ thoaùt chỏỳt loớng, khọng khờ õổồỹc huùt
vaỡo, vuỡng haỷ aùp õổồỹc taỷo ra. Khi õoù khọng khờ hoaỡ maỷnh vaỡo chỏỳt loớng, laỡm baớo hoaỡ
oxy chỏỳt loớng.

Hỗnh 10.8. Thióỳt bở lón men -50:
1- Raợnh voỡng; 2- ng thọng gioù; 3- Bọỹ khổớ boỹt; 4- Bọỹ phỏn ly; 5- Xilanh; 6- Dỏựn
õọỹng; 7- Bọỹ trao õọứi nhióỷt; 8- ng khuóỳch taùn; 9- Cọỳc xilanh; 10- Cồ cỏỳu phun

ỷc tờnh kyợ thuỏỷt cuớa thióỳt bở lón men -50:
Nng suỏỳt cuớa thióỳt bở tờnh theo sinh khọỳi khọ tuyóỷt õọỳi, tỏỳn/ngaỡy 27,0
Nng suỏỳt thióỳt bở khi gaù õỷt ồớ trung tỏm 13 ngn, tỏỳn/ngaỡy: 30
Doỡng chỏỳt loớng, m
3
/h: 37,5
Dung tờch, m
3
:
khi chổa hoaỷt õọỹng: 800
khi hoaỷt õọỹng: 320
Nhióỷt õọỹ hoaỷt õọỹng,
0
C: 32 ữ 34
Dióỷn tờch bóử mỷt trao õọứi nhióỷt, m
2
: 2700 ữ 3000
K
họng kh
ờ
K

họng kh
ờ

N
ổồùc
K
họng kh
ờ

N
ổồùc
N
ổồùc
N
ổồùc

212
Tiãu hao khäng khê, m
3
/h: 36160
Säú lỉåüng cå cáúu thäng giọ: 12
Cäng sút âäüng cå, kW: 3,5
Thiãút bë ni cáúy náúm men trãn mäi trỉåìng ràõn АДР-76-900 âãø ni náúm men
parafin. Hiãûn tải loải kãút cáúu ny âỉåüc thỉûc nghiãûm räüng ri trong cạc nh mạy sn xút
cháút cä chỉïa vitamin v protein. Thiãút bë lãn men (hçnh 10.9) gäưm v 1; vng tưn hon
âäüt läù 2; äúng khúch tạn trung tám 5; cạc cå cáúu thäøi khê 3 âỉåüc làõp trong vng tưn
hon âäüt läù v trong äúng khúch tạn trung tám; cạc bäü trao âäøi nhiãût 7 v bäü tạch git 4.
Âäüng cå 6 dáùn âäüng cho cạc cå cáúu thäøi khê. Nảp vo thiãút bë mäi trỉåìng dinh dỉåỵng
chỉïa parafin, múi khoạng, cạc ngun täú vi lỉåüng, nỉåïc amoniac, v thạo thnh pháøm
ra khi bäü phán ly qua khåïp näúi. Nảp khäng khê âãø thäøi cho canh trỉåìng bàòng phỉång

phạp tỉû hụt. Khi cạc bäü thäng giọ sủc khê cho mäi trỉåìng thç sỉû trao âäøi khäúi âỉåüc xy
ra qua bäü trao âäøi nhiãût âãø tảo ra nhỉỵng dng lãn xúng.
V thiãút bë âỉåüc chãú tảo bàòng thẹp khäng gè, hai låïp, cn cạc bäü trao âäøi nhiãût, cạc
cå cáúu trao âäøi khê v cạc vạch ngàn - bàòng thẹp ngun khäúi.










Hçnh 10.9. Thiãút bë ni cáúy náúm men trãn mäi trỉåìng ràõn АДР-76-900

Âàûc tênh k thût ca thiãút bë lãn men АДР-76-900
Nàng sút thiãút bë, táún/ngy: 30 ÷ 36
Dung lỉåüng, m
3
:
khi chỉa hoảt âäüng: 900
khi hoảt âäüng: 450

213
Aùp suỏỳt, MPa: 0,02
Nhióỷt õọỹ hoaỷt õọỹng,
0
C: 32 ữ 34
Mọi trổồỡng, pH: 4,2 ữ 4,4

Dióỷn tờch bóử mỷt trao õọứi nhióỷt, m
2
: 2700
Tióu hao khọng khờ (ồớ õióửu kióỷn bỗnh thổồỡng), m
3
/h: 54000
Sọỳ lổồỹng caùc cồ cỏỳu thọứi khờ
: 13
Cọng suỏỳt õọỹng cồ õióỷn, kW: 315
Kờch thổồùc cồ baớn, mm
: 17000ì17000ì6500
Khọỳi lổồỹng, tỏỳn: 535
Nhổồỹc õióứm cuớa thióỳt bở lón men coù hóỷ phun ồớ chọứ: truỷc thióỳt bở bở rung õọỹng;
nhióựm bỏứn bóử mỷt trao õọứi nhióỷt vaỡ giaớm hóỷ sọỳ trao õọứi nhióỷt.
10.2.5. Thióỳt bở lón men trao õọứi khọỳi maỷnh
Muỷc õờch chờnh cuớa loaỷi thióỳt bở naỡy laỡ tng nọửng õọỹ vi sinh vỏỷt trong dung dởch
canh trổồỡng, tng õióửu kióỷn thọứi khờ vaỡ tng nng suỏỳt thióỳt bở.
Thióỳt bở (hỗnh 10.10) laỡ mọỹt dung lổồỹng xilanh 17, bón trong lừp xilanh hổồùng 2.
Hai õoaỷn ọỳng 4 vaỡ 18 õởnh vở cho xilanh hổồùng trong dung lổồỹng. oaỷn ọỳng 18 õổồỹc lừp
chỷt õóỳn õaùy vaỡ chia dung lổồỹng ra laỡm hai phoỡng: phoỡng 19 duỡng õóứ nuọi cỏỳy canh
trổồỡng, coỡn trong phoỡng 20 tỏỷn duỷng bọứ sung nguyón lióỷu ban õỏửu. oaỷn ọỳng 4 lừp caùch
mỷt õaùy cuớa dung lổồỹng. Bón trong xilanh hổồùng 2 vaỡ trong khọng gian giổợa tổồỡng dung
lổồỹng vaỡ õoaỷn ọỳng 4 õổồỹc bọỳ trờ caùc ọỳng goùp 16. Caùc ọỳng goùp õổồỹc lừp chỷt bồới caùc ọỳng
õọỹt lọự 21.
Trong khọng gian giổợa xilanh hổồùng 2 vaỡ caùc õoaỷn ọỳng 18 vaỡ 4 coù caùc bọỹ trao õọứi
nhióỷt 1. óứ naỷp khọng khờ õóỳn caùc ọỳng goùp trong phoỡng 19 duỡng ọỳng goùp phỏn phọỳi 7,
coỡn trong phoỡng 20 - ọỳng goùp 5. phỏửn trón cuớa dung lổồỹng coù ọỳng goùp 14 õóứ thu nhỏỷn
vaỡ laỡm khọ boỹt, bón trong õổồỹc lừp caùc õộa hỗnh noùn 15. Khọng khờ thoaùt ra tổỡ phoỡng 19
qua bọỹ taùch khờ 9. Maùy khổớ boỹt bũng cồ hoỹc 12 vồùi bọỹ dỏựn hổồùng õổồỹc lừp õỷt trón caùc
õộa 15. Mọi trổồỡng dinh dổồợng õổồỹc õỏứy vaỡo thióỳt bở qua khồùp 6. Sinh khọỳi õổồỹc thaùo ra

khoớ
i thióỳt bở qua khồùp 11, coỡn khọng khờ - qua khồùp nọỳi 8 vaỡ 13.
Thióỳt bở hoaỷt õọỹng nhổ sau: naỷp họựn hồỹp dinh dổồợng ban õỏửu vaỡo phoỡng 19 qua
khồùp nọỳi 3, coỡn khọng khờ - vaỡo thióỳt bở qua khồùp nọỳi 6. Trong phoỡng 19 xaớy ra nuọi cỏỳy
sinh khọỳi. Tuỏửn hoaỡn vaỡ õaớo trọỹn chỏỳt loớng õổồỹc thổỷc hióỷn bồợi thióỳt bở bồm dỏng bũng
khờ neùn. Tổỡ phoỡng nuọi cỏỳy, chỏỳt loớng canh trổồỡng chaớy qua õoaỷn ọỳng 12 vaỡo phoỡng 20,
taỷi õỏy xaớy ra tỏỷn duỷng bọứ sung nguyón lióỷu. Bón trong phoỡng 19 vaỡ 20 dung dởch canh
trổồỡng õổồỹc thọứi khờ nhồỡ caùc ọỳng õổồỹc õọỹt nhióửu lọự. Sinh khọỳi thaùo ra khoới phoỡng cuỡng