Tải bản đầy đủ (.pdf) (6 trang)

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 1 ppt

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (193.83 KB, 6 trang )


196




Chỉång 10
CẠC THIÃÚT BË LÃN MEN NI CÁÚY CHÇM VI SINH VÁÛT
TRONG CẠC MÄI TRỈÅÌNG DINH DỈÅỴNG LNG

Ni cáúy vi sinh váût âãø sn xút cạc sn pháøm ca cạc cháút hoảt hoạ sinh hc l
quạ trçnh tinh vi v phỉïc tảp nháút âãø thu nháûn cạc sn pháøm täøng håüp vi sinh. Täøng håüp
sinh hc cạc cháút hoảt hoạ sinh hc do vi sinh váût tảo ra phủ thüc vo mäüt säú úu täú
nhỉ nhiãût âäü, pH ca mäi trỉåìng v canh trỉåìng phạt triãøn, näưng âäü ho tan, thåìi gian
ni cáúy, kãút cáúu v váût liãûu thiãút bë Trong chỉång ny chụng täi s giåïi thiãûu mäüt säú
thiãút bë lãn men cäng nghiãûp âỉåüc ỉïng dủng âãø cáúy chçm vi sinh váût.
Phủ thüc vo cạc phỉång phạp ỉïng dủng âãø âạnh giạ hoảt âäüng thiãút bë lãn men
dng âãø cáúy chçm vi sinh váût v âỉåüc chia ra mäüt säú nhọm theo cạc dáúu hiãûu sau:
Theo phỉång phạp ni cáúy - cạc thiãút bë hoảt âäüng liãn tủc v giạn âoản.
Theo âäü tiãût trng - cạc thiãút bë kên v cạc thiãút bë khäng âi hi âäü kên nghiãm
ngàût.
Theo kãút cáúu - cạc thiãút bë lãn men cọ bäü khúch tạn v tuabin, cọ mạy thäng giọ
dảng quay, cọ bäü âo träün cå hc, cọ vng tưn hon bãn ngoi; cạc thiãút bë lãn men
dảng thạp, cọ hãû thäng giọ kiãøu phun.
Theo phỉång phạp cung cáúp nàng lỉåüng v täø chỉïc khúy träün, thäng giọ - cạc
thiãút bë cung cáúp nàng lỉåüng cho pha khê, pha lng v pha täøng håüp.
Trong cäng nghiãûp vi sinh thỉûc tãú háưu nhỉ táút c cạc quạ trçnh ni cáúy sn xút ra
cạc cháút hoảt hoạ sinh hc âỉåüc tiãún hnh bàòng phỉång phạp giạn âoản trong cạc âiãưu
kiãûn tiãût trng.
10.1. CẠC THIÃÚT BË LÃN MEN NI CÁÚY VI SINH VÁÛT TRONG
ÂIÃƯU KIÃÛN TIÃÛT TRNG


Ni cáúy cạc vi sinh váût pháưn låïn âỉåüc tiãún hnh trong cạc âiãưu kiãûn tiãût trng. Âäü
tiãût trng ca quạ trçnh âỉåüc âm bo bàòng phỉång phạp tiãût trng thiãút bë lãn men, cạc
âỉåìng äúng dáùn, cm biãún dủng củ; nảp mäi trỉåìng dinh dỉåỵng tiãût trng v giäúng cáúy
thưn chøn vo thiãút bë lãn men â âỉåüc tiãût trng; khäng khê tiãût trng âãø thäng giọ
canh trỉåìng v cháút khỉí bt tiãût trng; cạc dủng củ cm biãún tiãût trng trong thiãút bë lãn

197
men âãø kiãøm tra v âiãưu chènh cạc thäng säú ca quạ trçnh; bo vãû váût âãûm kên trủc ca
bäü chuøn âo, cạc âỉåìng äúng cäng nghãû v phủ tng trong quạ trçnh ni cáúy.
10.1.1. Thiãút bë lãn men cọ bäü âo träün cå hc dảng si bt
Dảng thiãút bë lãn men ny âỉåüc sỉí dủng räüng ri cho cạc quạ trçnh tiãût trng âãø
ni cáúy vi sinh váût - sn sinh ra cạc cháút hoảt hoạ sinh hc.
Thiãút bë lãn men cọ thãø têch 63 m
3
. Dảng thiãút bë lãn men ny l mäüt xilanh âỉïng
âỉåüc chãú tảo bàòng thẹp X18H10T hay kim loải kẹp cọ nàõp v âạy hçnh nọn (hçnh 10.1).
T lãû chiãưu cao v âỉåìng kênh bàòng 2,6:1. Trãn nàõp cọ bäü dáùn âäüng cho cå cáúu chuøn
âo v cho khỉí bt bàòng cå hc; äúng näúi âãø nảp mäi trỉåìng dinh dỉåỵng, váût liãûu cáúy,
cháút khỉí bt, nảp v thi khäng khê; cạc cỉía quan sạt; cỉía âãø âỉa vi rỉía; van bo hiãøm
v cạc khåïp näúi âãø càõm cạc dủng củ kiãøm tra.
Khåïp x 16 åí âạy ca thiãút bë dng âãø thạo canh trỉåìng. Bãn trong cọ trủc 6
xun sút. Cạc cå cáúu chuøn âo âỉåüc gàõn chàût trãn trủ
c. Cå cáúu chuøn âo gäưm cọ
cạc tuabin 8 cọ âỉåìng kênh 600 ÷1000
mm våïi cạc cạnh räüng 150 ÷ 200 mm
âỉåüc âënh vë åí 2 táưng, cn tuabin håí thỉï
ba âỉåüc gàõn chàût trãn bäü si bt 13 âãø
phán tạn cạc bt khäng khê. Bäü si bt cọ
dảng hçnh thoi âỉåüc lm bàòng nhỉỵng äúng
âäüt läù. ÅÍ pháưn trãn ca bäü si bt cọ

khong 2000 ÷ 3000 läù theo kiãøu bn cåì.

Hçnh 10.1. Thiãút bë lãn men våïi bäü
âo träün cå hc dảng si bt cọ
sỉïc chỉïa 63 m
3
:
1- Âäüng cå; 2- Häüp gim täúc; 3- Khåïp
näúi; 4- ÄØ bi; 5- Vng bêt kên; 6- Trủc; 7-
Thnh thiãút bë ; 8- Mạy khúy träün tuabin;
9- Bäü trao âäøi nhiãût kiãøu äúng xồõn; 10-
Khåïp näúi; 11- ÄÚng nảp khäng khê; 12-
Mạy träün kiãøu cạnh quảt; 13- Bäü si bt;
14- Mạy khúy dảng vêt; 15- ÄØ âåỵ; 16-
Khåïp âãø thạo; 17- o; 18- Khåïp nảp liãûu;
19- Khåïp nảp khäng khê

198
Âäüng cå - bäü truưn âäüng lm quay trủc 6 v cạc cå cáúu âo träün 8, 12, 14. Sỉí
dủng bäü gim täúc v bäü dáùn âäüng cọ dng âiãûn khäng âäøi âãø âiãưu chènh vä cáúp säú vng
quay trong giåïi hản 110 ÷ 200 vng/ phụt.
Thiãút bë lãn men âỉåüc trang bë ạo 17, gäưm tỉì 6 ÷ 8 ä. Mäùi ä cọ 8 rnh âỉåüc chãú
tảo bàòng thẹp gọc cọ kêch thỉåïc 120×60 mm. Diãûn têch lm viãûc ca ạo 60 m
2
. Bãư

màût
lm viãûc bãn trong 45 m
2
gäưm äúng xồõn 9 cọ âỉåìng kênh 600 mm våïi säú vêt 23 khi täøng

chiãưu cao ca rüt xồõn 2,4 m.
Thiãút bë lãn men âỉåüc tênh toạn âãø hoảt âäüng dỉåïi ạp sút dỉ 0,25 MPa v âãø tiãût
trng åí nhiãût âäü 130 ÷ 140
0
C, cng nhỉ âãø hoảt âäüng dỉåïi chán khäng. Trong quạ trçnh
ni cáúy vi sinh váût, ạp sút bãn trong thiãút bë 50 kPa; tiãu hao khäng khê tiãût trng âãún
1 m
3
/ (m
3
/phụt). Chiãưu cao cäüt cháút lng trong thiãút bë 5 ÷ 6 m khi chiãưu cao ca thiãút bë
hån 8 m.
Âãø tiãûn låüi cho viãûc thao tạc v trạnh nhỉỵng sai láưm cáưn dạn vo thiãút bë så âäư chè
dáùn thao tạc (hçnh 10.2).
Âãø âm bo tiãût trng trong sút quạ trçnh (giỉỵ âỉåüc håi), cạc trủc ca cå cáúu
chuøn âo phi cọ vng bêt kên. Cạc vng bêt kên âỉåüc tênh toạn âãø hoảt âäüng åí ạp sút
0,28 MPa v ạp sút dỉ khäng nh hån 2,7 kPa, nhiãût âäü 30 ÷ 250
0
C v säú vng quay
ca trủc âãún 500 vng/ phụt. Nhåì cạc vng âãûm ny m ngàn ngỉìa âỉåüc sỉû r rè mäi
trỉåìng hay sỉû xám nháûp khäng khê vo khoang thiãút bë åí vë trê nhä ra ca trủc.
Vng bêt kên khi tiãúp xục våïi mäi trỉåìng lm viãûc âỉåüc chãú tảo bàòng thẹp
X18H10T v X17H13M2T, cng nhỉ bàòng titan BT-10. Thåìi gian hoảt âäüng äøn âënh
ca cạc vng ny khäng nh hån 2000 h khi tøi th 8000 h. Âäü âo hỉåïng kênh cho
phẹp ca trủc trong vng âãûm kên khäng låïn hån 0,25 mm, âäü âo chiãưu trủc ca trủc
khäng låïn hån 0,25
0
.
Âãø sn xút låïn cạc cháút hoảt hoạ sinh hc bàòng täøng håüp vi sinh, viãûc ỉïng dủng
cạc thiãút bë lãn men cọ thãø têch 63 m

3
l khäng kinh tãú.
Thiãút bë lãn men cọ thãø têch 100 m
3
âỉåüc sn xút åí Âỉïc. Loải ny thüc thiãút bë
xilanh cọ bäü dáùn âäüng åí dỉåïi cho cå cáúu âo träün. Cå cáúu âo träün våïi hai säú vng quay
ca trủc - 120 v 180 vng/ phụt. Theo dáúu hiãûu vãư kãút cáúu nọ gáưn giäúng våïi thiãút bë lãn
men cọ thãø têch 63 m
3
. Bo vãû vng bêt kên ca trủc bàòng cỉía van dáưu, âỉåüc tiãût trng åí
nhiãût âäü âãún 140
0
C. Ngoi ra cn cọ bêt kên dỉû phng âãø måí mäüt cạch tỉû âäüng khi trủc
ngỉìng hoảt âäüng, nhàòm bo vãû vng bêt kên chênh ca trủc v cho phẹp thay âäøi vng
bêt kên chênh trong quạ trçnh ni cáúy âãø khäng phạ hu âäü tiãût trng ca canh trỉåìng.
Trãn trủc làõp ba mạy khúy âo kiãøu tuabin dảng måí våïi âỉåìng kênh tỉì 820 âãún
1100 mm. Thiãút bë lãn men cọ bãư màût trao âäøi nhiãût åí bãn trong v bãn ngoi âãø thi nhiãût.

199













Hỗnh 10.2. Sồ õọử chố dỏựn thao taùc cuớa thióỳt bở lón men:
1- Hồi vaỡo; 2- Khọng khờ tióỷt truỡng vaỡo; 3- Khọng khờ tióỷt truỡng hay hồi vaỡo vuỡng bờt
kờn; 4- Thoaùt hồi hay khọng khờ tióỷt truỡng tồùi bọỹ suới boỹt; 5- Hồi hay khọng khờ tióỷt truỡng
vaỡo thióỳt bở ồớ phỏửn trón; 6- Thaới hồi hay khọng khờ tióỷt truỡng tồùi bọỹ lỏỳy mỏựu thổớ nghióỷm;
7- Thaới hồi hay khọng khờ tióỷt truỡng; 8- Cồ cỏỳu ọỳng nhaùnh coù van õióửu chốnh bũng khờ
õọỹng hoỹc; 9- Naỷp hồi hay khọng khờ tióỷt truỡng vaỡo thióỳt bở ồớ phỏửn dổồùi; 10- Thaùo nổồùc
ngổng; 11- Aùp kóỳ; 12- Van; 13- ng thaùo; 14- Van khoaù; 15- Van lỏỳy mỏựu; 16- Naỷp hồi
hay khọng khờ tióỷt truỡng khi lỏỳy mỏựu; 17- oaỷn ọỳng õóứ nọỳi aùp kóỳ kióứm tra; 18, 25- Caùc
aùp kóỳ; 19- Van õóứ naỷp vỏỷt lióỷ
u cỏỳy; 20- Naỷp canh trổồỡng; 21, 23- Naỷp dung dởch chuỏứn;
22- Thaới hồi hay khọng khờ tổỡ vuỡng bờt kờn; 24- ng nhaùnh õóứ naỷp dung dởch chuỏứn; 26-
Cung cỏỳp khờ thaới tổỡ thióỳt bở; 27- Cung cỏỳp nổồùc; 28- Van roùt; 29- Van õóứ roùt nổồùc tổỡ
aùo; 30- Van õóứ naỷp nổồùc laỷnh; 31- ng nhaùnh õóứ naỷp nổồùc laỷnh; 32- Lổồỹc; 33- Aùp kóỳ;
34- Van an toaỡn; 35- Caớm bióỳn nhióỷt õọỹ; 36, 37- Caùc duỷng cuỷ thổù cỏỳp õóứ õo nhióỷt õọỹ vaỡ
õọỹ pH; 38- Caớm bióỳn pH met; 39- Thióỳt bở lón men; 40- Cồ cỏỳu õóứ laỡm saỷch khọng khờ
ỷc tờnh kyợ thuỏỷt cuớa thióỳt bở lón men õổồỹc saớn xuỏỳt ồớ ổùc:
Thóứ tờch, m
3
:
hỗnh hoỹc: 100
laỡm vióỷc: 70
Dióỷn tờch bóử mỷt, m
2
:
bón ngoaỡi: 89
bón trong: 77
H
ồi
K

họng khờ
tióỷt truỡng
R
oùt nổồùc
ngổng
L
ỏỳy mỏựu
N
ổồùc
33
3
6
N
ổồùc
Thaùo
N
ổồùc
K
họng khờ thaới
D
ung dởch
chuỏứn õọỹ
Cỏỳy
Thaùo
N
aỷp lióỷu
40
3
6
33 34


200
p sút lm viãûc, MPa:
trong thiãút bë: 0,29
trong äúng xồõn: 0,4
Cäng sút ca bäü dáùn âäüng, kW: 120/180
Âỉåìng kênh, mm: 3600
Chiãưu cao thiãút bë v bäü dáùn âäüng, mm: 14270
Thiãút bë lãn men ca Hng Nordon (Phạp). Kãút cáúu ca loải thiãút bë lãn men ny
khạc våïi cạc loải â nãu åí chäø cå cáúu pháưn âo nàòm åí dỉåïi trủc gäưm 6 cạnh âiãưu chènh
cọ tiãút diãûn hçnh chỉỵ nháût, cn cå cáúu cå hc âãø khỉí bt nàòm åí phêa trãn gäưm hai cạnh
(tiãút diãûn hçnh chỉỵ nháût) cọ cạc gåì cỉïng. Khi ni cáúy náúm mäúc, cạc cạnh ca cå cáúu
chuøn âo âỉåüc nghiãng dỉåïi mäüt gọc 33 ÷ 34
0
. Hçnh 10.3 mä t så âäư bêt kên trủc nhåì
6 låïp âãûm vng khêt âỉåüc gia cäng så bäü dung dëch 0,5 % phenol tinh thãø. Cạc låïp ẹp
chàût lải trong äúng bc nhåì cạc gugiäng (vêt cáúy). Âãûm vng khêt 2 chn làõp giỉỵa trủc 1
v cäúc âäüt läù 3. Hai khåïp näúi 8 âỉåüc dáùn tåïi cạc läù cäúc. Håi nảp theo cạc khåïp näúi ny
âãø tiãût trng cạc vng bêt. Tiãût trng åí nhiãût âäü 135
0
C trong 1 h. Nỉåïc ngỉng chy vo
pháưn dỉåïi v âỉåüc thi ra qua khåïp näúi 9. Khi kãút thục quạ trçnh tiãût trng khåïp thạo
nỉåïc ngỉng âỉåüc âọng lải v khäng khê tiãût trng qua khåïp 5 vo cå cáúu bêt kên. Trong
thåìi gian ca quạ trçnh ni cáúy, ạp sút khäng khê âỉåüc giỉỵ åí mỉïc 0,2 ÷ 0,4 MPa.
Sau khi tiãût trng thiãút bë v hả ạp sút âãún ạp sút khê quøn thç nảp tỉû âäüng
khäng khê tiãût trng âãø tảo ạp sút 0,2 MPa, v chè cọ sau âọ måïi nảp nỉåïc lm lảnh vo
thiãút bë. Thạo cháút lng canh trỉåìng ra khi thiãút bë nhåì khäng khê nẹn âỉåüc tiãût trng.





Hçnh 10.3. Bêt kên trủc ca
thiãút bë lãn men:
1- Trủc; 2- Âãûm vng kên; 3- Cäúc âäüt läù;
4- V ca bäü nụt kên; 5- Khåïp näúi âãø dáùn
khäng khê tiãût trng; 6- ÄÚng lọt ẹp;
7- Gugiäng; 8- Khåïp näúi âãø nảp khê;
9- Khåïp näúi âãø thi nỉåïc ngỉng


201
Bng 10.1. Âàûc âiãøm k thût ca cạc thiãút bë lãn men
ca Hng Nordon cọ âo träün cå hc
Thãø têch, m
3

Säú vng quay ca cå
cáúu träün vng/phụt
Âỉåìng kênh,
mm
Chiãưu cao,
mm
Cäng sút âäüng
cå, kW
2
3
15
32
60
120

Tỉì 150 dãún 500
250
170
175
160
120
2000
1100
1900
2400
2900
2800
3260
3910
6350
8299
10650
12150
7,5
18,5
22,5
30,0
225,0
(1)

225,0
Ghi chụ:
(1)
Cäng sút âiãûn â âỉåüc nãu trãn chè trong trỉåìng håüp sỉí dủng thiãút bë lãn men âãø
ni cáúy náúm mäúc - cho sn pháøm amiloglucozidaza.

10.1.2. Cạc thiãút bë lãn men cọ âo träün bàòng khê âäüng hc v thäng giọ
mäi trỉåìng
Cạc thiãút bë m bãn trong nọ cọ trang bë cạc vi phun, äúng khúch tạn, cạc bäü lm
si bt âãø nảp khäng khê âãưu thüc loải ny. Khäng khê vo âỉåüc sỉí dủng âãø khúy träün
canh trỉåìng, âãø âm bo nhu cáưu oxy cho vi sinh
váût v âãø thi cạc cháút chuøn hoạ tảo thnh.
Thiãút bë lãn men dảng xilanh. Thiãút bë loải
ny vãư kãút cáúu bãn ngoi tỉång tỉû nhỉ thiãút bë lãn
men cọ khúy träün bàòng cå hc, nhỉng bãn trong
khäng cọ cå cáúu khúy träün bàòng cå hc. ÄÚng
khúch tạn dảng xilanh 9 cọ miãûng loa åí âạy,
âỉåüc làõp bãn trong thiãút bë. Mạ
y thäng giọ 2 âỉåüc
làõp theo âỉåìng tám ca thiãút bë. Nhåì cạc cạnh
hỉåïng, khäng khê cọ ạp sút âỉåüc âỉa vo mạy
thäng giọ theo tiãúp tuún âãún tạn phãùu trn lm
Hçnh 10.4. Thiãút bë lãn men dảng xilanh cọ âo
träün bàòng khê âäüng hc v thäøi khê mäi trỉåìng:
1- Khåïp näúi âãø thạo; 2- Thiãút bë thäøi khê; 3- ÄÚng
xồõn; 4- Cỉía; 5- Khåïp näúi âãø nảp khäng khê;
6- Khåïp thi khäng khê; 7- Khåïp nảp liãûu; 8- Cáưu
thang; 9- ÄÚng khúch tạn; 10- o; 11- Thnh
thiãút bë; 12- ÄÚng quạ ạp

×