Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Реферат: Очистка воздуха перед подачей в ферментер

Название: Очистка воздуха перед подачей в ферментер
Раздел: Остальные рефераты
Тип: реферат Добавлен 09:23:39 27 августа 2005 Похожие работы
Просмотров: 479 Комментариев: 3 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

Министерство Высшего Образования Российской Федерации

Московский Государственный Университет

Пищевых производств

Кафедра: «биотехноогии, экологии и

сертификации пищевых

продуктов»

«Схема очистки воздуха, подаваемого в ферментер»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

50–КП–95-ПТМ-13.Б/06.4.1

выполнил: студент

подпись

дата

преподаватель:

подпись

дата

Москва 1999г

FСОДЕРЖАНИЕ F

Стр.

Введение …………………………………………………………………….

1. Задание …………………………………………………….…………..

2. Описание технологической схемы ……………………………….

3. Расчетная часть …………………………..……………………………

4. Спецификация ……………………………….……………………….

5. Список использованной литературы …………...……………….

3

5

6

7

16

17

F ВВЕДЕНИЕ F

В современном микробиологическом производстве возрастают требования к степени очистки технологического воздуха, подаваемого для аэрации при культивировании микроорганизмов-продуцентов биологически активных веществ. Даже незначительное содержание посторонней микрофлоры в воздухе может привести к инфицированию и резкому снижению выхода продукта, так как при многосуточном цикле культивирования продуцента потребляется 50-80 тыс. м3 /час воздуха.

В воздухе промышленных городов содержится пыль в концентрации от 5 до 100 мг/м3 , что составляет 106 -108 твердых частиц размером 5-150 мкм. Микроорганизмы осаждаются на частицах пыли, а также свободно витают в воздухе. Их содержание в воздухе зависит от времени суток, сезона и погоды и составляет до 2000 клеток в 1 м3 . Свободно витающие вегетативные клетки быстро инактивируются, жизнеспособными остаются лишь споры. Состав микроорганизмов очень разнообразен, и величины микробных клеток неодинаковы. Определение размера клетки необходимо для обеспечения требуемой эффективности бактериальной очистки технического воздуха, которая осуществляется с помощью фильтрации. При фильтрации клетки микроорганизмов задерживаются на фильтрах, а очищенный воздух поступает в технологическую линию.

В отечественной и зарубежной промышленности применяют различные типы фильтров. . Процессы, приводящие к захвату частиц при фильтрации, делят на ситовые (с осаждением частиц при прямом касании, если размер просвета меньше диаметра частицы) и неситовые , к которым относятся инерционное осаждение, диффузия , а также электростатическое притяжение.

Поскольку с уменьшением размеров частиц эффективность инерционного осаждения снижается, а диффузионного возрастает, но более медленно, то существует диапазон размеров фильтруемых частиц, которые особенно трудно поддаются улавливанию. Это частицы размером до 0,3 мкм. Поэтому при проектировании фильтрующих систем в микробиологическом производстве в качестве расчетного размера принимают 0,3 мкм.

Однако до очистки воздуха от клеток микроорганизмов, наиболее трудно поддающихся улавливанию, необходимо осуществить предварительную очистку воздуха от пыли и других механических частиц размером до 150 мкм.

Полидисперсность задерживаемых при фильтрации частиц обусловливает создание многоступенчатой системы очистки технологического воздуха, состоящей из фильтра предварительной очистки, блока компрессора и каскадов биологических фильтров.

FЗАДАНИЕ F

Вариант № 7.

Рассчитать и спроектировать установку для очистки и стерилизации воздуха, поступающего в четыре ферментера объемом 50 м3 , где происходит в стерильных условиях биосинтез лизина бактериями Brevibacterium sp. 224 . Избыточное давление в ферментере – 0,5 атм

1. Подобрать фильтр грубой очистки воздуха (масляный)

2. Подобрать компрессор и проверить давление воздуха.

3. Рассчитать теплообменник воздушного охлаждения.

4. Подобрать влагоочиститель

5. Подобрать основной и индивидуальный фильтры.

6. Определить сопротивление фильтров при скорости воздуха W=3 м/сек

7. Концентрацию пыли после масляного фильтра, если yн = 3,3 мг/м3 , ε = 90 %, продолжительность работы фильтров.

FОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ F

Систему фильтрации в целом можно охарактеризовать микробиологической надежностью (вероятностью удельного проскока первой жизнеспособной клетки) и суммарным перепадом давления в системе.

Многоступенчатая система очистки воздуха обеспечивает расчетную эффективность стерилизации воздуха.

Воздух на аэрацию в посевные и производственные ферментеры подается с помощью компрессора. Перед сжатием воздух проходит через специальный фильтр для очистки от механических примесей. Нагретый в процессе компреммирования сжатый воздух с давлением 4,123 МПа охлаждается в кожухотрубном теплообменнике и после него поступает в циклон.

Перед поступлением в ферментер воздух проходит частичную очистку от микроорганизмов в фильтре грубой очистки и полностью очищается от микроорганизмов в фильтре тонкой очистки. В ферментер очищенный воздух подается с помощью барбатера.

В фильтре грубой очистки воздух проходит через две непрерывно движущиеся сетки, смоченные маслом. Скорость первой сетки 16, второй – 7 см/мин. Сетки натянуты между ведущими и натяжными валами. Ведущие валы приводятся в движение электроприводом. При движении сетки проходят через масляную ванну, где с них смывается осевшая пыль.

Для тонкой бактериальной очистки воздуха применяются фильтры различных типов. Распространенными являются фильтры с тканью Петрянова. Она представляет собой сверхтонкие, беспорядочно сплетенные в виде полотен на марлевой или другой пористой основе волокна толщиной 1,5 мкм из перхлорвинила (ФПП-15). Эти синтетические материалы требуют стерилизации глухим паром, так как имеют ограниченную теплостойкость. Коэффициент проскока в этих фильтрах составляет не более 0,1 - 0,01%.

FРАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ F

1. Расход воздуа на 4 ферментера.

Рабочий объем ферментера:


Выберем ферментер конструкции Гипромедпрома [ 5 ] стр. 246

Диаметр ферментера - 3215 мм

Высота ферментера - 11 524 мм

Объем жидкости в ферментере – 30 м 3

Расход воздуха найдем из расчета 1м 3 на 1 м 3 среды в минуту.

Vв = 30 м 3 /мин = 1800 м 3 /час

Расход воздуха на 4 ферментера:

Vв = 1800 * 4 = 7 200 м 3 /час = 120 м 3 /мин

2. Давление столба жидкости в ферментере:


Высота столба жидкости в ферментере:

Нж =rgh=9,81*6914*1,1*103 =74609 кгс/м2 =732000 Па

3. По скорости движения воздуха (W=3 м/сек) и производительности подберем фильтр тонкой очистки [ 5 ] стр. 284 Таб. 20.

Для данной схемы выберем индивидуальный фильтр «Лайк» СП 6/17 ФПП-15

Площадь фильтрующей поверхности: F = 14 м2

При скорости воздуха W=3 м/секскорость фильтрации υф = 108 м 3 /час м2

Производительность данного фильтра – 1 836 м 3 /час

Степень очистки – ε = 99,99 %
Сопротивление фильтрующего слоя – 28 мм вод ст = 274,4 Па

4. Рассчет масляного фильтра.

Коэффициент очистки воздуха масляным фильтром:


Выбираем фильтр масляный самоочищающийся типа ФШ с uф = 4 000 м 3 /час м2 [ 3 ]

Длительность работы фильтра – 150 час при удельной производительности фильтра

uф = 4 000 м 3 /час м2 из Таб.19 [ 5 ]


Потребная поверхность фильтра для очистки воздуха:

Гидродинамическое сопротивление масляного фильтра:



где d - толщина фильтра, в см

w - скорость воздуха перед входом в фильтр, м/сек

5. Параметры воздуха, поступающего в компрессор:


Удельный вес воздуха, поступающий в компрессор при 20 °С, j0 =65% и d0 =9,7 г/кг с в:

где u0 – удельный объем воздуха.

Тогда удельный вес воздуха

6.


Гидродинамическое сопротивление барбатера:

7. Для данной схемы выбираем влагоотделитель объемом 60 м3

8. Потери напора во всасывающем и нагнетательном трубопроводах.

8.1 Потери напора во всасывающем трубопроводе.

8.1.1.Потери напора на трение воздуха о стенки воздуховода на прямолинейных участках:

Количество прямолинейных участков с диаметром воздуховода d в = 0,5 м – 1

Длина прямолинейных участков с диаметром воздуховода d в = 0,5 м – 7 м

Количество прямолинейных участков с диаметром воздуховода d в = 0,2 м – 2

Длина прямолинейных участков с диаметром воздуховода d в = 0,2 м - 1 м

Гидравлический коэффициент сопротивления воздуховода:


Для прямолинейного участка с диаметром воздуховода d в = 0,5 м:

Для прямолинейных участков с диаметром воздуховода d в = 0,2 м


Потери напора на трение воздуха о стенки воздуховода на прямолинейных участках с d в = 0,5 м:


Потери напора на трение воздуха о стенки воздуховода на прямолинейных участках с d в = 0,2 м:


8.1.2. Потери напора в отводе диаметром 1 м всасывающего воздуховода:


Потери напора при переходе от воздуховода с d в = 0,5 м: к воздуховоду с d в = 0,2 м:



Суммарное сопротивление всасывающего воздуховода:

Нвсас = Н1тр.в + Н1тр. + Нотв + Нпер + Нфил = 1,37+0,83+0,78+0,78+95,8 = 99,5 Н/м2

8.2. Потери напора в нагнетательном трубопроводе.

8.2.1 Потери напора на трение воздуха о стенки воздуховода на прямолинейных участках:

Длина и количество прямолинейных участков нагнетательного воздуховода:

длина, м количество
1 7
8 1
7,330 1

7,300м – длина воздуховода, проходящего внутри ферментера к барботеру. [ 5 ] стр. 246 рис. 76

Длина прямых участков нагнетательного воздуховода:

L = 1+8+7,330=16,33 м.


Местные потери сопротивления:


Общие потери давления на нагнетательном трубопроводе:

H нагн = Нтр.в. + Нотв + Нфил. г. оч. + 4Нфил. тон. оч. + Нбарб + Нж + Нф = 8,09 + 0,55 + 95,8 + 4 * 274,4 + 0,78 + 732 * 103 + 49050 » 781000 Па

где Нф – избыточное давление в ферментере. Нф = 0,5 атм = 49050 Па

8.3. Общие потери давления в нагнетательном и всасывающем трубопроводе.

Нпол = 1,1(Нвсас + Ннагн + Нп ) = 1,1 (781000 + 98,1 + 99,5) = 859373 Па = 8,7 кгс/см2

где Нп – потери давления, Нп = 10 кг/м3 * 9,81 = 98,1 Па

9. Выбор компрессора по каталогу.

Компрессор «Егерь».

Производительность – 7800 м3

Выходное давление – 9,0 кгс/см2

Число оборотов в мин – 8350

Потребная мощность привода машины – 700 кВт

Габаритные размеры: длина – 6150

ширина – 2000

высота – 1500

Для снабжения воздухом четырех ферментеров в схему включаются четыре компрессора.

10. Расчет теплообменника к компрессорной установке.

При сжатии воздуха до избыточного давления 9,0 кГ/см2 температура его повышается от 20°С дна всасывании до 144°С на выходе из воздуходувки. Перед подачей в ферментер воздух охлаждают до 30°С. Для охлаждения воздуха примем предварительно кожухотрубный теплообменник ТН с неподвижными трубными решетками.

диаметр корпуса ………………………….. 426/400 мм

диаметр и длина теплообменных труб….25/21 и 3500 мм

количество теплообменных труб ………..121

Воздух проходит внутри трубок, охлаждающая вода – по межтрубному пространству.

Параметры воздуха, поступающего в компрессор:

Р1 =1 кГ/см2 ; t1 =20°C ; r1 =1,12 кг/м3 ; j1 =70% ; V1 =7200 м3

Параметры воздуха, выходящего из компрессора:

Р2 =8,7 кГ/см2 ; t2 =144°С ;


Производительность компрессора по сжатому воздуху:

Плотность сжатого воздуха на выходе из компрессора:


Количество тепла, отводимого от воздуха в холодильнике:


С2 – средняя теплоемкость воздуха при изменении его температуры от 144 до 30 °С (tср =87°С)


Расход воды на охлаждение воздуха

где 0,99 – коэффициент, учитывающий потерю тепла в окружающую среду излучением:

с – теплоемкость воды. 4190 Дж/кг К


Скорость движения воздуха в трубках:

где F – площадь сечения трубок теплообменника, F=0,042 м2


Объем воздуха при средней температуре 87°С:

Критерий Рейнольдса воздушного потока в трубках

Критерий Рейнольдса больше 2300 и меньше 10000, следовательно режим движения в трубках - ламинарный.

Коэффициент теплоотдачи от воздуха к стенке: a1 =38,8 Вт/м2 град

Скорость движения воды в межтрубном пространстве:



Где F- проходное сечение межтрубного пространства – 0,0727 м2

При средней температуре воды

rв =998 кг/м3 и gв = 0,998 т/м3

Критерий Рейнольдса потока охлаждающей воды в межтрубном пространстве теплообменника:


Где m=0,001 Па с при средней температуре воды 20°С.


dэ – эквивалентный диаметр межтрубного пространства:

П – смоченный периметр межтрубного пространства. Он рассчитывается как

П = p(D + nd) = 3.14(0.4 + 132.0.025) = 11.65 м

В этой формуле D – внутренний диаметр кожуха, 0,4 м;

d – наружный диаметр трубы, 0,025 м

n – количество труб., 132

Коэффициент теплоотдачи от стенки к воде при ламинарном потоке в теплообменнике ( так как Re=2096<2300) a2 =1604

Коэффициент теплопередачи от воздуха к охлаждающей воде:


Где d = 0,002 м - толщина стенки труб и l=58,15 Вт/(м2 град)

11. Определим среднюю логарифмическую разность температур сред в теплообменнике при противоточном движении:

144°С 30°С

25°С 15°С




12. Потребная поверхность теплообмена

13. Подбираем теплообменник кожухотрубный с поверхностью теплообмена 140 м2 : [ 2 ]

число труб – 442

длина труб – 4м

число ходов – 2

d труб – 25х2 мм

d кожуха – 800 мм.

FЛИТЕРАТУРА F

1. Гинзбург А. С., Гребенюк С. М. И др. Лабораорный практикум по процессам и аппаратам пищевых производств – М.:Агропромиздат, 1990. – 256 с.

2. Иоффе И. Л. Проектирование процессов и аппаратов: химическая технология – учебник для техникумов – Л.: Химия 1991 – 352с, ил.

3. Калунянц К. А. и др. Оборудование микробиологических производств: Агропромиздат, 1987.- 398 с.: ил.

4. Каталог оборудования микробиологической промышленности

5. Колосков С. П. Оборудование предприятий ферментной промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1969 г., 383 с.

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений21:42:09 18 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
12:22:00 29 ноября 2015
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
10:59:57 24 ноября 2015

Работы, похожие на Реферат: Очистка воздуха перед подачей в ферментер

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(151391)
Комментарии (1844)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru