Вариант 10

Рассчитать и спроектировать дрожжерастильный аппарат для нестерильного культивирования дрожжей на мелассной барде объемом V = 320 м³ (цилиндрический эрлифтный).

Сделать следующие расчеты:

1. Рассмотреть кинетику роста микроорганизмов и потребления субстрата в непрерывно действующем аппарате полного смешения. Составить материальный баланс относительно биомассы и субстрата, используя следующие показатели:

 = 1,8 кг/кг - удельное потребление субстрата;

_мах = 0,35 ч^1;

К_рs = 13,5 кг/м³;

K_s = 1,35 кг/м³;

S_о = 32 кг/м³;

S = 2 кг/м³;

р_барды = 1030 кг/м³.

2. Рассчитать стационарную продуктивность g и экономический коэффициент использования субстрата .

Рассчитать тепловой баланс ферментера и расход воды на охлаждение аппарата, провести расчет сборника-стерилизатора барды и теплообменника-охладителя.

Провести расчет установки для химического пеногашения, при условии, что расход пеногасителя (5 %-ный раствор олеиновой кислоты) – 0,5 дм³/м³·ч. Пеногаситель готовят один раз в сутки.

Определить необходимый расход воздуха и подобрать турбовоздуходувную машину.

Графическая часть

1 лист: аппаратурно-технологическая схема дрожжерастильного аппарата и вспомогательного оборудования.

2 лист: дрожжерастильный аппарат в разрезе.

Вариант 11

Рассчитать и спроектировать дрожжерастильный аппарат для нестерильного культивирования дрожжей на гидролизатах древесины объемом V = 600 м³ (цилиндрический эрлифтный).

Сделать следующие расчеты:

1. Рассмотреть кинетику роста микроорганизмов и потребления субстрата в непрерывно действующем аппарате полного смешения. Составить материальный баланс относительно биомассы и субстрата, используя следующие показатели:

 = 1,7 кг/кг - удельное потребление субстрата;

_мах = 0,3 ч^1;

К_рs = 13,0 кг/м³;

K_s = 1,3 кг/м³;

S_о = 25 кг/м³;

S = 2,5 кг/м³;

Р_{гидрол.} = 1100 кг/м³.

Рассчитать стационарную продуктивность g и экономический коэффициент использования субстрата .

Рассчитать тепловой баланс ферментера и расход воды на охлаждение аппарата, провести расчет сборника-стерилизатора барды и теплообменника-охладителя. Провести расчет установки для химического пеногашения, при условии, что расход пеногасителя (5 %-ный раствор олеиновой кислоты) – 0,4 дм³/м³·ч. Пеногаситель готовят один раз в сутки.

Определить необходимый расход воздуха и подобрать турбовоздуходувную машину.

Графическая часть

1 лист: аппаратурно-технологическая схема дрожжерастильного аппарата и вспомогательного оборудования.

2 лист: дрожжерастильный аппарат в разрезе.

Вариант 12

Спроектировать трехкорпусную вакуум-выпарную установку для концентрирования дрожжевой суспензии от начальной массовой концентрации х_н = 15 % до конечной х_к = 25 % при следующих условиях:

Количество поступающей суспензии 30 т/ч.

Абсолютное давление греющего насыщенного водяного пара р_г.п=3·10⁵ Па.

Абсолютное давление в барометрическом конденсаторе р_бк = 0,15·10⁵ Па.

Взаимное направление пара и суспензии – прямой ток.

Выпарной аппарат – с выносной греющей камерой.

Раствор, поступающий на установку, имеет температуру t = 30 °С.

Перед подачей в корпус раствор подогревается в теплообменнике до температуры 80 °С.

Начальная температура охлаждающей воды 15 °С.

Температура конденсата вторичного пара, выходящего из барометрического конденсатора, ниже температуры конденсации на 4 °С.

При разработке схемы выпарной установки подобрать насосы, емкости, вакуум-насос, барометрический конденсатор и др. вспомогательное оборудование.

Графическая часть

1 лист: аппаратурно-технологическая схема трехкорпусной выпарной установки с необходимым дополнительным оборудованием.

2 лист: выпарной аппарат в разрезе.