Các quá trình và thiết bị công nghệ sinh học công nghiệp part 5 pptx

145

Tiãúp theo baíng 8.1

Caïc chè säú T1 - BΠO-20 T1 - BΠO-30 T1 - BΠO-50

Nàng suáút, táún/h

AÏp læûc riãng cæûc âaûi lãn

baî, MPa

Âæåìng kênh ngoaìi cuía

vêt, mm

Säú voìng quay cuía vêt,

voìng/ph:

- Cuía vêt váûn chuyãøn

- Cuía vêt eïp

Cäng suáút dáùn âäüng,

kW

Caïc kêch thæåïc cå baín,

mm

Khäúi læåüng, kg

20

0,14

557

330

280

13

4500×1005×1400

4450

30

0,14

647

380

320

17

5100×1100×1450

6500

50

0,14

797

470

400

22

5350×1481×2000

8500

8.3. MAÏY TRÊCH LY

Quaï trçnh taïch caïc cháút coï thaình pháön phæïc taûp chæïa mäüt hay nhiãöu cáúu tæí bàòng

dung mäi goüi laì trêch li. Trong cäng nghiãûp vi sinh viãûc trêch ly âæåüc æïng duûng âãø taïch

enzim ra khoíi canh træåìng náúm mäúc âæåüc nuäi cáúy bàòng phæång phaïp bãö màût, âãø taïch

monosaccarit tæì pha ràõn sau khi thuyí phán polysaccarit, âãø taïch lipit tæì sinh khäúi náúm

men... Khi trêch ly xaíy ra taïch tæìng pháön hay taïch hoaìn toaìn caïc cháút coï âäü hoaì tan khaïc

nhau trong dung dëch khaïc nhau. Do khuãúch taïn khi tiãúp xuïc våïi håüp cháút âem gia cäng,

dung mäi nhæ pha coï näöng âäü tháúp hån âæåüc baîo hoaì båíi cáúu tæí hoaì tan trong âoï.

Quaï trçnh trêch ly xaíy ra phuì håüp våïi âënh luáût Fick, læåüng caïc cháút G (kg) âæåüc

trêch ly, khuãúch taïn qua låïp loüc tyí lãû våïi bãö màût cuía låïp âoïF (m2

), tyí lãû våïi hãû säú khuãúch

taïn kkt (m2

/s), våïi sæû biãún âäøi näöng âäü theo chiãöu daìy cuía låïp ∆ (kg/m3

), våïi thåìi gian τ

(s) vaì tyí lãû nghëch våïi bãö daìy cuía låïp δ (m):

δ

τ G = K ktF∆

Khi tênh toaïn quaï trçnh trêch ly Kkt âäúi våïi enzim coï trë säú bàòng 1,8⋅10−7 cm2

/s, bãö

màût riãng cuía cháút tham gia trong quaï trçnh khuãúch taïn − 7 cm2

/cm3

.

Âãø trêch ly caïc cháút hoaût hoaï sinh hoüc ngæåìi ta æïng duûng caïc bäü trêch ly taïc âäüng

tuáön hoaìn vaì liãn tuûc. Caïc bäü trêch ly vaì caïc bäü khuãúch taïn taïc âäüng tuáön hoaìn coï hiãûu

suáút khäng cao cho nãn chè æïng duûng trong saín xuáút coï quy mä nhoí. Caïc äúng khuãúch

taïn, caïc bäü khuãúch taïn, maïy taïch daûng cäüt kiãøu nàòm ngang hay âæïng cuîng nhæ caïc maïy

taïch daûng räto âãöu thuäüc bäü trêch ly taïc âäüng liãn tuûc.

146

8.3.1. Caïc bäü khuãúch taïn

Caïc bäü khuãúch taïn âæåüc æïng duûng âãø chiãút enzim tæì canh træåìng náúm mäúc. Bäü

khuãúch taïn (hçnh 8.3) gäöm tæì 8 âãún 10 äúng khuãúch taïn âæåüc làõp trãn mäüt màût phàóng

chung. Táút caí caïc äúng cuía bäü khuãúch taïn âæåüc thäúng nháút hoaï, coï hçnh daûng xilanh âæïng

våïi caïc cæía âoïng kên láût âæåüc vaì coï äúng âaïy hçnh noïn.

Pháön dæåïi noïn cuía äúng khuãúch taïn coï äúng näúi âãø naûp næåïc vaìo khuãúch taïn, naûp

håi âãø tiãût truìng thiãút bë, âãø thaïo næåïc ræía vaì baî sinh hoüc. Pháön trãn cuía xilanh cuía äúng

khuãúch taïn coï khåïp näúi âãø láúy næåïc chiãút. Caïc khåïp näúi åí dæåïi âãöu coï van ba cæía âãø

thaïo pháön chiãút âæåüc vaìo äúng khuãúch taïn tiãúp theo hoàûc vaìo äúng dáùn âãø xaí. Caïc van

âæåüc phán bäø sao cho báút kyì äúng khuãúch taïn naìo cuîng coï thãø ngæìng hoaût âäüng maì

khäng ngæìng hoaût âäüng cuía bäü khuãúch taïn.

Van khäng khê trãn nàõp duìng âãø láúy máùu khi chuyãøn næåïc chiãút tæì äúng khuãúch taïn

naìy sang äúng khuãúch taïn khaïc. ÅÍ pháön trãn cuía äúng khuãúch taïn caïch khåïp roït 150 ÷ 200

mm phán bäø låïp keïp coï gán tàng cæïng; læåïi dæåïi coï màõt læåïi tæì 10 ÷15 mm, læåïi trãn￾0,25 ÷ 0,5 mm. Sau khi naûp canh træåìng vaìo äúng khuãúch taïn âàût chàût caïc læåïi theo chu

vi cuía pháön xilanh.

Hçnh 8.3. Bäü khuãúch taïn:

1- ÄÚng khuãúch taïn; 2- Doìng chaíy cuía næåïc chiãút; 3- Vêt âãø taíi canh træåìng cuía náúm

mäúc; 4- ÄÚng cung cáúp næåïc âãø khuãúch taïn; 5- ÄÚng thu nháûn næåïc chiãút; 6- Khåïp thaïo;

7- Thuìng chæïa næåïc chiãút; 8- Vêt taíi; 9- Dáùn âäüng vêt taíi; 10- Doìng thaíi

Caïc äúng khuãúch taïn âæåüc kãút håüp mäüt caïch liãn tuûc, dëch âæåüc trêch ly tæì pháön trãn

cuía äúng khuãúch taïn træåïc âoï cho vaìo pháön dæåïi cuía äúng tiãúp theo. Næåïc chiãút âæåüc taïch

ra tæì âáöu äúng khuãúch taïn âaî chæïa canh træåìng måïi, sau âoï naûp næåïc coï nhiãût âäü

20 ÷ 220

C vaìo äúng khuãúch taïn cuäúi cuìng âãø láúy dëch chiãút. Âäöng thåìi doìng næåïc chaíy 1800

147

sang äúng khuãúch taïn tiãúp theo, coìn äúng khuãúch taïn âæåüc naûp canh træåìng måïi vaì tråí

thaình äúng âáöu cuía bäü khuãúch taïn.

Thåìi gian cuía quaï trçnh trong mäùi äúng khuãúch taïn 30 ÷ 45 phuït, thåìi gian chung

cuía quaï trçnh 4 ÷ 6 h.

Âäüng læûc cuía quaï trçnh khuãúch taïn laì gradient näöng âäü cuía cháút trong dung mäi,

cho nãn âãø tàng cæåìng quaï trçnh cáön giæî hiãûu cæûc âaûi näöng âäü. Âiãöu naìy âæåüc âaím baío

bàòng con âæåìng tàng thãø têch tæång âäúi cuía dung mäi, haûn chãú quaï trçnh chaíy räúi vaì tàng

trao âäøi khäúi.

Âãø thu nháûn caïc pháön chiãút coï näöng âäü cao cáön sæí duûng phæång phaïp ngám chiãút

håüp lyï. Pháön cháút trêch ly âæåüc tuyãøn ban âáöu cho vaìo ræía pháön canh træåìng måïi, coìn

ngám chiãút canh træåìng âæåüc sæí duûng båíi caïc pháön chiãút coï näöng âäü tháúp vaì sau âoï bàòng

næåïc.

Trong quaï trçnh trêch ly caïc cháút træång nåí, khäúi læåüng vaì thãø têch chiãúm chäø tàng,

do âoï xaíy ra hiãûn tæåüng vàõt dáön saín pháøm nàòm giæîa caïc læåïi.

Âãø ngàn ngæìa sæïc caín xuáút hiãûn trong bäü khuãúch taïn cáön phaíi naûp næåïc dæåïi aïp

suáút 0,2 ÷ 0,3 MPa.

Thåìi gian quaï trçnh trêch ly enzim trong bäü coï 8 äúng khuãúch taïn laì 4h. Thãø têch

pháön chiãút gáúp 3 ÷ 4 láön thãø têch cuía canh træåìng coï haìm læåüng cháút khä 6 ÷10%. Trong

bäü 10 äúng, coï 8 äúng hoaût âäüng, mäüt äúng âãø naûp liãûu vaì mäüt äúng âãø thaíi liãûu.

Æu âiãøm cå baín cuía phæång phaïp trêch ly âæåüc nãu trãn laì coï khaí nàng thu nháûn

næåïc chiãút trong chæïa enzim coï näöng âäü cao, háöu nhæ khäng khaïc näöng âäü cuía chuïng

trong canh træåìng ban âáöu, vç trêch ly nhiãöu láön seî taïch hoaìn toaìn caïc cháút hoaì tan.

Nhæåüc âiãøm cuía quaï trçnh laì trong næåïc chiãút khäng nhæîng coï enzim maì coìn coï

chæïa caïc cháút hoaì tan khaïc, chuí yãúu laì âæåìng, muäúi, axit amin vaì caïc cháút khäng hoaût

hoaï khaïc.

8.3.2. Thiãút bë khuãúch taïn taïc duûng liãn tuûc

Thiãút bë (hçnh 8.4) gäöm phãùu nháûn 1, âæåüc làõp trãn giaìn; bäü âënh læåüng kiãøu quay

2, âæåüc näúi våïi phãùu bàòng äúng mãöm; äúng khuãúch taïn daûng cäüt 3, coï cå cáúu dáùn âäüng;

thuìng keït âãø âun noïng næåïc 10 cho vaìo khuãúch taïn; Cå cáúu âãø âënh læåüng formalin 14;

Thuìng keït taûo aïp suáút khäng âäøi; thuìng chæïa âãø làõng næåïc chiãút 6; traûm âiãöu khiãøn trung

tám.

Thiãút bë khuãúch taïn laì hãû dung læåüng âæûåc cáúu taûo bàòng theïp daûng âæïng, âæåüc näúi

liãn tuûc våïi nhau bàòng bàòng caïc äúng chuyãøn tiãúp. Trong âoï coï gàõn caïc khung hçnh chæî

nháût loaûi 250 × 350 mm våïi caïc læåïi capräng coï chiãöu daìy 10 mm. Täúc âäü chuyãøn dëch