Đồ án Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic với năng suất 480 tấn sản phẩm/năm

tr 90] 4.3.1. Nhân giống cấp III Lượng giống cho vào lên men là 5% thể tích dịch môi trường. Vậy lượng giống cần là Vgiống lên men = (m3/ngày). Giả sử giống có khối lượng riêng là 1070 (kg/m3). Khi đó khối lượng giống cần là: mgiống lên men = (kg/ngày). Lượng giống cấp III bằng 2% lượng giống cấp lên men Vgiống cấp III = (m3/ngày). mgiống cấp III = (kg/ngày). Bảng 4.1. Thành phần và khối lượng môi trường nhân giống cấp III Cơ chất Tỉ lệ (%) Khối lượng (kg/ngày) Đường 2,0% 2,43 K2HPO4 0,3% 0,37 Cao ngô 0,5% 0,61 Dịch thủy phân đậu tương 1% 1,22 Dịch thải đạm 1% 1,22 Urê 0,5% 0,61 Điều kiện nuôi cấy: Thanh trùng môi trường ở 130oC trong 30 phút. Nhiệt độ nuôi cấy 3132oC trong thời gian 810 giờ. Khoấy trộn 165 vòng/phút [4, tr 90]. 4.3.2. Nhân giống cấp II Lượng giống cấp II bằng 2% lượng giống cấp III Vgiống cấp II = (m3/ngày). mgiống cấp II = (kg/ngày). Bảng 4.2. Thành phần và khối lượng môi trường nhân giống cấp II Cơ chất Tỉ lệ (%) Khối lượng (kg/ngày) Đường 2,0% 0,0488 K2HPO4 0,3% 7,3210-3 Cao ngô 0,5% 0,0122 Dịch thủy phân đậu tương 1% 0,0244 Dịch thải đạm 1% 0,0244 Ure 0,5% 0,0122 Điều kiện nhân giống: Môi trường được thanh trùng ở 120oC trong 20 phút. Nhiệt độ nuôi cấy 3132oC. Khoấy trộn đều 340 vòng/phút. Thời gian nhân giống 810 giờ. 4.3.3. Nhân giống cấp I Lượng giống cấp I bằng 2% lượng giống cấp II Vgiống cấp I = (m3/ngày). mgiống cấp I = (kg/ngày). Bảng 4.3. Thành phần và khối lượng môi trường nhân giống cấp I Cơ chất Tỉ lệ (%) Khối lượng (kg/ngày) Đường 2,0% 0,98 K2HPO4 0,3% 0,147 Cao ngô 0,5% 0,245 Dịch thủy phân đậu tương 1% 0,49 Dịch thải đạm 1% 0,49 Ure 0,5% 0,245 4.3.1. Giữ giống trong ống thạch nghiêng Lượng giống trong ống thạch nghiêng bằng 2% lượng giống cấp I Vống thạch nghiêng = (m3/ngày). mgiống cấp I = (kg/ngày). Bảng 4.4. Thành phần và khối lượng các chất trong môi trường thạch nghiêng Cơ chất Tỉ lệ Khối lượng (g) Peton 1% 9,7584 Cao thịt 1% 9,7584 NaCl 0,50% 4,8792 Thạch 2% 19,52 Điều kiện nuôi cấy: Ống được bảo quản trong tủ lạnh ở nhiệt độ 5oC, hai tháng cấy lại một lần, sáu tháng phân lập và tuyển chọn nòi có hiệu lực cao. 4.4. Tổng kết Bảng 4.5. Bảng tổng kết khối lượng qua các công đoạn STT Công đoạn Khối lượng (kg/ngày) (kg/ca) (kg/h) 1 Lượng rỉ đường đem xử lý 116928,31 38976,10 4872,01 2 Ly tâm dịch rỉ đường 68434,65 22811,55 2851,44 3 Lượng tinh bột đem đi lọc 112687,78 37562,59 4695,32 4 Dịch hóa 104912,32 34970,77 4371,35 5 Đường hóa 82251,26 27417,09 3427,14 6 Pha chế dịch lên men 65519,64 21839,88 2729,98 7 Thanh trùng và làm nguội 63881,65 21293,88 2661,74 8 Lên men 118777,27 39529,42 4949,05 9 Lọc tách sơ bộ 115807,84 38602,61 4825,33 10 Cô đặc chân không 17364,23 5788,08 723,51 11 Tẩy màu 7674,99 2558,33 319,79 12 Axit hóa, kết tinh 7598,24 2532,75 316,59 13 Ly tâm 5159,21 1719,74 214,97 14 Lọc băng tải 1615,06 538,35 67,29 15 Sấy 1508,71 502,90 62,86 16 Làm nguội 1462,13 487,38 60,92 17 Bao gói 1440,20 480,07 60,01 CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN THIẾT BỊ 5.1. Thiết bị xử lý nguyên liệu Hình 5.1. Thùng chứa rỉ đường 5.1.1. Nguyên liệu rỉ đường 5.1.1.1. Thùng chứa và định lượng rỉ đường Thùng chứa là thiết bị hình trụ, có đáy dạng hình nón. Thiết bị được đặt trên cao để tự chảy xuống thùng pha loãng. Chọn thể tích của thiết bị có thể chứa được lượng rỉ đường của một ca Khối lượng rỉ đường cho một ca sản xuất là m = 38976,10 (kg/ca) Khối lượng riêng của rỉ đường 60% là d = (kg/m3) [10, tr 61]. Thể tích của rỉ đường lúc này là: Vrỉ đường ban đầu = (m3/ca) Chọn hệ số chứa đầy của thiết bị là thì ta có thể tích của thiết bị chứa là: Vthiết bị = (m3) Chọn đường kính thiết bị D = 2,5 (m); = 60o; Chọn h3 = 0,1 (m); Đường kính ống tháo d = 0,2 (m) Chiều cao của phần đáy nón thiết bị là: h2 = (m) Thể tích của phần nón là: Vnón = Vnón = (m3) Thể tích của phần trụ là: Vtrụ = Vthiết bị - Vnón = (m3) Nên chiều cao của phần trụ là: h1 = = (m) Không chọn thiết bị thiết bị dự trữ. Vậy số thiết bị cần dùng cho sản xuất là: nthiếtbị = 1. Có các kích thước như sau: Vthiết bị = 37,8 (m3); Dthiết bị = 2,5 (m); dống tháo = 0,2 (m); = 60o; h1 = 4,8 (m); h2 = 2,0 (m); h3 = 0,1 (m). 5.1.1.2. Thùng pha loãng rỉ đường Thùng pha loãng rỉ đường được đặt bên dưới thùng định lượng để dịch rỉ đường có thể tự chảy vào thiết bị pha loãng Hình 5.2. Thiết bị thủy phân rỉ đường Chọn thiết bị pha loãng dạng hình trụ có đường kính của thiết bị là D = 2m, chiều cao của thiết bị là h = 2m. Thiết bị có gắn cánh khoấy để có thể pha loãng rỉ đường khi cần thiết. 5.1.1.3. Thiết bị xử lý rỉ đường Chọn thiết bị thủy phân làm việc gián đoạn, có thể xử lý được lượng rỉ đường trong một ca. Thiết bị được cấu tạo có lóp lót chịu axit, có sơ đồ cấu tạo như hình bên. [5, tr90]. Thể tích rỉ đường cần được xử lý là: Vrỉ đường ban đầu = 30,24 (m3/h) Chọn hệ số chứa đầy của thiết bị là = 0,70. Như vậy thể tích của thiết bị xử lý là: Vthiết bị xử lý = (m3). Thể tích thiết bị được tính như sau: Vthiết bị = Vthân trụ + Vnắp + Vđáy Chọn chiều cao của ống tháo h1 = 0,4m; Đường kính của ống tháo d = 0,4m; Đường kính của thiết bị là D = 2,5m; = 60o; Tính tương tự như tính thùng chứa ta có chiều cao của phần đáy thiết bị là: h2 = (m). Và thể tích của phần đáy của thiết bị là: Vđáy = (m3) Tính thể tích nắp thiết bị, chọn h4 = 1,5m. Vnắp = = (m3) Vnắp = 4,56 (m3) Thể tích phần thân hình trụ: Vthân = V – Vđáy – Vnắp = 43,2 – 14,12 – 4,56 = 24,52 (m3). Chiều cao của phần trụ là: h3 = = = 5 (m). Chiều cao thiết bị là hthiết bị = h1 + h2 + h3 + h4 = 0,4 + 1,82 + 5 + 1,5 = 8,72 (m) Chọn thiết bị với các thông số sau: Vthiết bị = 43,2 (m3); Dthiết bị = 2,5 (m); hthiết bị = 8,72 (m); Thời gian thủy phân của một thiết bị là 60h nên số thiết bị cần dùng là n = = 7,5 ~ 8 và không có thiết bị dự trữ. Vậy số thiết bị cần dùng cho xử lý rỉ đường là nthiết bị = 8. 5.1.1.4. Ly tâm rỉ đường Chọn thiết bị ly tâm nằm ngang [5, tr 197], thiết bị làm việc liên tục. Khối lượng rỉ đường cần được ly tâm là: mrỉ đường = 2851,44 (kg/h) Khối lượng riêng của rỉ đường 10% là d = 1039,98 (kg/m3), [10, tr 58]. Thể tích của rỉ đường cần được xử lý là: Vtinh bột = (m3/h). Chọn thiết bị ly tâm 202K-3 Thông số kỹ thuật của thiết bị như sau: Năng suất của thiết bị, m3/h : 3 Đường kính trong lớn nhất của rôto, mm : 200 Số vòng quay lớn nhất của rôto, vòng/phút : 6000 Tỉ số giữa chiều dài hoạt động của rôto và đường kính : 3 Công suất động cơ, kW : 5,5 Kích thước cơ bản, mm : 1455 x 1080 x 740 Chọn số thiết bị cho nhà máy là n = 1 thiết bị. 5.1.1.5. Thùng chứa rỉ đường sau ly tâm Rỉ đường sau khi ly tâm được chảy vào thùng chứa rồi được bơm liên tục vào thiết bị pha chế dịch lên men. Chọn thùng chứa có thể tích chứa được 1/4 lượng rỉ đường trong một ca sản xuất thì ta có thể tích của thiết bị cần là: Vthiết bị = (m3) Chọn thiết bị có cấu tạo dạng hình trụ, có đường kính là D = 2m, như vậy chiều cao của thiết bị là h = = 1,75m Vậy thùng chứa dịch sau ly tâm có cấu tạo dạng hình trụ, có kích thước như sau: D = 2m, h = 1,7m 5.1.2. Nguyên liệu tinh bột 5.1.2.1. Hố chứa tinh bột ban đầu Hố chứa có thể tích đủ để chứa được lượng tinh bột trong một ca sản xuất. Hố được xây 1/2 chìm và 1/2 nổi, bên trong hố có đặt gàu tải để vận chuyển tinh bột lên thùng định lượng. Khối lượng tinh bột cần chứa trong một ca sản xuất là: mtinh bột = (kg/ca). Giả sử khối lượng riêng của tinh bột d = 1650 (kg/m3) [10, tr 48]. Thể tích của nguyên liệu tinh bột là Vtinh bột = (m3/ca) Chọn hố chứa có cấu tạo dạng hình chủ nhật với hệ số chứa đầy là = 0,9 thì ta có thể tích cần của hố là: Vhố = m3 Chọn hố chứa có kích thước lần lượt như sau: 3m 2m 4,2m 5.1.2.2. Thùng định lượng tinh bột Thùng định lượng lượng tinh bột cho một ca sản xuất là thiết bị dạng hình trụ, có đáy dạng hình nón, có nắp bằng. Số thiết bị cho một ca sản xuất là n = 1 Hình 5.3. Thùng chứa rỉ đường Chọn hệ số chứa đầy của thùng chứa là = 0,8 thì thể tích của thiết bị chứa là Vthiết bị = (m3). Chọn đường kính thiết bị D = 2,5 (m); = 60o; Chọn h3 = 0,1(m); Đường kính ống tháo d = 0,2 (m). Tính tương tự như thùng chứa rỉ đường, ta có: Tính tương tự như thùng chứa rỉ đường, ta có: Chiều cao của phần đáy nón thiết bị là: h2 = (m) Thể tích của phần nón là: Vnón = Vnón = (m3) Thể tích của phần trụ là: Vtrụ = Vthiết bị - Vnón = (m3) Nên chiều cao của phần trụ là: h1 = = (m) Chiều cao thiết bị là hthiết bị = h1 + h2 + h3 = 2,9 + 2,0 + 0,1 = 5,0 (m). Không chọn thiết bị dự trữ, vậy số thiết bị cần dùng cho sản xuất là: nthiết bị = 1. Có các kích thước như sau: Vthiết bị = 28,46 (m3); Dthiết bị = 2,5 (m); dống tháo = 0,2 (m); = 60o; hthiết bị = 5,0 (m). 5.1.2.3. Thiết bị hòa tan tinh bột Thiết bị được đặt bên dưới thùng chứa và định lượng tinh bột Thiết bị hòa tan tinh bột có cấu tạo dạng hình trụ tròn bên trong có gắng cánh khoấy để khoấy tinh bột khi tinh bột được tự chảy từ thùng định lượng xuống Chọn thùng hòa tan tinh bột có kích thước như sau: Đường kính D = 2m, chiều cao h = 1,5 5.1.2.4. Thiết bị lọc lưới Chọn thiết bị cho một ca sản xuất là nthiết bị = 1, không có thiết bị dự trữ. Thể tích tinh bột cần được lọc là: Vtinh bột = (m3/h). Chọn thiết bị lọc là một thùng chứa hình trụ tròn có gắn lưới lọc bên trong để lọc rác trong tinh bột. Thiết bị làm việc liên tục. Chọn thiết bị có đường kính là D = 2m và chiều cao là h = 2m 5.1.2.5. Thiết bị dịch hóa Thiết bị dịch hóa là thiết bị 2 vỏ có thể chịu được axit và nhiệt độ [5, tr 87]. Thể tích tinh bột cần được dịch hóa là: Vtinh bột = (m3/h). Thời gian dịch hóa là 40 phút nên thể tích của tinh bột dịch hóa được trong một mẻ là: V1 mẻ = (m3/mẻ). Hình 5.4. Thiết bị dịch hóa và đường hóa Hệ số chứa đầy của thiết bị dịch hóa là = 0,60. Như vậy thể tích của thiết bị thực hiện quá trình dịch hóa là: Vthiết bị = (m3). Chọn đường kính thiết bị D = 1,5m; Nên chiều cao của thiết bị là: h = = (m). Giả sử chiều cao của phần đỉnh của thiết bị là hđỉnh = 1,0m nên chiều cao của thiết bị là hthiết bị = 2,67 m Không chọn thiết bị dự trữ, vậy số thiết bị cần dùng cho dịch hóa là: nthiết bị = 1. Có các kích thước như sau: Vthiết bị = 2,95 (m3); Dthiết bị = 1,5 (m); hthiết bị = 2,67(m); 5.1.2.6. Thiết bị đường hóa Chọn thiết bị đường hóa có thể tích đủ để thực hiện đường hóa lượng dịch tinh bột trong một ca sản xuất. Thể tích tinh bột đường hóa là: Vtinh bột = (m3/ca). Chọn hệ số chứa đầy của thiết bị đường hóa là = 0,8 và số thiết bị cho một ca sản xuất là n = 1 thiết bị. Nên thể tích của một thiết bị thực hiện đường hóa là: Vthiết bị = (m3). Chọn đường kính thiết bị là D = 2,5 m, tương tự như thiết bị dịch hóa thì ta có chiều cao của thiết bị đường hóa là: h = = (m). Giả sử chiều cao của phần đỉnh của thiết bị là hđỉnh = 1,5m, nên chiều cao của thiết bị là hthiết bị = 4,24 + 1,5 = 5,74m Thời gian tiến hành dịch hóa là 60 – 70h, nên số thiết bị cần dùng là: nthiết bị = 9 Không chọn thiết bị dự trữ. Vậy số thiết bị cần dùng cho sản xuất là: nthiết bị = 9. Có các kích thước như sau: Vthiết bị = 20,78 (m3); Dthiết bị = 2,5 (m); hthiết bị = 5,74(m); 5.2. Thiết bị pha chế dịch lên men Thiết bị có dạng hình trụ tròn, có cánh khuấy. Thể tích của thiết bị có thể pha chế được lượng dịch lên men cho một ca sản xuất. Chọn khối lượng riêng dịch lúc này là: d = 1061,04 (kg/m3) [10, tr61]. Thể tích của hỗn hợp dịch đường khi đưa vào thiết bị lên men là: h D V = (m3/ca) Chọn hệ số chứa đầy của thiết bị pha chế là = 0,8 thì thể tích của thiết bị pha chế là: Vthiết bị = (m3). Chọn đường kính thiết bị D = 3,0 m; Nên chiều cao của phần trụ là: Hình 5.5. Thiết bị pha chế dịch lên men hthiết bị = = (m). Vậy số thiết bị cần dùng cho pha chế dịch lên men là nthiết bị = 1. Có các kích thước như sau: Vthiết bị = 25,73 (m3); Dthiết bị = 3,0 (m); h = 3,64 (m) 5.3. Thiết bị thanh trùng và làm nguội Ta có thể tích dịch đem thanh trùng V = = 2,51 (m3/h) Chọn 1 thiết bị thanh trùng dạng bản mỏng BO1-Y5 Đặc tính kỹ thuật: + Năng suất, m3/h : 5 + Số lượng bản, cái : 85 + Bề mặt làm việc của các bản, m2 : 12,1 + Vận tốc của sản phẩm, m/s : 0,4 + Vận tốc chất tải nhiệt, m/s : 0,4 + Kích thước bản, mm : 800×255×1,2 + Kích thước thiết bị, mm : 1870×700×1400 + Khối lượng, kg : 430 5.4. Thiết bị lên men Quá trình lên men được thực hiện gián đoạn trong các thiết bị lên men theo từng ca sản xuất. Tổng thời gian lên men là 30h nên số thiết bị lên men cần dùng là n = 4 thiết bị. Thể tích của dịch đường đưa vào thiết bị lên men là Vdịch lên men = (m3/ca). Chọn hệ số chứa đầy của thiết bị lên men là = 0,7; Thể tích của thiết bị lên men là: Vthiết bị = (m3). Chọn thiết bị lên men với bộ đảo trộn cơ học dạng sủi bọt có sức chứa 63m3 [5, tr 197]. Đặc tính kỹ thuật của thiết bị lên men: Tỉ lệ chiều cao và đường kính bằng . Gọi đường kính của thiết bị lên men là D (m), chiều cao của thiết bị là 2,6D. Thể tích của thiết bị lên men: → (m) Vậy thiết bị lên men có đường kính D = 2,98m và chiều cao h = 7,75m. Cơ cấu chuyển đảo gồm các tuabin có đuờng kính 600 1000mm với các cánh rộng 150 200mm, số vòng quay của cơ cấu đảo trộn 110 200vòng/phút. Thiết bị hoạt động dưới áp suất dư 0,25 MPa và để tiệt trùng ở nhiệt độ 130140oC, áp suất bên trong thiết bị 50 kPa. Chọn thiết bị dự trữ là n = 1, vậy tổng số thiết bị lên men cần dùng cho nhà máy là nthiết bị = 5 thiết bị. 5.5. Thiết bị nhân giống 5.5.1. Thiết bị nhân giống thạch nghiêng Vống thạch nghiêng = (m3/ngày). Chọn hệ số chứa đầy là = 0,4 Thể tích thực của ống là (m3) = 0,00228 (lít). Chọn ống thủy tinh có thể tích 10 ml Số ống nhân giống cần cho sản xuất một ngày là: Chọn n = 1 ống 5.5.2. Thiết bị nhân giống cấp 1 Lượng giống cấp 1 cần cung cấp trong một ngày là (m3/ngày). Chọn hệ số chứa đầy = 0,4 Thể tích của thiết bị nhân giống là: Vthiết bị = (m3) = 0,114 (lít) Chọn các bình tam giác thể tích 100 ml để nhân giống cấp 1. Chọn đường kính của thiết bị nhân giống cấp một là D = 20mm thì chiều cao của thiết bị là Số bình tam giác cần cho một ngày việc là: n = ~2 bình. 5.5.3. Thùng bị nhân giống cấp 2 Lượng giống cấp 2 cần cung cấp trong một ngày là 2,28 (lít/ngày). Chọn hệ số chứa đầy = 0,5 Thể tích của thiết bị nhân giống cấp hai là: Vthiết bị = = 4,56 (l) Nhân giống cấp hai trong các nồi lên men có thể tích 5 lít. Số thiết bị nhân giống cần cho một ngày việc là: n = 1 (thùng). Chọn đường kính thiết bị là D = 0,3m thì chiều cao của thiết bị là (m) Chọn n = 1 thiết bị để nhân giống cấp 2. 5.5.4. Thùng bị nhân giống cấp 3 Thể tích giống cung cấp cho lên men 113,76 lít/ngày Chọn hệ số chứa đầy của thiết bị là = 0,6 thì thể tích của thiết thiết bị nhân giống là: Vthiết bị = lít Quá trình nhân giống được tiến hành trong các thùng tôn có thể tích 200 lít. Như vậy số thùng trong một ngày là n = 1 Chọn n = 1 thùng tôn, mỗi thùng có thể tích 200 lít để nhân giống cấp 3 Chọn thùng nhân giống dạng hình trụ tròn, đáy bằng, có đuờng kính D = 0,5 m; Tính tương tự như thùng chứa thì ta có chiều cao của thùng nhân giống là: h = 1 (m). 5.6. Lọc tách tế bào vi sinh vật Giả sử khối lượng riêng của dịch axit sau lên men là d = 1500 kg/m3. Thể tích dung dịch sau lên men cần được tách xác tế bào vi sinh vật là: Vdịch axit = (m3/h). Giả sử thời gian lưu của dịch trong thiết bị lọc là 2 phút, nên thể tích của 1 mẻ lọc là: V1 mẻ = (m3) Giả sử vận tốc của dịch lọc trong thiết bị lọc là 1m/phút thì ta có chiều dài của thiết bị lọc là 2m, cho khoảng cách giữa các màng lọc là 10cm, chọn chiều cao của khung lọc là 1m thì chiều rộng của màng lọc là w = (m) Vậy kích thước của khung lọc lần lượt là: Chiều dài = 2m, chiều rộng 1,167m và chiều cao 1,0m. 5.7. Cô đặc chân không Khối lượng của dung dịch cần cô đặc là: mdung dịch = (kg/h) Chọn thiết bị cô đặc có ký hiệu là SJN2-1000 có các thông số chính như sau: Năng suất (kg/h) 1000 Tiêu hao hơi (kg/h) 100 Áp lực hơi < 0,1 Mpa Kích thước (m) L*W*H 5,5*1,1*3,8 5.8. Tẩy màu Giả sử khối lượng riêng của dung dịch axit lúc này là d = 1300 kg/m3. Thể tích của dịch axit cần được tẩy màu Vdịch axit = (m3/h). Giả sử thời gian lưu của dịch axit trong thiết bị tẩy màu là 30 phút, thể tích của dịch axit trong một mẻ là Vdịch axit = (m3). Chọn hệ số chiếm chổ của dịch axit trong thiết bị tẩy màu là = 0,4. Vậy thể tích của thiết bị tẩy màu cần là: Vthiết bị = (m3). Chọn đường kính của thiết bị là D = 0,6m thì chiều cao của thiết bị là h = m Vậy thiết bị tẩy màu có các kích thước như sau: D = 0,6m; h = 1,4m. 5.9. Axit hóa, kết tinh Chọn thiết bị kết tinh làm lạnh bằng ống xoắn có thể chịu được axit, thiết bị làm làm việc gián đoạn theo ca. Thể tích của dịch axit cần được kết tinh là Vdịch axit = (m3/h) Chọn hệ số chứa đầy của thiết bị là = 0,6 thì thể tích của thiết bị kết tinh là: Vthiết bị = (m3) Hình 5.6. Thiết bị kết tinh Chọn đường kính thiết bị D = 1,2m, góc ở đáy của nón α = 45o, đường kính ống tháo d = 0,1m, chiều cao ống tháo h0 = 0,1m. Tính tương tự như thiết bị chứa, ta có: hđáy = ×tg45o = 0,55 (m). Vđáy = = 0,9 (m3) Vthân = (m3) hthân = = 2,0 (m)` hthiết bị = 2,0 + 0,55 + 0,1 = 2,65 (m) 5.10. Ly tâm Chọn thiết bị ly tâm làm việc gián đoạn, axit glutamic kêt tinh được thao ra ở đáy của thiết bị. Lượng dịch axit glutamic cần được ly tâm tách nước là: m = 214,97 (kg/ca) Chọn thiết bị ly tâm có năng suất 500 kg/h. Kích thước thiết bị: 1250mm x 1000mm x 1250mm 5.11. Lọc băng tải Chọn thiết bị lọc băng tải làm việc liên tục. Khối lượng axit glutamic cần được lọc là: maxit glutamic = 67,29 kg/h Chọn thiết bị lọc belt fillter press có năng suất là 100 kg/h và Diện tích bề mặt băng tải 3 m2 Kích thước ngoài của thiết bị là 5000mm x 700mm x 1500mm 5.12. Sấy băng tải Chọn thiết bị sấy băng tải để sấy tinh thể axit glutamic và thiết bị có khả năng làm việc liên tục. Khối lượng axit glutamic cần được sấy là: maxit glutamic = 62,86 kg/h Thông số kỹ thuật chính của thiết bị là: Năng suất của thiết bị (kg/h) 100 Diện tích chứa nguyên liệu (m2) 5 Tiêu hao hơi (kg/h) 100 Công suất điện (Kw) 5,5 Kích thước ngoài máy (mm) 5000mm x 900mm1500mm 5.13. Làm nguội Lượng tinh thể axit glutamic cần được làm nguội là: maxit = (kg/h) Chọn băng tải làm nguội có bề rộng là B = 0,9m và chiều dài là L = 10m 5.14. Bao gói Chọn thết bị bao gói làm việc gián đoạn theo giờ. Khối lượng axit cần bao gói là: mtinh thể = (kg/h) Chọn thiết bị tự động định lượng phân chia bao gói với các đặc tính kỹ thuật như sau: Năng suất 200 gói/giờ Khối lượng một lần định lượng, kg 0,5 → Khối lượng axit gói được là: maxit = (kg/giờ) Công suất động cơ 2kW Trọng lượng máy 250kg Kích thước cơ bản, mm 650mm x 850mm x 1700mm 5.15. Thùng chứa nguyên liệu và bán thành phẩm 5.15.1. Thùng chứa dịch lên men sau thanh trùng và làm nguội Dịch đường sau khi qua thiết bị thanh trùng được chảy vào thùng chứa này rồi được bơm liên tục vào thiết bị lên men. Thùng được đặt dưới thấp so với thiết bị thanh trùng để dịch sau khi thanh trùng có thể tự chảy vào thùng. Chọn thùng chứa có cấu tạo dạng hình chữ nhật có kích thước như sau 3m x 2m x 1,0m. 5.15.2. Thùng chứa dịch axit glutamic sau khi lên men Thể tích của dịch axit cần chứa là Vdịch axit = m3/ca Thùng chứa dịch có thể tích có thể chứa được lượng axit glutamic của một ca sản xuất. Chọn hệ số chứa đầy của thùng là = 0,8 thì thể tích của thiết bị là: Vthiết bị = (m3) Chọn thùng chứa có cấu tạo dạng hình trụ tròn có đường kính của thiết bị là D = 3m. Như vậy chiều cao của thùng là: Vthùng chứa = m. 5.15.3 Thùng chứa dịch axit glutamic bán thành phẩm và thùng chứa dịch axit hồi lưu sau ly tâm Thùng này được đặt thấp so với các thiết bị tinh chế để sau khi xử lý thì dịch axit được tự chảy vào thùng rồi được bơm đi xử lý tiếp. Chọn thùng chứa dạng hình trụ tròn có đường kính là D = 1,5m và chiều cao là h = 1m Thùng chứa được đặt trệt ngay trên mặt đất để thuận lợi cho tính tự chảy của dịch axit glutamic trong quá trình tinh chế. 5.15.4. Thùng chứa bã sau khi ly tâm nguyên liệu rỉ đường Bã trong rỉ đường sau khi ly tâm được đưa vào thùng chứa rồi được vận chuyển liên tục ra bên ngoài để cung cấp cho các nhà máy sản xuất phân bón nông nghiệp. Chọn thiết bị chứa dạng hình trụ vuông có kích thước là: 2m x 2m x 1,5m. 5.15.5. Thùng chứa xác vi khuẩn sau khi lọc Sau khi lọc tách xác vi khuẩn, dịch axit glutamic được chảy vào thùng chứa để được bơm đi xử lý tiếp còn xác vi khuẩn được đưa vào thùng chứa xác rồi được vận chuyển liên tục ra ngoài. Chọn thùng chứa xác vi khuẩn có dạng hình trụ hình chữ nhật có kích thước là 1,5m x 2m x 1,5m. Thùng được đặt ngay trên mặt đất. 5.15.6. Thùng chứa dịch đường hồi lưu sau khi ly tâm tách nước Chọn thùng chứa có cấu tạo dạng hình trụ có kích thước là: D = 1,0m và h = 1,0m. Thùng chứa được đặt ngay trên mặt đất. 5.15.7. Cyclon chứa sản phẩm Chọn cyclon chứa có kích thước đủ lớn để có thể chứa được lượng axit glutamic trong nhiều ca sản xuất. Chọn cyclon chứa có đường kính D = 3m, chiều cao của đáy là h = 1,5m, chiều cao của phần thân thiết bị là H = 2m 5.16. Thiết bị vận chuyển 5.16.1. Băng tải vận chuyển axit glutamic sau khi ly tâm Chọn băng tải có bề rộng là B = 0,5m và chiều dài là L = 3,725m 5.16.2. Băng tải vận chuyển axit glutamic sau khi lọc ép băng tải Hình 5.7. Gàu tải tinh bột Chọn băng tải có chiều rộng là B = 0,7m và chiều dài là L = 1,93m 5.16.3. Gàu tải vận chuyển tinh bột nguyên liệu Chọn gàu tải có chiều cao là 10,6m Ta chọn gàu tải với các thông số như sau: Dung tích của gàu: : V = 0,9 lít Bước gàu : L = 250 mm Chiều rộng của gàu : b = 110 mm Chiều cao của gàu : h = 132 mm 5.17. Chọn bơm Trong nhà máy sử dụng chủ yếu là bơm ly tâm Chọn bơm cho công đoạn xử lý nguyên liệu là: Thể tích của dịch nguyên liệu cần bơm: Thể tích của dịch rỉ đường cần bơm là: V = = 3,78 m3/h Chọn bơm có hiệu là BЦH-5 để bơm nguyên liệu rỉ đường và tinh bột trong nhà máy Thông số kỹ thuật như sau: + Năng suất, m3/h: 5 + Áp suất, MPa: 0,08 + Tốc độ quay, vòng/phút: 1420 + Công suất động cơ, kW: 1,7 + Đường kính ống hút/đẩy, mm: 36/36 + Kích thước, mm: 432×290×285 + Khối lượng, kg: 29,3 Số lượng bơm là: 22 cái Chọn bơm cho công đoạn xử lý axit glutamic là: Thể tích của dịch lên men sau khi pha chế cần được bơm là: V = m3/h Chọn bơm có hiệu là BЦH-10 để bơm dịch lên men sau khi pha chế. Thông số kỹ thuật của thiết bị như sau: + Năng suất, m3/h: 10 + Áp suất, MPa: 0,2 + Tốc độ quay, vòng/phút: 2860 + Công suất động cơ, kW: 2,2 + Chiều cao bơm lên, m: 7 + Đường kính ống hút/đẩy, mm: 48/32 + Kích thước, mm: 1307×380×740 + Khối lượng, kg: 103 Số lượng bơm là: 9 cái Bảng 5.1 Bảng tổng kết tính và chọn thiết bị STT Tên thiết bị Kích thước (m) Số tbị Kí hiệu, mã số Ghi chú (kW) 1 Cyclon chứa rỉ đường D = 2,5; H = 6,9 1 2 Hoà tan rỉ đường D = 2; H = 2 1 3 Xử lý rỉ đường D = 2,5; H = 8,72 8 4 Ly tâm rỉ đường 1,455x1,080x0,74 1 202K-3 5 Thùng chứa rỉ đường sau ly tâm D = 2m; H = 1,75 1 6 Hố chứa tinh bột ban đầu 3 x 2 x 4,2 1 7 Thùng định lượng tinh bột D = 2,5; H = 5 1 8 Hòa tan tinh bột D = 2; H = 1,5 1 9 Lưới lọc D = 2; H = 2m 1 10 Thiết bị dịch hóa D = 1,5; H = 2,67 1 11 Thiết bị đường hóa D = 2,5; H = 5,74 8 12 Thiết bị pha chế dịch lên men D = 3,0; H = 3,64 1 13 Thiết bị thanh trùng và làm nguội 1,87x0,7x1,4 2 B01-Y5 14 Thiết bị lên men D = 2,98; H = 7,75 5 15 Chứa dịch sau lên men 1 16 Lọc tách tế bào vi khuẩn 2 x 1,167 x 1 1 17 Cô đặc chân không 5,5 x 1,1 x 3,8 1 SJN2-1000 18 Tẩy màu D = 0,6; h = 1,4 1 19 Axit hóa, kết tinh D = 0,6; h = 1,27 1 20 Ly tâm tách nước 1,25 x 1 x 1,25 1 21 Lọc băng tải 5 x 0,7 x 1,5 1 22 Sấy băng tải 5 x 0,9 x 1,5 1 23 Băng tải làm nguội B = 0,9; L = 10 1 24 Máy bao gói 0,65 x 0,85 x 1,7 1 25 Chứa dịch lên men 3 x 2 x 1 1 26 Chứa dịch sau lên men D = 3; h = 4,5 1 27 Thùng chứa dịch axit glutamic bán thành phẩm D = 2; h = 1 1 28 Thùng chứa bã sau ly tâm rỉ đường 2 x 2 x 1,5 1 29 Thùng chứa bã sau lọc 1,5 x 2 x 1,5 1 30 Thùng chứa dịch hồi lưu sau ly tâm D = 1; h = 1 1 31 Cyclon chứa sản phẩm D = 3; h = 3,5 1 32 Băng tải vận chuyển sau ly tâm B = 0,5; L 3,725 1 33 Băng tải vận chuyển sau khi lọc B = 0,7; L = 1,93 1 34 Gàu tải vận chuyển tinh bột h = 10,6 1 35 Bơm xử lý nguyên liệu 0,432 x 0,29 x 0,285 22 36 Bơm xử lý axit glutamic 1,307 x 0,38 x 0,74 9 37 Thùng nhân giống cấp 3 D = 0,5; H = 1 1 38 Thùng nhân giống cấp 2 D = 0,3; H = 0,7 1 39 T