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 3 docx

150
Bọỹ naỷp lióỷu kióứu vờt taới chuyóứn pha rừn cuớa canh trổồỡng nỏỳm mọỳc vaỡo phỏửn trón
cuớa cọỹt naỷp lióỷu. Vờt õọỹt lọự chuyóứn tióỳp xuọỳng phờa dổồùi vaỡ qua phỏửn nũm ngang cuớa cọỹt
õóứ vaỡo cọỹt nỏng. Canh trổồỡng nỏỳm mọỳc tổỡ cọỹt naỷp lióỷu qua cọỹt chuyóứn nũm ngang vaỡo
cọỹt nỏng vaỡ sau khi vừt thỗ thaới ra ngoaỡi. Nổồùc dỏng lón trong cọỹt naỷp lióỷu õổồỹc baớo hoaỡ
lión tuỷc vaỡ sau khi qua bọỹ loỹc ồớ phỏửn trón cuớa cọỹt nỏng thỗ õổa ra ngoaỡi. Hóỷ sọỳ chổùa õỏửy
pha rừn cuớa cọỹt coù tờnh õóỳn sổỷ trổồng nồớ cuớa saớn phỏứm bũng 0,8. Thồỡi gian trờch ly
40
ữ60 phuùt ồớ nhióỷt õọỹ 25
0
C.
Sổớ duỷng bọỹ dỏựn õọỹng õióỷn õióửu chốnh coù cọng suỏỳt 3,2 kW, sọỳ voỡng quay 1500
ữ150 voỡng/ph õóứ quay vờt taới. Truyóửn õọỹng quay õổồỹc thổỷc hióỷn qua õai truyóửn vaỡ bọỹ
truyóửn õọỹng.
ỷc tờnh kyợ thuỏỷt cuớa maùy trờch ly daỷng vờt:
Nng suỏỳt tờnh theo pha rừn, kg/h: 330
Nng suỏỳt trờch ly, m
3
/h : 0,8
Tyớ lóỷ giổợa phỏửn trờch ly vaỡ pha rừn tờnh theo khọỳi lổồỹng chỏỳt khọ: 5:1
Thóứ tờch hoaỷt õọỹng cuớa phỏửn trờch ly, m
3
: 3,4
Thồỡi gian trờch ly, ph: tổỡ 40 õóỳn 60
Nhióỷt õọỹ cuớa phỏửn trờch ly,
0
C: 25
Hóỷ sọỳ chióỳt, %: 95
Cọng suỏỳt thióỳt kóỳ cuớa bọỹ dỏựn õọỹng, kW: 9,66
Kờch thổồùc cồ baớn, mm: 3940 ì 3055 ì 12020

Khọỳi lổồỹng, kg: 13200
8.3.4. Tờnh toaùn maùy trờch ly kióứu õổùng daỷng vờt
Sổùc chổùa cuớa thióỳt bở trờch ly (m
3
):



21
f
f
Q
V =

trong õoù:
Q - Nng suỏỳt cuớa thióỳt bở, kg/h;


- thồỡi gian quaù trỗnh, h;

f
1
- hóỷ sọỳ chổùa õỏửy thióỳt bở (thổồỡng lỏỳy 0,5);

f
2
- hóỷ sọỳ trổồng nồớ;


- tyớ troỹng cuớa saớn phỏứm, kg/m

3
.
Chióửu daỡi cuớa vuỡng trờch ly (m):

F
V
L =

trong õoù: F -dióỷn tờch tióỳt dióỷn ngang cuớa cọỹt trờch ly, m
2
:

151

(
)
22
rRF =


R - baùn kờnh voớ boỹc, m;
r - baùn kờnh truỷc cọỹt trờch ly, m.
Trở sọỳ chióửu daỡi tờnh toaùn cuớa vuỡng trờch ly coù thóứ tng lón tổồng ổùng vồùi nhổợng
õỷc õióứm vóử kóỳt cỏỳu, sau õoù coù thóứ tờnh laỷi sổùc chổùa hoaỷt õọỹng cuớa thióỳt bở:

F
L
V
1
=

Nng suỏỳt cuớa vờt vỏỷn chuyóứn nũm ngang ( m
3
/h):

21
60
f
f
Q
=

hr
2
1

trong õoù: r
1
- baùn kờnh vờt, m;
h - bổồùc vờt, m;


- tọỳc õọỹ goùc, voỡng/ph;


- tyớ troỹng cuớa vỏỷt lióỷu trờch ly, kg/m
3
.
Bổồùc vờt õổồỹc tờnh theo cọng thổùc: h = 2Dtg

trong õoù:

- goùc nghióng tổỷ nhión cuớa vỏỷt lióỷu trờch ly, õọỹ;
D - õổồỡng kờnh bón trong cuớa ọỳng khuóỳch taùn, m.
Vỗ khi thióỳt bở trờch ly hoaỷt õọỹng hóỷ sọỳ chỏỳt õỏửy coù thóứ bióỳn õọứi vaỡ xaớy ra hióỷn
tổồỹng trổồỹt cuớa saớn phỏứm, cuợng nhổ õóứ coù khaớ nng choỹn chóỳ õọỹ cọng nghóỷ tọỳi ổu, trón
vờt taới thióỳt lỏỷp dỏựn õọỹng coù bọỹ õióửu khióứn sọỳ voỡng quay vaỡ tyớ sọỳ truyóửn õọỹng. Vờt õổùng
quay cuợng õổồỹc thổỷc hióỷn nhồỡ bọỹ dỏựn õọỹng coù sọỳ voỡng quay bũng sọỳ voỡng quay cuớa vờt
nũm ngang.
Cọng suỏỳt dỏựn õọỹng cuớa caùc vờt , kW:

K
d
N
N
N
+
=


trong õoù: N


- cọng suỏỳt tióu thuỷ õóứ vỏỷn chuyóứn saớn phỏứm, kW;
N
K
- cọng suỏỳt tióu thuỷ do ma saùt cuớa saớn phỏứm õóỳn voớ thióỳt bở, kW;

- hióỷu suỏỳt truyóửn õọỹng chung.
Cọng suỏỳt (kW) tióu thuỷ õóứ vỏỷn chuyóứn saớn phỏứm cuớa vờt õổùng:
974
M
N =


M - mọmen caớn cuớa vờt õổùng do ma saùt cuớa saớn phỏứm õóỳn vờt vaỡ do nỏng lón theo vờt:
M = Prtg(

+

)
trong õoù:
P - taới troỹng doỹc truỷc, kg;

r - baùn kờnh trung bỗnh cuớa vit, m;

152

ϕ
- gọc náng ca vêt, âäü;

β
- gọc ma sạt, âäü.
Ti trng dc trủc lãn vêt ti:

(
)
HrRP

1
22
ρπ
−=
trong âọ:
ρ
1
- t trng ca sn pháøm âỉåüc bo ho nỉåïc, kg/m
3
;

H - chiãưu cao cháút liãûu ca vêt ti, m.
Cäng sút (kW) tiãu thủ do ma sạt ca sn pháøm våïi tỉåìng v thiãút bë:
30102
t
g
3
⋅
=
k
R
P
f
N
K
ϕπω

trong âọ:
P - täøng ạp lỉûc ca sn pháøm lãn tỉåìng v thiãút bë, kg;

f
3
- hãû säú ma sạt sn pháøm (thỉåìng láúy giạ trë bàòng 0,2);
k - hãû säú lỉûc ẹp (láúy giạ trë bàòng 0,5).
8.3.5. Mạy trêch ly tạc âäüng liãn tủc
Âãø trêch ly gluxit trong máưm mảch nha, cng nhỉ cạc cháút hoảt hoạ pectin trong
mixen khä ca náúm mäúc thỉåìng ngỉåìi ta sỉí dủng cạc mạy trêch ly ngỉåüc dng dảng cäüt.
Cạc loải thiãút bë ny cho phẹp sỉí dủng thãø têch vng hoảt âäüng tỉång âäúi låïn v
tiãu thủ nàng lỉåüng khäng âạng kãø. Chụng dng âãø gia cäng ngun liãûu cọ cạc tênh
cháút khúch tạn tháúp v thåìi gian trêch ly kẹo di (âãún 0,5
÷1 h).
Thiãút bë trêch ly gäưm khoang tiãúp xục cọ dảng cäüt làõp âỉïng âỉåüc näúi våïi phng
làõng åí trãn v phng thạo liãûu åí phêa dỉåïi. Cạc gåì âỉåüc phán bäø theo ton bäü chiãưu cao
ca vng tiãúp xục nhàòm âm bo tảo ra cạc vng âãø hm pha ràõn. Cạc cạnh khúy âỉåüc
gàõn trãn trủc våïi nhỉỵng khong cạch bàòng nhau âãø tàng cỉåìng quạ trçnh.
Trủc âỉåüc gia cäú åí pháưn trãn ca thiãút bë v âỉåüc näúi våïi bäü dáùn âäüng. Âãø âiãưu
chènh säú vng quay ta sỉí dủng bäü âäøi täúc âäü.
Vng tiãúp xục ca thiãút bë trêch ly âỉåüc trang bë ạo âun nọng nhàòm bo âm nhiãût
âäü
trêch ly 40 ÷ 60
0
C hồûc hån. Nhåì mạy tiãúp liãûu kiãøu gưng xồõn, pha ràõn âỉåüc lm
áøm så bäü vo pháưn trãn ca thiãút bë trêch ly.
Trong quạ trçnh chuøn âäüng theo cäüt xúng dỉåïi, pha ràõn tiãúp xục våïi dung dëch
chuøn âäüng ngỉåüc chiãưu, liãn tủc qua nhiãưu vng khúy träün v hm v dng mạy váûn
chuøn hai vêt âãø thạo ra khi phng dỉåïi. Dung mäi våïi t lãû 9:1 cho vo phng thạo
liãûu bãn dỉåïi.
Cỉía khoang âãø thạo pha ràõn nàòm trãn mỉïc dung mäi khong 1500 mm, cho phẹp
lm gim âäü áøm ca pha ràõn âỉåüc thi ra ngoi. Nảp liãûu cho thiãút bë v thạo pháưn chiãút

153
ra khoới noù õổồỹc xaớy ra mọỹt caùch lión tuỷc coù kióứm tra tổỷ õọỹng vaỡ õióửu chốnh caùc thọng sọỳ
cuớa quaù trỗnh.

8.3.6. Maùy trờch ly hai vờt nũm ngang taùc õọỹng lión tuỷc
Nhổồỹc õióứm cồ baớn cuớa maùy trờch ly hai vờt laỡ taỷo ra caùc vuỡng, caùc raợnh ổù õoỹng coù
sổùc caớn thuyớ lổỷc nhoớ laỡm cho dung mọi taùc õọỹng khọng õóửu. óứ loaỷi trổỡ caùc vuỡng ổù õoỹng
trón truỷc vờt, ngổồỡi ta thióỳt lỏỷp bọỹ lóỷch tỏm chuyóứn vở nhau khoaớng 10
ữ 20
0
.
Phổồng phaùp hổợu hióỷu õóứ tng nng suỏỳt cuớa caùc maùy trờch ly nũm ngang laỡ phỏn
chia chuùng ra thaỡnh tổỡng õoaỷn, do õoù chóỳ õọỹ taùc õọỹng ngổồỹc doỡng cuớa caùc pha rừn vaỡ
loớng seợ õổồỹc tng cổồỡng vaỡ tọỳc õọỹ truyóửn khọỳi cuợng tng lón. Thióỳt bở trờch ly (hỗnh 8.6)
laỡ mọỹt maùng nghióng, bón trong noù coù hai vờt vồùi nhổợng cồ cỏỳu trao õọứi nhióỷt vaỡ hóỷ bồm.









Hỗnh 8.6. Thióỳt bở trờch ly taùc duỷng lión tuỷc cuớa Haợng Nirọ Atomaizer:
1- Maùng nghióửn; 2- Bồm õởnh lổồỹng; 3- Bọỹ trao õọứi nhióỷt; 4- Vờt taới; 5- Bọỹ
õởnh lổồỹng; 6- Dỏựn õọỹng; 7- Bồm; 8- Bọỹ trao nhióỷt; 9- Aùo trao õọứi nhióỷt

Bọỹ õởnh lổồỹng õổồỹc õỷt trón thióỳt bở trờch ly õóứ naỷp saớn phỏứm vaỡo phỏửn dổồùi cuớa
maùng. Tổỡ õỏửu khaùc cuớa thióỳt bở bồm õởnh lổồỹng õỏứy dung mọi qua bọỹ trao õọứi nhióỷt vaỡo

õỏửu trón cuớa maùng. Phỏửn chióỳt qua bọỹ tổỷ loỹc tinh ồớ phỏửn cuọỳi cuaớ maùng õổồỹc taới ra ngoaỡi.
Quaù trỗnh trờch ly õổồỹc tióỳn haỡnh hai mổùc vaỡ ngổồỹc doỡng, phổồng phaùp tióỳp xuùc
pha rừn vồùi pha loớng nhổ thóỳ seợ baớo õaớm hióỷu suỏỳt chióỳt cao hồn. Thồỡi gian trờch ly õổồỹc
õióửu chốnh bồới tọỳc õọỹ quay cuớa vờt taới.

8.3.7. Thióỳt bở trờch ly daỷng rọto
óứ trờch ly enzim mọỹt caùch lión tuỷc tổỡ caùc canh trổồỡng nỏỳm mọỳc vaỡ vi khuỏứn,
ngổồỡi ta sổớ duỷng phọứ bióỳn caùc maùy trờch ly gaỷng rọto õổồỹc saớn xuỏỳt ồớ Nhỏỷt Baớn.
D
ung mọi
Saớn phỏứm
Saớn phỏ
ứ
m õaợ khổớ
kióửm lỏửn hai
P
hỏửn chióỳt lỏửn hai
Saớn phỏ
ứ
m õaợ khổớ
kióửm lỏửn 1
P
hỏửn chióỳt
lỏửn õỏửu
D
ung mọi
5

154
Mạy trêch ly ny (hçnh 8.7) âỉåüc sn xút tỉì thẹp chỉïa êt cacbon v l mäüt khäúi

kên báút âäüng, bãn trong cọ räto âỉåüc chia ra thnh 16 hçnh quảt (hồûc hån) lm quay
trủc âỉïng.
Mäùi ngàn cọ âạy lỉåïi våïi bãư sáu 0,23
÷ 0,36 m, canh trỉåìng náúm mäúc âỉåüc nghiãưn
nh, sau khi âënh lỉåüng cho vo âạy lỉåïi. Khi räto quay cháûm cạc khoang hçnh quảt trãn
liãn tủc âi qua bäún khu vỉûc. ÅÍ khu vỉûc âáưu canh trỉåìng âỉåüc gia cäng bàòng nỉåïc, sau
âọ nhåì båm chán khäng pháưn chiãút âỉåüc lc v chy vo thng chỉïa âãø båm vo khu
vỉûc hai. Tải âáy canh trỉåìng náúm mäúc âỉåüc trêch ly, lc v cho chy vo thng chỉïa thỉï
hai. Cạc cäng âoản ny âỉåüc làûp lải trong cạc khu vỉûc 3 v 4.
Sau khi trêch ly (thåìi gian trêch ly l 30, 45, 60 v 90 ph), pháưn chiãút âỉåüc lm
giu enzim cho vo gia cäng tiãúp theo, cn b sinh hc âỉåüc thi ra v cho vo sáúy. Cho
nãn khi hoảt âäüng liãn tủc trong mäùi khoan hçnh quảt ca mạy trêch ly dảng räto, cho
phẹp tiãún hnh gia cäng canh trỉåìng bàòng nỉåïc mäü
t cạch liãn tủc (säú láưn gia cäng l bäüi
säú ca 4) v gia cäng canh trỉåìng bàòng nỉåïc chiãút cho âãún khi tạch hon ton enzim.
Dáùn âäüng ca räto mạy trêch ly âỉåüc thỉûc hiãûn qua bäü truưn âäüng, âäưng thåìi cạc
bạnh âai thay âäøi lm thay âäøi säú vng quay ca räto.
Hçnh 8.7. Mạy trêch ly hoảt âäüng
liãn tủc dảng räto:
1- Bäü nảp liãûu; 2- Khoang hçnh
quảt; 3- Mạy sáúy b sinh hc; 4-
Cạc thng chỉïa; 5- Båm; 6- Âỉåìng
äúng dáùn dung dëch cä; 7- Khåïp näúi
âãø nảp cháút ti nhiãût; 8- Bàng ti âãøø
chuøn b sinh hc; 9- Thng chỉïa;
10- Âỉåìng äúng dáùn nỉåïc âãø khúch
tạn; 11- Båm chán khäng; 12- Vi
phun

Âàûc tênh k thût ca mạy trêch ly dảng rä to tạc âäüng liãn tủc:

Nàng sút theo pháưn chiãút, l/h: 250 ÷1500
Säú phng hçnh quảt trong räto: 16
÷ 20
Chiãưu sáu ca phng hçnh quảt, mm: 230
÷ 360
Âỉåìng kênh ca räto, mm: 6200
÷7570
Chiãưu cao ca låïp canh trỉåìng náúm mäúc, mm: âãún 300
Täøng bãư màût lc, m
2
: 20
Â
ã
ú
n båm
chán khäng
6
8