Các quá trình và thiết bị công nghệ sinh học : THIẾT BỊ TIỆT TRÙNG KHÔNG KHÍ part 1

Chia sẻ: Safskj Aksjd | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

124
lượt xem 15
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Không khí được sử dụng để duy trì sự hoạt động sống của vi sinh vật trong quá trình tổng hợp sinh học sinh khối, axit amin, enzim, các chất kháng sinh, các chất bảo vệ thực vật và các sản phẩm khác của tổng hợp vi sinh trong các điều kiện hiếu khí. Khi sản xuất các nấm men gia súc và làm sạch nước thải bằng phương pháp sinh học người ta thường ứng dụng không khí mà không cần làm sạch sơ bộ và tiệt trùng, trong sản xuất các sản phẩm khác không khí phải được...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Các quá trình và thiết bị công nghệ sinh học : THIẾT BỊ TIỆT TRÙNG KHÔNG KHÍ part 1

Chæång 7 THIÃÚT BË TIÃÛT TRUÌNG KHÄNG KHÊ Khäng khê âæåüc sæí duûng âãø duy trç sæû hoaût âäüng säúng cuía vi sinh váût trong quaï trçnh täøng håüp sinh hoüc sinh khäúi, axit amin, enzim, caïc cháút khaïng sinh, caïc cháút baío vãû thæûc váût vaì caïc saín pháøm khaïc cuía täøng håüp vi sinh trong caïc âiãöu kiãûn hiãúu khê. Khi saín xuáút caïc náúm men gia suïc vaì laìm saûch næåïc thaíi bàòng phæång phaïp sinh hoüc ngæåìi ta thæåìng æïng duûng khäng khê maì khäng cáön laìm saûch så bäü vaì tiãût truìng, trong saín xuáút caïc saín pháøm khaïc khäng khê phaíi âæåüc laìm saûch buûi vaì caïc vi sinh váût laû. Khäng khê laì mäüt häùn håüp khê, åí âiãöu kiãûn bçnh thæåìng chiãúm 78,08% nitå; 20,9% oxy; 0,94% khê trå vaì 0,03% cacbonic. Ngoaìi ra trong khäng khê coìn chæïa håi næåïc vaì caïc pháön tæí phán taïn nhoí. Læåüng caïc pháön tæí naìy åí näng thän vaì caïc thaình phäú phi cäng nghiãûp thæåìng khäng væåüt quaï 0,15 mg/m3. Trãn khu væûc cuía caïc nhaì maïy coï thaíi buûi nhiãöu thç læåüng phán taïn caïc pháön tæí nhoí coï thãø væåüt quaï 3 mg/m3. Hån 30% khäúi læåüng cuía caïc pháön tæí naìy coï kêch thæåïc 1 ÷ 2 µm vaì gáön 50% - nhoí hån 0,5 µm. Âa säú caïc pháön tæí coï kêch thæåïc dao âäüng trong giåïi haûn 0,5 ÷ 1,0 µm. Trong khäng khê coï chæïa âãún 109 caïc pháön tæí lå læíng, trong âoï vi sinh váût coï säú læåüng 0,8⋅103 ÷ 104/1m3. Trong sinh váût noïi chung coï vi khuáøn vaì caïc baìo tæí cuía chuïng, actinomixet vaì náúm men khäng sinh baìo tæí, virut... Vi khuáøn coï âæåìng kênh 0,5 ÷ 2,1 µm vaì chiãöu daìi âãún 26 µm laì loaûi coï kêch thæåïc låïn nháút, loaûi træì virut. Trung bçnh læåüng vi khuáøn vaì buûi cuía chuïng khoaíng 1000 ÷ 1500/1m3 khäng khê. Nhiãût âäü vaì âäü áøm cuía khäng khê, læåüng buûi vaì vi sinh váût trong âoï biãún âäüng vaì phuû thuäüc vaìo thåìi gian trong nàm, âiãöu kiãûn khê háûu, vë trê âëa lyï cuía xê nghiãûp, chiãöu cao láúy máùu khäng khê vaì caïc yãúu täú khaïc. Tiãût truìng khäng khê coï thãø tiãún haình bàòng âun noïng, chiãúu tia tæí ngoaûi, siãu ám, phoïng âiãûn quáön saïng, gia cäng bàòng caïc cháút âäüc, loüc qua caïc váût liãûu daûng såüi, daûng haût vaì xäúp. Trong cäng nghiãûp, khi nuäi cáúy vi sinh váût bàòng phæång phaïp cáúy chçm thæåìng ngæåìi ta sæí duûng mäüt säú så âäö caïc quaï trçnh tiãût truìng khäng khê. Trãn hçnh 7.1 giåïi thiãûu mäüt trong säú nhæîng så âäö coï thãø cho pheïp caïc nhaì maïy sæí 118
duûng. Maïy neïn hay maïy neïn kiãøu tuabin huït khäng khê qua äúng gom coï chiãöu cao 6 ÷ 20 m. Âãø maïy neïn hoaût âäüng täút hån coï thãø duìng quaût âáøy vaìo äúng gom. Âãø tàng thåìi gian laìm viãûc cuía maïy neïn vaì bäü loüc âáöu, khäng khê âæåüc laìm saûch pháön låïn caïc haût daûng buûi bàòng bäü loüc dáöu måî hay bäü loüc khä. Pháön khäng khê âæåüc laìm noïng khi neïn sau khi laìm nguäüi âãún nhiãût âäü 35 ÷ 400C trong thiãút bë trao âäøi nhiãût 3 cho vaìo bäü taïch áøm 4. Caïc nhaì maïy åí nhæîng vuìng coï nhiãût âäü khäng khê cao cuìng våïi bäü trao âäøi nhiãût khäng khê coìn cho pheïp sæí duûng thãm bäü trao âäøi nhiãût næåïc. Khäng khê âaî âæåüc laìm laûnh hoaì láùn våïi khäng khê tæû nhiãn vaì häùn håüp coï nhiãût âäü 70 ÷ 900C cho qua bçnh chæïa 5 vaì bäü loüc âáöu 7. ÅÍ nhiãût âäü naìy khäng xaíy ra hiãûn tæåüng ngæng tuû håi næåïc trong bäü loüc. Bäü loüc æåït seî haûn chãú quaï trçnh giæî vi sinh váût laûi, coìn áøm coï khaí nàng laìm phaït triãøn hãû vi sinh váût trong bäü loüc. Khi cáön thiãút khäng khê âæåüc âun noïng âãún nhiãût âäü 65 ÷ 700C trong bäü trao âäøi nhiãût 6. Caïc haût coï âæåìng kênh 1 ÷ 1,5 µm seî âæåüc giæî laûi hån 98% trong bäü loüc âáöu. Sau loüc âáöu læåüng caïc haût coï kêch thæåïc 0,5 µm coìn laûi nhoí hån 2⋅106 vaì læåüng caïc tãú baìo vi sinh - dæåïi 10 trong 1 m3 khäng khê. Sau khi laìm saûch hoaìn toaìn vi sinh váût trong bäü pháûn loüc riãng biãût 8, khäng khê coï nhiãût âäü 45 ÷ 700C âæåüc âæa vaìo thiãút bë lãn men saín xuáút. Vaìo näöi lãn men Khäng khê Næåïc ngæng Håi Khäng khê Håi Vaìo thiãút bë lãn men håi Næåïc ngæng Næåïc ngæng Næåïc ngæng Hçnh 7.1. Så âäö cäng nghãû tiãût truìng khäng khê: 1- Bäü loüc; 2- Maïy neïn; 3- Bäü trao âäøi nhiãût âãø laìm laûnh khäng khê; 4- Bäü taïch áøm; 5-Bçnh chæïa; 6- Bäü trao âäøi nhiãût; 7- Bäü loüc âáöu; 8- Bäü loüc riãng biãût; 9- Bäü loüc âãø laìm saûch håi næåïc khoíi caïc taûp cháút ràõn 119
Duìng håi âãø tiãût truìng bäü loüc riãng biãût. Duìng bäü loüc 9 âãø laìm saûch håi khoíi caïc taûp cháút ràõn. Khi nuäi cáúy vi sinh váût bàòng phæång phaïp bãö màût, cäng nghãû chuáøn bë khäng khê coï khaïc mäüt êt so våïi cäng nghãû âaî khaío saït. Vê duû nhæ sau khi loüc tinh måïi naûp khäng khê tiãût truìng vaìo hãû. Trong caïc så âäö hiãûn taûi vaì tæång lai âãø thu nháûn khäng khê tiãût truìng åí caïc nhaì maïy thuäüc cäng nghiãûp vi sinh coï thãø chia ra caïc loaûi maïy moïc vaì thiãút bë cå baín sau: caïc bäü loüc så bäü, loüc thä vaì loüc tinh khäng khê vaì håi, caïc maïy âãø neïn khäng khê, caïc bäü trao âäøi nhiãût, bçnh chæïa, bäü gom næåïc vaì dáöu. Ngoaìi ra coìn âæåüc trang bë thãm caïc phuû tuìng tæång æïng, nhæîng duûng cuû âo - kiãøm tra, cå cáúu tæû âäüng. Nãúu trong quaï trçnh saín xuáút khäng cáön mäüt læåüng låïn khäng khê thç coï thãø cho pheïp sæí duûng bäü loüc khä hay hay bäü loüc dáöu måî âäüc láûp coï daûng ä maûng, âàûc tênh kyî thuáût cuía chuïng âæåüc trçnh baìy åí baíng 7.1. Baíng 7.1. Âàûc tênh kyî thuáût cuía bäü loüc daûng ä maûng Bäü loüc Caïc chè säú фяП фяP фяB фяY Váût liãûu loüc Læåïi theïp Nhæûa vini Polyuretan boüt Såüi thuyí tinh Diãûn têch tiãút diãûn laìm viãûc, m2 0,22 0,22 0,22 0,22 Khaí nàng cho qua (khi taíi troüng riãng khäng khê 700 1540 1540 1540 1540 m3/(h.m2), m3/h Sæïc caín ban âáöu cuía bäü loüc, Pa 49 58,8 58,8 39,2 Dung læåüng buûi âäúi våïi caïc daûng фяP, фяП vaì фяB (khi tàng sæïc caín tæì 2340 2000 350 570 39 âãún 147 Pa), g/m3 Hiãûu suáút laìm saûch,% 80 80 80 80 Khäúi læåüng, kg 8,39 5,8 4,8 4,4 7.1. CAÏC LOAÛI VÁÛT LIÃÛU LOÜC Nhæ âaî trçnh baìy, tiãût truìng khäng khê laì loaûi laìm saûch coï nhiãöu mæïc âäü bàòng phæång phaïp thäøi qua caïc låïp váût liãûu loüc. Váût liãûu loüc coï thãø laì âaûng såüi, daûng xäúp vaì dæåüc xãúp nhiãöu låïp. Caïc váût liãûu räùng âæåüc duìng âãø loüc thä vaì loüc tinh. Coï thãø chia ra laìm bäún nhoïm: váût liãûu såüi vaì phi vaíi, cáúu truïc vi mä giäúng nhæ loaûi coï nhiãöu låïp xen 120
nhau thaình maûng læåïi; giáúy vaì cactäng coï cáúu truïc chàût hån; váût liãûu gäúm nung vaì haût mën coï nhæîng raînh cong co thàõt vaì giaîn nåí tuáön hoaìn theo chiãöu daìy cuía váût liãûu vaì caïc maìng xäúp coï cå cáúu loüc theo nguyãn tàõc saìng våïi kêch thæåïc läù saìng phuì håüp våïi kêch thæåïc caïc pháön tæí cáön phaíi loüc. Ba nhoïm âáöu âàûc træng cho loaûi loüc khäng saìng, nhoïm thæï tæ coï cå cáúu saìng. Âäúi våïi nhoïm 1 vaì 2 ngæåìi ta âaî thaío ra âæåüc caïc phæång phaïp tênh toaïn bãö daìy cuía låïp loüc nhàòm baío âaím hãû säú cäng nghãû cáön thiãút, coìn âäúi våïi hai nhoïm coìn laûi trë säú naìy âæåüc xaïc âënh bàòng thæûc nghiãûm. Tênh hiãûu quaí cuía âa säú váût liãûu loüc âæåüc æïng duûng trong cäng nghãû vi sinh âæåüc trçnh baìy åí baíng 7.2. Nhoïm váût liãûu thæï nháút âæåüc sæí duûng âãø laìm saûch så bäü vi khuáøn trong caïc bäü loüc. Loaûi naìy thæåìng hay gàûp nhæ caïc váût liãûu bãön hoaï vaì caïc váût liãûu såüi thuyí tinh coï âæåìng kênh såüi 7 ÷ 21 µm. Nhæåüc âiãøm cå baín cuía chuïng laì tênh bãön keïm khi tiãût truìng bàòng håi quaï nhiãût. Caïc váût liãûu tæì såüi bazan thä våïi âæåìng kênh trung bçnh cuía läù 26 µm coï tênh bãön hån nhæng chuïng êt âæåüc phäø biãún trong saín xuáút. Caïc váût liãûu phi vaíi tæì nhæîng såüi xenluloza chäúng vi khuáøn khäng âoìi hoíi phaíi tiãût truìng bàòng håi quaï nhiãût, coï thãø æïng duûng âãø loüc tiãût truìng. Nhæåüc âiãøm chung cuía váût liãûu såüi vaì phi vaíi laì sæû thay âäøi kêch thæåïc vaì hçnh daûng cuía caïc raînh loüc trong quaï trçnh hoaût âäüng âàûc biãût khi coï næåïc. Caïc váût liãûu haût âaî thiãu kãút (sæï, thuyí tinh, cháút deío, sæï kim loaûi) coï cáúu truïc xaïc âënh, bãön hoaï , dãù daìng aïp duûng cho báút kyì phæång phaïp tiãût truìng naìo. 7.2. CAÏC BÄÜ LOÜC ÂÃØ LAÌM SAÛCH SÅ BÄÜ KHÄNG KHÊ Âãø laìm saûch buûi (haût låïn) trong khäng khê, ngæåìi ta æïng duûng caïc bäü loüc daûng täø ong chæïa âáöy caïc váût liãûu loüc khaïc nhau vaì coï caïc daûng sau: daûng tæû laìm saûch coï maûng læåïi kim loaûi uäún soïng, daûng cuäün coï såüi thuyí tinh siãu mën; daûng táúm taïi sinh; daûng maûng coï xå såüi thuyí tinh âaìn häöi. Caïc bäü loüc daûng ä coï maûng læåïi kim loaûi táøm dáöu uäún soïng âæåüc sæí duûng räüng raîi âãø laìm saûch så bäü khäng khê coï âäü buûi khäng låïn hån 5 mg/m3, hiãûu suáút âaût khoaíng 45 ÷ 80%. Caïc ä maûng cuía bäü loüc chæïa âáöy 12 læåïi uäún soïng âan nhau. Läù læåïi giaím dáön theo chiãöu chuyãøn âäüng cuía khäng khê. Sæû taïi sinh cuía bäü loüc âæåüc thæûc hiãûn bàòng phæång phaïp khê âäüng hoüc maì khäng cáön phaíi bäi trån. Tiãu hao khäng khê hån 100 m3/ph cho loaûi naìy, coìn khi nàng suáút dæåïi 50 m3/ph thç æïng duûng bäü loüc ä chæïa âáöy polyuretan. Nhæåüc âiãøm cuía bäü loüc coï ä maûng chæïa âáöy 12 læåïi uäún soïng âan nhau (cáúu truïc Reka) laì cáön phaíi thæåìng xuyãn laìm taïi sinh. 121
Baíng 7.2. Âàûc tênh caïc váût liãûu loüc âãø laìm saûch khäng khê bàòng phæång phaïp sinh hoüc Caïc váût liãûu Âæåìng Tyí Âäü Âäü bãön Täúc âäü Sæïc caín Hiãûu kênh troüng, räùng, nhiãût, loüc, thuyí læûc, suáút, läù, µm kg/m3 0 % C m/s Pa % Loüc thä I. Daûng såüi 1. Xå thuyí tinh a) Bäng thuyí tinh (chiãöu 21 1 90 450 0,01 7 76,5 cao cuía låïp 1 cm) b) Caïc màût càõt thuyí tinh (chiãöu cao cuía låïp 10cm) 6 0,5 90 450 0,01 7 88,0 2. Såüi bazan daûng thä (chiãöu cao cuía låïp 10 cm) 26 1 90 650 0,01 40 60,0 II. Phi vaíi 1. Såüi täøng håüp a) Lavcan 14 0,805 - 130 0,01 56,0 100 6÷ 8 b) Polypropilen 0,195 - 120 0,01 71,8 100 14÷17 c) Polyvinylclorua 0,375 - 80 0,01 42,0 80 2. Såüi visco chäúng vi khuáøn a) Váût liãûu loüc phi vaíi loaûi mãöm 1,025 94 120 0,01 35,8 130 16,9 b) Váût liãûu loüc phi vaíi coï thãø têch låïn 0,515 97 120 0,01 42,8 100 16,9 III. Váût liãûu û- sæï kim loaûi daûng räùng 30÷45 9÷10 a) Theïp chäúng gè - 700 0,01 90,0 30000 9÷95 40÷50 12÷16 b) Titan - 500 0,01 30000 Loüc tinh I. Daûng såüi 1. Såüi thuyí tinh 2,5÷3 a) Såüi thuyí tinh siãu moíng 0,4 95 400 0,01 100 98,56 b) Såüi thuyí tinh siãu moíng táøm formaldehyt 0,5 95 400 0,01 26 43,00 5 2. Såüi bazan a) Såüi bazan daûng siãu moíng (chiãöu cao låïp 2,1 0,560 95 600 0,01 1400 99,92 1 cm) b) Såüi bazan siãu mën 0.350 95 600 0.01 2400 99,99 0,7 122
Tiãúp theo baíng 7.2 Caïc váût liãûu Âæåìng Tyí Âäü Âäü bãön Täúc âäü Sæïc caín Hiãûu kênh troüng, räùng, nhiãût, loüc, thuyí læûc, suáút, läù, µm kg/m3 0 % C m/s Pa % 3. Såüi täøng håüp 0,350 95 600 0,01 2400 99,99 a) Bäü loüc bàòng cháút truìng håüp 1,4 0,025 97 60 0,035 700 99,44 b) Bäü loüc bàòng cháút truìng håüp coï bäø sung cháút saït truìng 1,4 0,028 97 60 0,035 780 98,10 II. Cactäng 1. Cactäng bazan (700g/m2) - - - - 0,1 99,996 1500 2. Häùn håüp såüi trãn cå såí såüi thuyí tinh siãu moíng táøm formaldehyt bäø sung 10% xenluloza 25 0,3 87 150 0,01 99,93 800 III. Giáúy khoaïng váût 1. Giáúy bazan (2 låïp) - - - - 0,1 99,999 1400 2. Häùn håüp såüi trãn cå såí såüi thuyí tinh siãu moíng táøm formaldehyt bäø sung 25% xenluloza 30 0,025 80 150 0,01 87,24 500 3. Giáúy saït truìng laìm tæì såüi xenlulozå 20 0,130 78,5 120 0,01 78,90 1000 4. Såüi täøng håüp, såüi laìm tæì ræåüu polyvinyl - 0,1 50 51 0,01 25,00 50 IV. Caïc váût liãûu xäúp bàòng cháút deío chæïa flo (teflon) 25 4,37 50 260 0,01 99,999 3300 V. Maìng xäúp Caïc maìng xenluloza axetat 0,5 - - - 0,01 99,85 264000 Tuy nhiãn khi nàng suáút riãng 4000 m3/(m2/h) thç caïc bäü loüc seî hoaût âäüng coï hiãûu quaí cao. Våïi taíi troüng trãn, sæïc caín cuía quaï trçnh loüc âaût 49 Pa. Khi bäü loüc hoaût âäüng láu daìi, buûi seî têch luyî trãn bãö màût loüc laìm tàng sæïc caín âãún 78,5 Pa. Thåìi gian laìm viãûc cuía caïc bäü loüc táøm dáöu phuû thuäüc vaìo mæïc âäü nhiãùm báøn cuía khäng khê vaì nàng suáút riãng cuía bäü loüc. Khi nàng suáút riãng 4000 m3/(m2.h) vaì haìm læåüng buûi ban âáöu trong khäng khê 5,0 mg/m3 thç thåìi gian laìm viãûc cuía bäü loüc laì 70 h, khi 0,5 mg/m3 - 80 h. 123