311 Maùy sỏỳy laỡ thióỳt bở phuỷ cuớa tọứ hồỹp, bao gọửm naỷp khọng khờ õóứ phun, sỏỳy, laỡm saỷch, giổợ lồùp ồớ traỷng thaùi lồ lổớng vồùi caùc thọng sọỳ yóu cỏửu, naỷp caùc saớn phỏứm chờnh vaỡ phuỷ, kióứm tra vaỡ õióửu chốnh caùc quaù trỗnh. Thaỡnh phỏứm qua bọỹ loỹc (nhồỡ bồm), lổu lổồỹng kóỳ vaỡo voỡi phun cuớa maùy sỏỳy. Duỡng maùy thọứi ga õóứ phun khọng khờ. Khọng khờ õổa vaỡo sỏỳy õổồỹc nung õóỳn 250 0 C trong thióỳt bở tọứng hồỹp õióỷn - hồi. Khọng khờ õổồỹc laỡm saỷch sồ bọỹ trong bọỹ loỹc. Vióỷc taùch lổồỹng cồ baớn ỏứm bọỳc hồi (õóỳn 90%) xaớy ra trong doỡng phun õổồỹc taỷo thaỡnh bón trong tỏửng sọi. Quaỷt thọứi khọng khờ vaỡo õóứ giổợ tỏửng sọi, nhióỷt õọỹ cuớa noù bũng nhióỷt õọỹ thaỡnh phỏứm hay cao hồn khoaớng 3 ữ 5 0 C. Trong quaù trỗnh hoaỷt õọỹng cuớa maùy sỏỳy, caùc haỷt chỏỳt õọỹn bao phuớ lỏỳy dung dởch saớn phỏứm, dờnh laỷi vaỡ taỷo thaỡnh caùc haỷt coù kờch thổồùc tng dỏửn. ỉm coỡn laỷi õổồỹc bọỳc hồi trong khọỳi tỏửng sọi vaỡ khi thuyớ hoaù caùc haỷt cuớa phỏửn tổớ mang. Hỗnh 14.9. Maùy sỏỳy - taỷo haỷt caùc chóỳ phỏứm enzim ióửu kióỷn quan troỹng cuớa sổỷ hoaỷt õọỹng maùy taỷo haỷt - sỏỳy laỡ sổỷ tuỏửn hoaỡn õỏửy õuớ vaỡ lión tuỷc cuớa tỏỳt caớ caùc haỷt trong thóứ tờch cuớa tỏửng sọi. Trong quaù trỗnh tuỏửn hoaỡn tỏỳt caớ caùc tióứu phỏửn qua caùc lọự thaùo bón sổồỡn cuớa khọỳ i hỗnh noùn õổồỹc tỏỷp trung vaỡo raợnh phỏn ly. Tọỳc õọỹ khọng khờ trong raợnh phỏn ly õổồỹc õióửu chốnh nhồỡ van, cho nón õóứ caùc haỷt õaỷt õổồỹc kờch thổồùc quy õởnh noù phaới õổồỹc laỡm nguọỹi trong maùy laỷnh, coỡn nhổợng haỷt nhoớ thỗ qua lọự trung tỏm quay vóử lồùp tỏửng sọi. Tổỡ maùy laỷnh caùc haỷt thaỡnh phỏứm qua cổớa van ra khoới thióỳt bở. Khọng khờ thaới tổỡ N aỷp natri sunfa t Vaỡo khi quyó ứ n Thaới tió ứ u phỏ ử n buỷi D ung dởch enzim H ồi K họng khờ neùn N aỷp dung dởch enzim õóỳn voỡi phun 312 voỡi phun, maùy laỷnh vaỡ tỏửng sọi õổồỹc thaới ra khoới maùy sỏỳy (nhồỡ quaỷt 5), õổỷồc laỡm saỷch trong bọỹ loỹc vaỡ õổồỹc thaới ra ngoaỡi. Tióứu phỏửn daỷng buỷi tổỡ bọỹ loỹc cho vaỡo thióỳt bở. Sổớ duỷng bọỹ loỹc tuùi õóứ thu gọm hoaỡn toaỡn saớn phỏứm tổỡ chỏỳt taới nhióỷt taới ra. Noù laỡ thióỳt bở truỷ noùn õổùng coù õỏửu dỏựn khọng khờ õổồỹc nọỳi vồùi quaỷt 5. Trong buọửng chổùa khọng khờ vọ truỡng cuớa bọỹ loỹc lừp cồ cỏỳu thọứi caùc ọỳng bũng xung lổồỹng. Vióỷc thọứi khọng khờ phaới theo thổù tổỷ tổỡng õọi ọỳng locỹ. ióửu chốnh hoaỷt õọỹng cuớa van thọứi bũng khờ õọỹng hoỹc. Trón õaùy noùn cuớa bọỹ loỹc lừp maù y rung bũng khờ õọỹng coù van khờ. Dióỷn tờch bóử mỷt loỹc cuớa bọỹ loỹc laỡ 31,2 m 2 , sọỳ ọỳng 48, vỏỷt lióỷu laỡm caùc ọỳng - vaới baỷt õọỹt lọự kim, taới troỹng trón vaới 8 m 3 /(m 2 ph), sổùc caớn bọỹ loỹc 1,15 kPa; kờch thổồùc cồ baớn 2450ì1788ì4640 mm. óứ thaùo saớn phỏứm ra khoới maùy sỏỳy, thaùo buỷi ra khoới maùy loỹc vaỡ naỷp sunfat natri vaỡo maùy sỏỳy thỗ cỏửn phaới trang bở caùc bọỹ naỷp lióỷu 6 kióứu ỏu coù nng suỏỳt 0,14 ữ 1,3 m 3 /h vaỡ sọỳ voỡng quay 2,19 voỡng/phuùt. 14.3.8. Tờnh maùy sỏỳy - taỷo haỷt cho caùc saớn phỏứm vi sinh tọứng hồỹp Tờnh toaùn caùc thióỳt bở õóứ taỷo haỷt vaỡ sỏỳy caùc saớn phỏứm vi sinh tọứng hồỹp bao gọửm: tờnh cọng nghóỷ, nhióỷt , thuyớ lổỷc, khờ õọỹng hoỹc vaỡ cỏỳu taỷo. óứ tờnh toaùn cỏửn bióỳt caùc thọng sọỳ sau: Nng suỏỳt thaỡnh phỏứm Q, kg/h; Haỡm lổồỹng chỏỳt khọ trong dung dởch enzim G ck , %; ọỹ ỏứm cuọỳi cuớa saớn phỏứm, W c , %. ổồỡng kờnh trung bỗnh cuớa haỷt thaỡnh phỏứm d tb , mm; Nhióỷt õọỹ taùc nhỏn sỏỳy khi vaỡo, K; - Trong ọỳng phun T 0 ; - Dổồùi ghi T g ; - õỏửu luọửn phun T ph ; Tyớ troỹng khọỳi lổồỹng caùc haỷt khọ , kg/m 3 ; Tyớ troỹng saớn phỏứm sp , kg/m 3 ; Nhióỷt dung cuớa dung dởch C, kJ/(kgK); Nhióỷt dung cuớa thaỡnh phỏứm khi õọỹ ỏứm cuọỳi C TP , kJ/ (kgK). Tờnh thióỳt bở õóứ taỷo haỷt vaỡ sỏỳy chóỳ phỏứm. óứ tờnh toaùn kờch thổồùc thióỳt bở cỏửn coù caùc thọng sọỳ bọứ sung sau: õổồỡng kờnh tióỳt dióỷn thaới huyóửn phuỡ D tb = 0,006 m, lổu lổồỹng huyóửn phuỡ n h = 80 ữ 100 kg/h; õổồỡng kờnh ọỳng phun ồớ chọứ vaỡo D ov = 0,14 m; õổồỡng kờnh ọỳng phun ồớ chọứ thoaùt D ov = 0,08 m; tọỳc õọỹ khọng khờ õóứ taỷo saớn phỏứm v kl = 1,25 m/s. 313 Lổồỹng caùc voỡi phun: h h n Q n = trong õoù: Q h - lổu lổồỹng huyóửn phuỡ kg/h; n h - lổồỹng huyóửn phuỡ cuớa mọỹt voỡi phun ra, kg/h. Lỏỳy bổồùc caùc voỡi phun coù tờnh õóỳn sổỷ mồớ doỡng phun bũng h tb , coỡn khoaớng caùch ọỳng õóỳn tổồỡng l t = 1,8 D ov thỗ õổồỡng kờnh cuớa ghi (m): D g = 2h tb + 2l t Dióỷn tờch ghi trong vuỡng giaớ loớng (m 2 ): )6(4 2 ov 2 l 2 g g DDD F = trong õoù: D l - õổồỡng kờnh lọự trong ghi õóứ thaùo thaỡnh phỏứm, m. Lổu lổồỹng khọng khờ õóứ giaớ loớng, phun muỡ huyóửn phuỡ, laỡm nguọỹi vaỡ phỏn ly. Tọỳc õọỹ naỷp caùc tióứu phỏửn khi õổồỡng kờnh trung bỗnh caùc tióứu phỏửn d tb : v n = [] )61,018( b 20 Ard Ar t + trong õoù: 20 - õọỹ nhồùt õọỹng hoỹc cuớa khọng khờ khi t = 20 0 C, m 2 /s ( 20 =1510 -6 m 2 /s); Ar - chuỏứn Arkhimet. 20 2 o2 sP 3 tb gd Ar = trong õoù: sP - tyớ troỹng cuớa saớn phỏứm, kg/ m 3 ( sP = 2200 kg/m 3 ); 20 - tyớ troỹng cuớa khọng khờ khi t = 20 0 C ( 20 = 1,2). Tọỳc õọỹ phun cuỷc bọỹ cuớa caùc tióứu phỏửn: 12,0 or tb 33,0 tb or 28,0 kl n 0ntb 485 += D h D D v v gHvv trong õoù: H o - chióửu cao cuớa tỏửng haỷt cọỳ õởnh trong trong thióỳt bở, m, (H o = 0,7 m). Lổu lổồỹng khọng khờ õổồỹc naỷp vaỡo dổồùi ghi khi nhióỷt õọỹ T g vaỡ tyớ troỹng 20 = 1,2 kg/m 3 (kg/h): g20klkk 3600 F v V = Lổu lổồỹng khọng khờ õóứ phun huyóửn phuỡ (m 3 ): V ph = V gh Q h 314 trong õoù: V gh - Lổu lổồỹng khọng khờ õổồỹc giồùi haỷn õóứ phun, kg/kg, (V gh = 0,4 kg/kg). Lổu lổồỹng khọng khờ õóứ laỡm laỷnh vaỡ phỏn ly thaỡnh phỏứm trong ọỳng phỏn ly (kg/h): 4 3600 2 op 0opop D vV = trong õoù: v op - tọỳc õọỹ khọng khờ trong ọỳng phỏn ly, m/s (khi caùc tióứu phỏửn coù õổồỡng kờnh 0,5 mm, v op = 3 m/s); D op - ổồỡng kờnh ọỳng phỏn ly, m, (D op = 0,15 m). Cỏn bũng nhióỷt cuớa thióỳt bở. Nhióỷt õóứ õun noùng saớn phỏứm vaỡ laỡm bọỳc hồi (kJ): Q bh = W bh q trong õoù: W bh - lổồỹng ỏứm bọỳc hồi trong maùy sỏỳy trong mọỹt giỏy, kg; q - suỏỳt tióu hao nhióỷt õóỳ sỏỳy coù tờnh õóỳn tọứn thỏỳt, kJ/kg (q = 3760 kJ/kg). Tióu hao nhióỷt õóứ õun noùng khọng khờ laỷnh naỷp vaỡo tổỡ dổồùi ghi õóứ phun cho huyóửn phuỡ vaỡ naỷp vaỡo ọỳng phỏn ly (kg/h): Q kk = (V kk + V ph + V op ) C kk (T t T o ) trong õoù: C kk - nhióỷt dung cuớa khọng khờ ồớ nhióỷt õọỹ trung bỗnh kJ/(kgK), [C kk = 1,01 kJ/(kg.K)] T t - nhióỷt õọỹ cuớa khọng khờ thaới, K; T o - nhióỷt õọỹ khọng khờ laỷnh, K. Suỏỳt tióu hao nhióỷt trong maùy sỏỳy (kW): Q = Q bh + Q kk Tióu hao taùc nhỏn sỏỳy (m 3 ): () [] tskk S TTC Q V = Tờnh thuyớ lổỷc cuớa maùy sỏỳy. Bổồùc cuớa caùc lọự (m): 60sin5,0 785,0 hd 2 l f D S = trong õoù: D l - õổồỡng kờnh cuớa caùc lọự trong ghi,m; f hd - tióỳt dióỷn hoaỷt õọỹng cuớa ghi, %. Sọỳ lổồỹng lọự õổồỹc õởnh hổồùng: l ghd l f F f n = trong õoù : f l - dióỷn tờch lọự,m 2 . Tọỳc õọỹ chuyóứn õọỹng cuớa khờ trong caùc lọự ghi (m/s): 20l kk l 3600 = n v v 315 Hóỷ sọỳ sổùc caớn thuyớ lổỷc cuớa ghi: () [ ] 2 hd21g 1350 f,KK += trong õoù: K 1 - hóỷ sọỳ aớnh hổồớng õóỳn bóử daỡy cuớa ghi (khi bóử daỡy cuớa ghi g = 3mm, k 1 = 1,1); K 2 - hóỷ sọỳ aớnh hổồớng tyớ lóỷ giổợa bóử daỡy ghi vaỡ õổồỡng kờnh lọự (khi g /D l 1,5, k 2 = 1,1). Sổùc caớn cuớa ghi (Pa): 2 2 l20 g v P = Sổùc caớn thuyớ lổỷc cuớa tỏửng haỷt (Pa): g H P 0t = Tọứng sổùc caớn: lg P P P + = Hóỷ sọỳ sổùc caớn thuyớ lổỷc cuớa bọỹ laỡm xoaùy lừp trong ọỳng phun cuớa maùy sỏỳy o =8. Giaớm aùp suỏỳt trong ọỳng phun: 2 ooo S v P = trong õoù: o - tyớ troỹng cuớa khọng khờ ồớ nhióỷt õọỹ T S , kg/m 3 ; v o - tọỳc õọỹ cuớa khọng khờ trong ọỳng, m/s: () [] nDD, V v o 7850 2 or 2 ov s o = 14.4. THIT Bậ TAO MAèNG BAO SIU MONG Phổồng phaùp taỷo maỡng sióu moớng nhũm õóứ phuớ caùc haỷt chóỳ phỏứm enzim bũng mọỹt lồùp caùc chỏỳt khọng sinh ion. Quaù trỗnh taỷo maỡng bao õổồỹc tióỳn haỡnh theo chố dỏựn trón hỗnh 14.10. Phun oxanol ồớ nhióỷt õọỹ 70 0 C hay polyetylenglicol theo ọỳng nung vaỡo maùy trọỹn 7. ọửng thồỡi chóỳ phỏứm enzim tổỡ phóựu 1 vaỡ 2 nhồỡ bọỹ naỷp lióỷu 4 vaỡ 5 vaỡo maùy trọỹn vồùi lióửu lổồỹng nhỏỳt õởnh sau õoù trọỹn õóửu vồùi chỏỳt bọứ sung vaỡ titan õioxyt (hay laỡ chỏỳt khaùc õóứ tng cổồỡng tờnh chỏỳt cuớa enzim). Họựn hồỹp nhỏỷn õổồỹc theo ọỳng nung vaỡo phỏửn trón cuớa thaùp 10, taỷi õỏy chuùng õổồỹc phun ra nhồỡ õộa ly tỏm. Dổồùi taùc õọỹng cuớa lổỷc cng bóử mỷt caùc họỹp thuọỳc . (kg/h ): g20klkk 3600 F v V = Lổu lổồỹng khọng khờ õóứ phun huyóửn phuỡ (m 3 ): V ph = V gh Q h 3 14 trong õo : V gh - Lổu lổồỹng khọng khờ õổồỹc giồùi haỷn õóứ phun, kg/kg, (V gh = 0 ,4. vaỡ sỏỳy caùc saớn phỏứm vi sinh tọứng hồỹp bao gọửm: tờnh cọng nghóỷ, nhióỷt , thuyớ lổỷc, khờ õọỹng hoỹc vaỡ cỏỳu taỷo. óứ tờnh toaùn cỏửn bióỳt caùc thọng sọỳ sau: Nng suỏỳt thaỡnh phỏứm. 1,8 D ov thỗ õổồỡng kờnh cuớa ghi (m ): D g = 2h tb + 2l t Dióỷn tờch ghi trong vuỡng giaớ loớng (m 2 ): )6 (4 2 ov 2 l 2 g g DDD F = trong õo : D l - õổồỡng kờnh lọự trong ghi õóứ