Các quá trình và thiết bị công nghệ sinh học : THIẾT BỊ VẮT, TRÍCH LY, TINH CHẾ CÁC SẢN PHẨM THU NHẬN TỪ PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP VI SINH part 6 ppsx

165
thng chỉïa, cn càûn âỉåüc giỉỵ lải trãn bãư màût vi lc. Cháút lng canh trỉåìng âỉåüc tạch ra
khi sinh khäúi, khi lc v vàõt càûn åí ạp sút 0,4 MPa thç thu âỉåüc pháưn lc trong. Khi
tàng ạp sút vàõt cao hån âãún 0,8 MPa v giỉỵ trong vng 5
÷ 6 phụt thç âäü áøm cn lải ca
càûn âảt 65
÷ 70%. ÅÍ ạp sút lc 0,4 MPa khäng xy ra hiãûn tỉåüng pháưn lc mang theo
pha ràõn, cn khi vàõt càûn dỉåïi ạp sút 0,8 MPa thç mäüt lêt pháưn lc chỉïa mäüt lỉåüng cỉûc
âải 0,09 gam. Khi cáưn thiãút, càûn trỉåïc khi vàõt cọ thãø rỉía qua v sau âọ ẹp bàòng mng
ngàn hồûc gia cäng bàòng khäng khê nẹn. Nảp cháút lng âãø rỉía càûn vo mạy lc ẹp nhåì
båm âàûc biãût, sau âọ cháút lng tỉû chy vo bçnh chỉïa pháưn lc.
Càûn âỉåüc tảo ra trãn bàng ti trong phng, bàng ti bàõt âáưu chuøn âäüng cng våïi
càûn thoạt ra ngoi theo khe håí âỉåüc tảo ra (âãún 45 mm) giỉỵa cạc bn khi ngỉìng nảp
huưn ph v thi pháưn lc. Khi bàng t
i chuøn âäüng, càûn âỉåüc chuøn ra tỉì khong
khäng gian giỉỵa cạc bn v âỉåüc thạo ra tỉì hai hỉåïng. Rỉía vi bàòng nỉåïc lảnh dng vi
phun dỉåïi ạp sút 0,3 MPa v cảo sảch. Sau khi lm sảch bàng ti, cạc bn lc âỉåüc ẹp
chàût v chu k âỉåüc làûp lải.
Bng 8.5. Âàûc trỉng k thût ca cạc mạy lc ẹp tỉû âäüng dảng phng
Cạc chè säú 2,5H 5H 10H 25H 50H
Diãûn têch bãư màût lc, m
2

Säú cạc bn lc
Kêch thỉåïc vi lc, mm
di
räüng
Cäng sút âäüng cå cho cå
cáúu ẹp cạc bn, kW
Cäng sút âäüng cå cho cå

cáúu chuøn dåìi bàng ti, kW
Cäng sút âäüng cå âãø båm
dáưu, kW
Cäng sút âäüng cå âãø båm
nỉåïc, kW
Kêch thỉåïc cå bn, mm


Khäúi lỉåüng, kg
2,5
6

17000
700 ÷750

3

1,5



17
2660×
×1760×
×2750
4800
5
6

20000

845 ÷ 920

5,5

1,5



17
3375×
×2000×
×2780
6900
10
12

35000
845
÷920

5,5

3

1,5

17
3375×
×2000×
×3525

8670
25
16

50000
1100÷1200

7,5

3



22
3780×
×1250×
×4240
14300
50
20

70000
1450

10

5,5

22
5000×
×2930×
×5550
23300
8.4.3. Lỉûa chn v tênh toạn cạc mạy lc
Khi lỉûa chn cạc mạy lc, ngỉåìi ta càn cỉï vo tênh cháút hoạ l ca huưn ph,
nhỉỵng u cáưu tinh chãú pháưn lc v càûn, âäü áøm ca cháút càûn thu âỉåüc, tênh liãn tủc ca
quạ trçnh v säú lỉåüng cạc cäng âoản, cạc chè säú k thût - kinh tãú, nàng sút Nhåì cạc

166
chè säú trung bçnh m cọ thãø chn gáưn âụng dảng thiãút bë cáưn thiãút âãø lc huưn ph. Cạc
chè säú trung bçnh âỉåüc nãu trong bng 8.6.
Nàng sút âån vë ca mạy lc ẹp tỉû âäüng dảng phng
khi näưng âäü ca pha ràõn
trong huưn ph 4
÷ 7 g/l âảt gáưn 1000 l/(m
2
⋅h), ạp sút lm viãûc −1,2 MPa.
Så âäư v trçnh tỉû tênh toạn thiãút kãú mạy lc phủ thüc vo dảng v nhỉỵng âàûc âiãøm
kãút cáúu ca mạy lc, cng nhỉ vo chãú âäü lm viãûc ca chụng.
Bng 8.6.Cạc chè säú hoảt âäüng trung bçnh ca mạy lc.
Cạc chè säú xạc âënh phỉång phạp lc
v chn mạy lc
Mạy lc
bàng ti
Mạy lc chán
khäng dảng
thng quay
Mạy lc ẹp

tỉû âäüng
dảng phng
Diãûn têch bãư màût lc, m
2

Nàng sút âån vë theo pháưn lc khi lc cạc
huưn ph khạc nhau, m
3
/(m
2
.h)
Cọ cạc cháút kãút tinh
Cọ cạc cháút kãút tinh v khäng âënh hçnh
Cọ cạc tãú bo vi khøn hay antinomixet
Cọ cạc mixen náúm mäúc
Cạc chè säú hoảt âäüng vãư kinh tãú, k thût khi
hm lỉåüng pha ràõn trong huưn ph, g/l
dỉåïi 5
(1)

dỉåïi 10
(1)

dỉåïi 150
cao hån 150
Thu nháûn pháưn lc tinh
Rỉía càûn
Cạc củm mạy lc âỉåüc chãú tảo bàòng thẹp
chëu axit hay bàòng titan
Bc caosu cạc củm riãng biãût

âãún 10


-
0,15 ÷0,4
0,15 ÷ 0,4
0,5 ÷ 2,0


trung bçnh
trung bçnh
cao
trung bçnh
tháúp
trung bçnh

trung bçnh
trung bçnh
âãún 40


2 ÷4
0,1 ÷0,2
0,1 ÷ 0,2
0,5 ÷ 1,0


trung bçnh
trung bçnh
trung bçnh

cao
trung bçnh
cao

cao
trung bçnh
âãún 50


4 ÷8
0,2 ÷0,5
0,2 ÷ 0,5
1,0 ÷ 4,0


trung binh
cao
trung bçnh
tháúp
cao
trung bçnh

tháúp
tháúp
Ghi chụ:
(1)
Khi sỉí dủng cạc cháút lc phủ.
Nàng sút ca cạc mạy lc hoảt âäüng tưn hon phủ thüc vo thåìi gian ca táút c
cạc cäng âoản tham gia vo chu trçnh lc.
Thåìi gian ca mäüt chu k lc:

T =
τ
l
+
τ
r
+
τ
p

trong âọ:
τ
l
,
τ
r
,
τ
P
- tỉång ỉïng våïi thåìi gian lc riãng, rỉía càûn, dåỵ ti v chøn bë mạy
mọc âãø lc, s.
Nàng sút
Q (m
3
/h) ca mạy lc âỉåüc tênh xút phạt tỉì thãø têch huưn ph nảp vo
lc , ta cọ:

167

T
V
Q
3600
=
V - lỉåüng huưn ph nảp vo, m
3
.
Nãúu täúc âäü trung bçnh
v [m
3
/(m
2
⋅h)] (täúc âäü ca pháưn lc qua låïp lc hay qua táúm
lc) v diãûn têch bãư màût lc
F (m
2
) âãưu â biãút, thç nàng sút ca bäü lc:

vFQ
=

Täúc âäü lc trung bçnh dao âäüng trong giåïi hản 0,25
÷ 0,9 m
3
/(m
2
⋅h).
Säú lỉåüng phng cáưn thiãút
n trong cạc mạy lc kiãøu phng cọ thãø âỉåüc xạc âënh

theo cäng thỉïc:

n =
f
F

f - diãûn têch bãư màût lc mäüt phng, m
2
:

(
)
2
22 ba
f
−=
åí âá:
a - cảnh vng ca bn hay khung theo kêch thỉåïc ngoi cng, m.

b - bãư räüng bãư màût tiãúp xục ca bn hay khung, m.
Bãư räüng ca phng låïn hån låïp càûn, trong trỉåìng håüp ngỉåüc lải cáưn thiãút tàng säú
lỉåüng phng. p sút lc cọ thãø thay âäøi trong phảm vi
− tỉì 0,1 ÷ 0,2 âãún 0,7 ÷0,8 MPa
v låïn hån, âỉåüc xạc âënh bàòng phỉång phạp thỉûc nghiãûm.
Cạc giạ trë lỉûc P
1
(MN) ca ạp sút cháút lng lãn bn v lỉûc P
2
(MN) ca ạp sút
lãn diãûn têch tiãúp xục giỉỵa bn v khung s tỉång ỉïng:

P
1
= F
1
P
â
v P
2
= F
t
P
t

trong âọ:
F
l
- diãûn têch bãư màût bn m cháút lng âỉåüc lc trãn âọ, m
2
;
P
d
- ạp sút cháút lng khi lc, P
â
= 0,1 ÷ 0,4 MPa ;
F
t
- diãûn têch bãư màût tiãúp xục giỉỵa bn v khung, m
2
;
P

t
- ạp sút täúi thiãøu lãn bãư màût tiãúp xục, cáưn thiãút âãø bêt kên chäø näúi giỉỵa bn
v khung, MPa.
Âải lỉåüng ban âáưu âãø tênh cå cáúu nẹn l lỉûc
21
P
P
P
+
≥ .
Âãø cho cạc màût bêch tiãúp xục theo hai màût phàóng giäúng nhau,
dt
P
P
≥ .
Âãø cho mạy lc chán khäng dảng thng quay tạc dủng liãn tủc, thç thåìi gian ton
bäü mäüt chu k lc (s) l:
(
)
(
)
r
l
r
l
mmm
T
+
+
=

τ
τ

trong âọ:
τ
l
v
τ
r
- thåìi gian lc riãng v thåìi gian rỉía càûn, s;

168
m, m
l
v m
r
- tỉång ỉïng våïi säú khoang chung, säú khoang trong vng lc v
trong vng rỉía. Âải lỉåüng m, m
l
v m
r
- thỉåìng cho hồûc nháûn âỉåüc
theo säú liãûu thê nghiãûm.
Nãúu diãûn têch bãư màût lc âỉåüc tênh qua
F(m
2
) v nàng sút âån vë ca mạy lc qua
q (m
3
/m

2
), thç lỉåüng cháút lc thu âỉåüc sau mäüt chu k l: qF (m
3
), cn nàng sút mäüt giåì
ca mạy lc (m
3
/h) l:
T
qF
Q
3600=
Cọ thãø xạc âënh mỉïc âäü cháút liãûu huưn ph
ϕ
ca thng quay theo thåìi gian
lc
τ
l
(s):
T
l
τ
ϕ
=
Säú vng quay ca thng mạy lc chán khäng, vng/phụt:
T
n
60
=
8.5. THIÃÚT BË TUØN NÄØI
Quạ trçnh tạch cạc tiãøu pháưn ràõn, nh ca huưn ph dỉûa vo kh nàng dênh vo

bt khäng khê ca chụng v näøi lãn trãn, khi táûp trung lải thnh vạng âỉåüc gi l tuøn
näøi. Phỉång phạp tạch ny cọ hiãûu qu nháút trong sn xút náúm men. Khi cạc bt khäng
khê näøi lãn tảo nãn mäüt låïp vạng häùn håüp (gäưm cạc bt khäng khê chỉïa náúm men v mäüt
lỉåüng nh cháút lng canh trỉåìng) v cháút lng canh trỉåìng ngho cháút dinh dỉåỵng. ÅÍ
låïp trãn näưng âäü náúm men cao hån khong 4
÷ 6 láưn so våïi näưng âäü cháút lng canh
trỉåìng ban âáưu.
ỈÏng dủng tuøn näøi trong sn xút náúm men cho phẹp gim lỉåüng mạy phán ly,
gim âạng kãø tiãu hao nàng lỉåüng v bo âm tênh liãn tủc ca quạ trçnh cäng nghãû.
Quạ trçnh tuøn näøi náúm men phủ thüc vo sỉû tàng lỉåüng ion kaly trong cháút lng canh
trỉåìng, sỉû âỉa vo cạc cháút hoảt hoạ bãư màût, cng nhỉ vo hm lỉåüng lignosunfonat
trong dung dëch sunfit. Khi cọ màût cạc axit bẹo cao phán tỉí trong cháút lng ban âáưu thç
kh nàng tuøn näøi ca náúm men bë gim xúng âạng kãø.
T säú giỉỵa näưng âäü sinh khäúi trong huưn ph láúy ra tỉì mạy tuøn näøi v näưng âäü
sinh khäúi trong mäi trỉåìng ban âáưu âỉåü
c gi l hãû säú tuøn näøi. Giạ trë ca hãû säú tuøn
näøi phủ thüc vo âäü nhåït ca mäi trỉåìng v âỉåüc tàng lãn khi tàng thåìi gian làõng vạng.
Trong âiãưu kiãûn sn xút, hãû säú tuøn näøi thỉåìng láúy bàòng 4
÷ 6. Tàng hãû säú tỉïc lm
gim nàng sút ca thiãút bë tuøn näøi.

169
Bäü tuøn näøi l thiãút bë âãø cä náúm men cọ thãø âỉåüc phán loải theo phỉång phạp
bo ho khäng khê ca cháút lng v theo kãút cáúu.
Theo phỉång phạp bo ho canh trỉåìng ban âáưu ca cháút lng bàòng khäng khê,
cạc bäü tuøn näøi âỉåüc chia ra lm ba nhọm. Nhọm thỉï nháút thüc cạc loải thiãút bë m
cháút lng ca canh trỉåìng trỉåïc khi tuøn âỉåüc bo ho khäng khê så bäü dỉåïi ạp sút dỉ
gáưn bàòng 0,7 MPa trỉåïc khi tảo thnh cạc bt khäng khê trong dung dëch cọ âỉåìng kênh
0,01
÷ 0,1 mm v gia cäng tiãúp theo åí ạp sút khê quøn hay chán khäng khäng låïn làõm.

Nhọm thỉï hai thüc cạc loải thiãút bë m sỉû tuøn näøi âỉåüc thỉûc hiãûn bàòng khäng khê
phán tạn. Khäng khê nảp vo cháút lng nhåì cạc cå cáúu phủ, biãún thnh bt cọ âỉåìng
kênh 1 mm. Âỉåìng kênh bt khäng khê låïn khäng cho phẹp âảt âỉåüc nàng sút cao v
lm täøn tháút náúm men trong cháút lng canh trỉåìng. Nhọm thỉï ba thüc loải mạy tuøn
näøi chảy âiãûn. Âọ l nhỉỵng thiãút bë cọ hiãûu qu nháút, vç hydro v oxy åí dảng bt nh cọ
âỉåìng kênh âãún 0,05 mm âỉåüc tạch ra trãn cạc âiãûn cỉûc åí trong mạy. Nhỉng phỉång
phạp ny âi hi nghiãn cỉïu nhỉỵng cå cáúu phủ âãø â
m bo phng näø ca quạ trçnh, âãø
lm sảch bàòng cå hc cạc âiãûn cỉûc bë nhanh báøn
Theo kãút cáúu, cạc bäü tuøn näøi âỉåüc chia thnh nhỉỵng thiãút bë hçnh nọn nàòm
ngang, xilanh âỉïng, mäüt mỉïc våïi cäúc trong, hai mỉïc.
Âãø lm sảch cạc dng nỉåïc nhåì tuøn näøi bàòng khäng khê phán tạn ngỉåìi ta sỉí
dủng cạc thiãút bë cå hc, cå - khê nẹn v tuøn näøi bàòng khê nẹn.
Chụng ta s kho sạt kãút cáúu ca mäüt säú dảng mạy tuøn näøi. Thiãút bë mäüt mỉïc
dảng xy lanh âãø tuøn näøi náúm men nhåì khäng khê ho tan l loải thiãút bë tuøn näøi phäø
biãún v âån gin nháút.
Thiãút bë tuøn näøi mäüt mỉïc bàòng khê nẹn. Thiãút bë tuøn näøi l mäüt bäü chỉïa dảng
xilanh cọ sỉïc chỉïa 160 m
3
v dng âãø cä náúm men thu âỉåüc trãn mäi trỉåìng hydrat
cacbon. Thiãút bë (hçnh 8.15) gäưm v ngoi 2 våïi âạy phàóng v cäúc trong 1 cng âäưng
thåìi l bäü pháûn thu gọp bt. Khäng gian vng xilanh giỉỵa v v bäü pháûn thu gọp bt
chia ra lm nàm lä bàòng cạc mng ngàn. Khäng khê âỉåüc thäøi vo cạc lä qua cạc bäü
thäng giọ 6 v bt tảo thnh bë dáûp tàõt nhåì bäü dáûp bt cå hc 3. Bäü dáùn âäüng 4 lm quay
bäü dáûp bt, thi cháút lng canh trỉåìng â âỉåüc sỉí dủng qua cỉía chàõn nỉåïc 7 ca lä IV
.
Thiãút bë tuøn näøi hoảt âäüng nhỉ sau: cháút lng canh trỉåìng ban âáưu âỉåüc bo ho
så bäü khäng khê cho vo lä I (chiãúm 2/3 thãø têch thiãút bë tuøn näøi) tỉì thiãút bë nghiãưn
mën náúm men. Trong lä ny thu âỉåüc 80% náúm men so våïi cháút lng ban âáưu. Sau âọ
cháút lng âỉåüc chuøn vo cạc lä II-V qua pháưn dỉåïi ca lä, cạc mng ngàn ca lä

khäng tiãúp âạy thiãút bë. Bäü thäng giọ âáøy khäng khê bäø sung vo cạc lä ny, cho phẹp
thu âỉåüc 10,5 v 2% náúm men tỉång ỉïng tỉì cạc lä trãn. Bt âỉåüc tảo ra tỉì táút c cạc lä