Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Московский Государственный Университет Пищевых Производств




 

Кафедра ''Биотехнология''

 

 

Установка для непрерывной стерилизации питательной среды V = 50 м3

 

Пояснительная записка к курсовому проекту

 

50 КП 96-ТПМ-13б071.2

 

 

Студент:

Группа: 96-ТПМ-13б

Преподаватель:

 

 

Москва 2000

 

 

Рис. 1. Пример оформления титульного листа пояснительной записки

Сравнительная характеристика и выбор технологической схемы установки и основного оборудования. В этом разделе на основе технико-экономической оценки различных технологических схем получения заданного продукта и аппаратов обосновывается выбор технологической схемы и конструкции основного аппарата.

Описание технологической схемы установки. Приводится принципиальная схема установки и ее описание с указанием позиций (номеров аппаратов), технологических параметров процесса в системе СИ.

Устройство, принцип работы основного аппарата. Дается описание аппарата с указанием позиций сборочных единиц, деталей, стандартных изделий. Кратко описывается принцип работы аппарата.

Расчетная часть. Технологический расчет аппаратов выполняется с целью определения их основных размеров (диаметра, высоты, площади поверхности теплопередачи и т.д.). После определения основных размеров аппарата, он выбирается по нормативным документам – ГОСТу, ОСТу, каталогам оборудования и т.д. Задачей материального баланса является определение материальных потоков, необходимых концентраций, теплового баланса – определение расходов нагревающих и охлаждающих агентов. Необходимые для выполнения расчетов физико-химические свойства перерабатываемых веществ (плотность, теплоемкость, вязкость и др.) находят по справочникам или рассчитывают по формулам. В этом же разделе выполняется расчет остальных аппаратов установки (теплообменников, циклонов, барометрических конденсаторов и т.д.).

Расчет гидравлического сопротивления аппаратов и трубопроводов осуществляется для расчета и выбора машин, перемещающих жидкости и газы (насосов, вентиляторов, компрессоров). Емкостное оборудование для хранения сырья и продукции рассчитывается и подбирается по каталогам или ГОСТам. Все расчеты должны выполняться в Международной системе единиц измерений (СИ).

Выводы. Заканчивая пояснительную записку к курсовому проекту, студент должен дать анализ полученных результатов, их соответствие заданию на проект, указать, что предложено проектом по охране окружающей среды от вредных выбросов установки по получению продукта, обусловленного заданием.

Список использованной литературы. В список литературы включают все использованные источники. Рассматривают их в порядке упоминания в тексте или по алфавиту. Описание книги обязательно должно содержать: фамилию и инициалы авторов, название книги, сведения о повторности издания, издательство и год издания, количество страниц.

Описывая использованный стандарт, дают наименование документа, цифровое его обозначение, название, дату введения и срок действия.

Оформление пояснительной записки должно отвечать требованиям ЕСКД. Пояснительная записка выполняется рукописным, машинописным или компьютерным способом на писчей бумаге формата А4. Каждый лист пояснительной записки должен иметь рамку черного цвета, выполненную типографическим способом или вручную тушью, чернилами или пастой. Рамку наносят сплошной основной линией на расстоянии 20 мм от левой границы формата и 5 мм от остальных границ формата. Пояснительная записка должна иметь основные надписи, расположенные в правом нижнем углу.

Графическая часть курсового проекта состоит из технологической схемы (1 лист) и чертежа общего вида основного аппарата (2 лист). Она должна удовлетворять требованиям ЕСКД, предъявляемым к выполнению технического проекта. Технологическая схема и общий вид аппарата выполняются на листах чертежной бумаги формата А1. Формат должен иметь рамку и основную надпись в соответствии с ГОСТ 2.104, расположенные в правом нижнем углу чертежа. В верхней части листа располагается дополнительная графа размером 70 · 4 мм (для повторной записи обозначения чертежа).

 

II. Варианты заданий для курсового проектирования

 

Вариант 1

Рассчитать и спроектировать установку для непрерывной стерилизации питательной среды для культивирования микроорганизмов, продуцентов лизина, состоящую из: смесителя, подогревателя, выдерживателя и теплообменника для охлаждения среды, подаваемой в ферментер, объемом V = 40 м3.

Параметры процесса и показатели качества среды следующие:

rс = 1100 кг/м3 – плотность среды.

mс = 0,00151 Па·с – динамическая вязкость.

Время заполнения ферментера – 2 ч.

Vp = 0,7 Vрферм.

hз = 0,7 - коэффициент заполнения смесителя средой.

Dвн. = 2 м - внутренний диаметр смесителя.

d = 6 мм - толщина стенок корпуса.

Мешалка 3-х лопастная пропеллерная, dм = 0,33·Dвн. Среда нагревается в колонке непрерывного действия открытым паром при r = 4·105 Па с 25 °С до 125 °С. Длительность процесса стерилизации, выдерживания и охлаждения среды 3 ч.

Потери тепла в окружающую среду 5 %.

Выдержка среды в течение 30 мин в аппарате трубчатого типа: трубы вертикальные, диаметром 350·8 мм, длиной по 5 м.

Охлаждение простерилизованной питательной среды идет в теплообменнике типа ''труба в трубе'' до 30 °С.

Температура воды начальная t1' = 20 °С, конечная t2' = 96 °С.

Диаметр внутренних труб теплообменника dвн = 70/78 мм; наружных – dн = 120/128 мм. Материал – сталь.

Графическая часть

1 лист: технологическая аппаратурная схема стадии стерилизации питательной среды.

2 лист: общий вид аппарата-смесителя в разрезе.

 

Вариант 2

Рассчитать и спроектировать установку для непрерывной стерилизации питательной среды для культивирования микроорганизмов, продуцентов триптофана, состоящую из: смесителя, подогревателя, выдерживателя и теплообменника для охлаждения среды, подаваемой в ферментер, объемом V = 50 м3.

Параметры процесса и показатели качества среды следующие:

rс = 1150 кг/м3 – плотность среды.

mс = 0,00140 Па·с – динамическая вязкость.

Время заполнения ферментера – 3 ч.

Vp = 0,7 Vрферм.

hз = 0,7 - коэффициент заполнения смесителя средой.

Dвн. = 2,5 м - внутренний диаметр смесителя.

d = 8 мм - толщина стенок корпуса.

Мешалка 3-х лопастная пропеллерная, dм = 0,33·Dвн. Среда нагревается в колонке непрерывного действия открытым паром при r = 4·105 Па с 25 °С до 125 °С. Длительность процесса стерилизации, выдерживания и охлаждения среды 2,5 ч.

Потери тепла в окружающую среду 5 %.

Выдержка среды в течение 40 мин в аппарате трубчатого типа: трубы вертикальные, диаметром 350·8 мм, длиной по 5 м.

Охлаждение простерилизованной питательной среды идет в теплообменнике типа ''труба в трубе'' до 30 °С.

Температура воды начальная t1' = 20 °С, конечная t2' = 90 °С.

Диаметр внутренних труб теплообменника dвн = 70/78 мм; наружных – dн = 120/128 мм. Материал – сталь.

Графическая часть

1 лист: технологическая аппаратурная схема стадии стерилизации питательной среды.

2 лист: общий вид аппарата-смесителя в разрезе.

Вариант 3

Рассчитать и спроектировать установку для непрерывной стерилизации питательной среды для культивирования микроорганизмов, продуцентов амилолитических ферментов, состоящую из: смесителя, подогревателя, выдерживателя и теплообменника для охлаждения среды, подаваемой в ферментер, объемом V = 25 м3.

Параметры процесса и показатели качества среды следующие:

rс = 1120 кг/м3 – плотность среды.

mс = 0,00150 Па·с – динамическая вязкость.

Время заполнения ферментера – 4 ч.

Vp = 0,7 Vрферм.

hз = 0,7 - коэффициент заполнения смесителя средой.

Dвн. = 2,2 м – внутренний диаметр смесителя.

d = 6,5 мм - толщина стенок корпуса.

Мешалка 3-х лопастная пропеллерная, dм = 0,33·Dвн. Среда нагревается в колонке непрерывного действия открытым паром при r = 4·105 Па с 25 °С до 125 °С. Длительность процесса стерилизации, выдерживания и охлаждения среды 3,5 ч.

Потери тепла в окружающую среду 5 %.

Выдержка среды в течение 35 мин в аппарате трубчатого типа: трубы вертикальные, диаметром 350·8 мм, длиной по 5 м.

Охлаждение простерилизованной питательной среды идет в теплообменнике типа ''труба в трубе'' до 30 °С.

Температура воды начальная t1' = 20 °С, конечная t2' = 85 °С.

Диаметр внутренних труб теплообменника dвн = 70/78 мм; наружных – dн = 120/128 мм. Материал – сталь.

Графическая часть

1 лист: технологическая аппаратурная схема стадии стерилизации питательной среды;

2 лист: общий вид аппарата-смесителя в разрезе.

 

Вариант 4

 

Рассчитать и спроектировать посевной аппарат для аэробного стерильного глубинного культивирования бактерий-продуцентов лизина, объемом 5 м3.

Сделать следующие расчеты:

- расчет мощности, потребляемой мешалкой на перемешивание;

- тепловой расчет аппарата;

- материальный баланс на 1 загрузку;

- расчет установки для пеногашения.

Параметры процесса и физико-химические показатели среды следующие:

- плотность среды rс = 1120 кг/м3;

- динамическая вязкость среды mс = 0,00140 Па·с;

- теплоемкость среды С = 4180 Дж/(кг·К);

- коэффициент заполнения Кф = 0,7;

- рабочее давление воздуха в аппарате над уровнем жидкости
р = 0,35·105 Па;

- температура культивирования t = 30 °С;

- температура воды на входе в рубашку или змеевик t1 = 16 °С, на выходе t2 = 27 °С;

Используется жидкий пеногаситель в количестве 1 кг на 1 м3 среды, готовится 1 раз в сутки на 1 аппарат.

Стерилизация масла осуществляется путем нагревания его от tм' = 18 °С до tм'' = 120 °С паром (р = 4·105 Па) через змеевик из трубок диаметром 29/25 мм.

Графическая часть

1 лист: участок технологической схемы и обвязка посевного аппарата.

2 лист: посевной аппарат в разрезе.

 

Вариант 5

 

Рассчитать и спроектировать посевной аппарат для аэробного стерильного глубинного культивирования бактерий-продуцентов глутаминовой кислоты, объемом 3 м3.

Сделать следующие расчеты:

- расчет мощности, потребляемой мешалкой на перемешивание;

- тепловой расчет аппарата;

- материальный баланс на 1 загрузку;

- расчет установки для пеногашения.

Параметры процесса и физико-химические показатели среды следующие:

- плотность среды rс = 1150 кг/м3;

- динамическая вязкость среды mс = 0,00130 Па·с;

- теплоемкость среды С = 4175 Дж/(кг·К);

- коэффициент заполнения Кф = 0,68;

- рабочее давление воздуха в аппарате над уровнем жидкости
р = 0,4·105 Па;

- температура культивирования t = 30 °С;

- температура воды на входе в рубашку или змеевик t1 = 16 °С, на выходе t2 = 28 °С;

Используется жидкий пеногаситель в количестве 1 кг на 1 м3 среды, готовится 1 раз в сутки на 1 аппарат.

Стерилизация масла осуществляется путем нагревания его от tм' = 20 °С до tм'' = 115 °С паром (р = 4·105 Па) через змеевик из трубок диаметром 29/25 мм.

Графическая часть

1 лист: участок технологической схемы и обвязка посевного аппарата.

2 лист: посевной аппарат в разрезе.

 

Вариант 6

Рассчитать и спроектировать посевной аппарат для аэробного стерильного глубинного культивирования бактерий-продуцентов амилолитических ферментов, объемом 10 м3.

Сделать следующие расчеты:

- расчет мощности, потребляемой мешалкой на перемешивание;

- тепловой расчет аппарата;

- материальный баланс на 1 загрузку;

- расчет установки для пеногашения.

Параметры процесса и физико-химические показатели среды следующие:

- плотность среды rс = 1100 кг/м3;

- динамическая вязкость среды mс = 0,00135 Па·с;

- теплоемкость среды С = 4200 Дж/(кг·К);

- коэффициент заполнения Кф = 0,6;

- рабочее давление воздуха в аппарате над уровнем жидкости
р = 0,45·105 Па;

- температура культивирования t = 30 °С;

- температура воды на входе в рубашку или змеевик t1 = 16 °С, на выходе t2 = 26 °С;

Используется жидкий пеногаситель в количестве 1 кг на 1 м3 среды, готовится 1 раз в сутки на 1 аппарат.

Стерилизация масла осуществляется путем нагревания его от tм' = 19 °С до tм'' = 125 °С паром (р = 4·105 Па) через змеевик из трубок диаметром 29/25 мм.

Графическая часть

1 лист: участок технологической схемы обвязка посевного аппарата.

2 лист: посевной аппарат в разрезе.

 

Вариант 7

Рассчитать и спроектировать ферментатор для аэробного стерильного глубинного культивирования бактерий-продуцентов лизина, объемом 50 м3.

Сделать следующие расчеты:

- расчет мощности, потребляемой мешалкой на перемешивание;

- тепловой расчет аппарата;

- материальный баланс на 1 загрузку;

- расчет установки для пеногашения.

Параметры процесса и физико-химические показатели среды следующие:

- плотность среды rс = 1100 кг/м3;

- динамическая вязкость среды mс = 0,00145 Па·с;

- теплоемкость среды С = 4186 Дж/(кг·К);

- коэффициент заполнения Кф = 0,65;

- рабочее давление воздуха в аппарате над уровнем жидкости
р = 0,30·105 Па;

- температура культивирования t = 30 °С;

- температура воды на входе в рубашку или змеевик t1 = 15 °С, на выходе t2 = 25 °С;

Используется жидкий пеногаситель в количестве 1 кг на 1 м3 среды, готовится 1 раз в сутки на 1 аппарат.

Стерилизация масла осуществляется путем нагревания его от tм' = 20 °С до tм'' = 130 °С паром (р = 4·105 Па) через змеевик из трубок диаметром 29/25 мм.

Графическая часть

1 лист: обвязка ферментатора;

2 лист: ферментатор в разрезе.

 

Вариант 8

 

Рассчитать и спроектировать ферментатор для аэробного стерильного глубинного культивирования бактерий-продуцентов глутаминовой кислоты, объемом 40 м3.

Сделать следующие расчеты:

- расчет мощности, потребляемой мешалкой на перемешивание;

- тепловой расчет аппарата;

- материальный баланс на 1 загрузку;

- расчет установки для пеногашения.

Параметры процесса и физико-химические показатели среды следующие:

- плотность среды rс = 1150 кг/м3;

- динамическая вязкость среды mс = 0,00140 Па·с;

- теплоемкость среды С = 4150 Дж/(кг·К);

- коэффициент заполнения Кф = 0,68;

- рабочее давление воздуха в аппарате над уровнем жидкости
р = 0,25·105 Па;

- температура культивирования t = 30 °С;

- температура воды на входе в рубашку или змеевик t1 = 15 °С, на выходе t2 = 27 °С.

Используется жидкий пеногаситель в количестве 1 кг на 1 м3 среды, готовится 1 раз в сутки на 1 аппарат.

Стерилизация масла осуществляется путем нагревания его от tм' = 18 °С до tм'' = 110 °С паром (р = 4·105 Па) через змеевик из трубок диаметром 29/25 мм.

Графическая часть

1 лист: обвязка ферментатора.

2 лист: ферментатор в разрезе.

 

Вариант 9

 

Рассчитать и спроектировать ферментатор для аэробного стерильного глубинного культивирования микромицетов, продуцентов протеолитических ферментов, объемом 45 м3.

Сделать следующие расчеты:

- расчет мощности, потребляемой мешалкой на перемешивание;

- тепловой расчет аппарата;

- материальный баланс на 1 загрузку;

- расчет установки для пеногашения.

Параметры процесса и физико-химические показатели среды следующие:

- плотность среды rс = 1130 кг/м3;

- динамическая вязкость среды mс = 0,00125 Па·с;

- теплоемкость среды С = 4160 Дж/(кг·К);

- коэффициент заполнения Кф = 0,7;

- рабочее давление воздуха в аппарате над уровнем жидкости
р = 0,27·105 Па;

- температура культивирования t = 30 °С;

- температура воды на входе в рубашку или змеевик t1 = 14 °С, на выходе t2 = 27 °С;

Используется жидкий пеногаситель в количестве 1 кг на 1 м3 среды, готовится 1 раз в сутки на 1 аппарат.

Стерилизация масла осуществляется путем нагревания его от tм' = 20 °С до tм'' = 110 °С паром (р = 4·105 Па) через змеевик из трубок диаметром 29/25 мм.

Графическая часть

1 лист: обвязка ферментатора.

2 лист: ферментатор в разрезе.

 

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:

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

mмах = 0,35 ч-1;

Крs = 13,5 кг/м3;

Ks = 1,35 кг/м3;

Sо = 32 кг/м3;

S = 2 кг/м3;

рбарды = 1030 кг/м3.

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

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 дм33·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:

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

mмах = 0,3 ч-1;

Крs = 13,0 кг/м3;

Ks = 1,3 кг/м3;

Sо = 25 кг/м3;

S = 2,5 кг/м3;

Ргидрол. = 1100 кг/м3.

Рассчитать стационарную продуктивность g и экономический коэффициент использования субстрата h.

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 дм33·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 хн = 15 % до конечной хк = 25 % при следующих условиях:

Количество поступающей суспензии 30 т/ч.

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

Абсолютное давление в барометрическом конденсаторе рбк = 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.

 

Вариант 13

 

Спроектировать трехкорпусную вакуум-выпарную установку для концентрирования дрожжевой суспензии от начальной массовой концентрации хн = 14 % до конечной хк = 24 % при следующих условиях:

Количество поступающей суспензии 20 т/ч.

Абсолютное давление греющего насыщенного водяного пара
рг.п = 2,5·105 Па.

Абсолютное давление в барометрическом конденсаторе рбк = 0,3·105 Па.

Взаимное направление пара и суспензии – прямой ток.

Выпарной аппарат – с выносной греющей камерой.

Раствор, поступающий на установку, имеет температуру t = 25 °С.

Перед подачей в корпус раствор подогревается в теплообменнике до температуры 83 °С.

Начальная температура охлаждающей воды 14 °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.

 

Вариант 14

 

Спроектировать трехкорпусную вакуум-выпарную установку для концентрирования дрожжевой суспензии от начальной массовой концентрации хн = 15 % до конечной хк = 30 % при следующих условиях:

Количество поступающей суспензии 35 т/ч.

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

Абсолютное давление в барометрическом конденсаторе рбк = 0,2·105 Па.

Взаимное направление пара и суспензии – прямой ток.

Выпарной аппарат – с выносной греющей камерой.

Раствор, поступающий на установку, имеет температуру t = 40 °С.

Перед подачей в корпус раствор подогревается в теплообменнике до температуры 90 °С.

Начальная температура охлаждающей воды 17 °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.

Вариант 15

 

Спроектировать трехкорпусную выпарную установку для упаривания последрожжевой барды от начальной массовой концентрации хн = 6 % СВ до конечной хк = 50 % СВ при следующих условиях:

Количество поступающей на упаривание последрожжевой барды 50 т/ч.

Абсолютное давление греющего насыщенного водяного пара рг.п=5·105 Па.

Абсолютное давление в барометрическом конденсаторе рбк = 0,2·105 Па.

Взаимное направление пара и суспензии – прямой ток.

Выпарной аппарат – с выносной греющей камерой.

Последрожжевая барда, поступающая на выпарку, имеет температуру t = 30 °С.

Перед подачей в I корпус раствор подогревается в теплообменнике до температуры, близкой к 100 °С.

Начальная температура охлаждающей воды 16 °С.

Температура конденсата вторичного пара, выходящего из барометрического конденсатора, ниже температуры конденсации на 5 °С.

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

Графическая часть

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

2 лист: выпарной аппарат в разрезе.

 

Вариант 16

 

Спроектировать трехкорпусную выпарную установку для упаривания последрожжевой барды от начальной массовой концентрации хн = 5 % СВ до конечной хк = 40 % СВ при следующих условиях:

Количество поступающей на упаривание последрожжевой барды 30 т/ч.

Абсолютное давление греющего насыщенного водяного пара рг.п=4·105 Па.

Абсолютное давление в барометрическом конденсаторе рбк = 0,3·105 Па.

Взаимное направление пара и суспензии – прямой ток.

Выпарной аппарат – с выносной греющей камерой.

Последрожжевая барда, поступающая на выпарку, имеет температуру t = 25 °С.

Перед подачей в I корпус раствор подогревается в теплообменнике до температуры близкой к 90 °С.

Начальная температура охлаждающей воды 15 °С.

Температура конденсата вторичного пара, выходящего из барометрического конденсатора, ниже температуры конденсации на 5 °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.

 

Вариант 17

Спроектировать трехкорпусную выпарную установку для упаривания последрожжевой барды от начальной массовой концентрации хн = 3 % СВ до конечной хк = 45 % СВ при следующих условиях:

Количество поступающей на упаривание последрожжевой барды 40 т/ч.

Абсолютное давление греющего насыщенного водяного пара рг.п=6·105 Па.

Абсолютное давление в барометрическом конденсаторе рбк = 0,3·105 Па.

Взаимное направление пара и суспензии – прямой ток.

Выпарной аппарат – с выносной греющей камерой.

Последрожжевая барда, поступающая на выпарку, имеет температуру t = 35 °С.

Перед подачей в I корпус раствор подогревается в теплообменнике до температуры, близкой к 100 °С.

Начальная температура охлаждающей воды 14 °С.

Температура конденсата вторичного пара, выходящего из барометрического конденсатора, ниже температуры конденсации на 5 °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.

 

Вариант 18

Рассчитать и спроектировать установку для очистки и стерилизации воздуха, поступающего в 4 ферментатора, где происходит в стерильных условиях биосинтез лизина бактериями Brevibacterium sp 22.

Подобрать масляный фильтр для грубой очистки.

Подобрать компрессор и проверить давление воздуха.

Рассчитать теплообменник воздушного охлаждения, подобрать влагоотделитель, головной и индивидуальный фильтры.

Определить: сопротивление фильтров при скорости воздуха w = 5 м/с; концентрацию пыли после масляного фильтра, если начальная концентрация Yн = 3,3 мг/м3, влажность е = 90 %; продолжительность работы фильтров.

Графическая часть

1 лист: аппаратурно-технологическая схема процесса очистки воздуха.

2 лист: индивидуальный фильтр в разрезе.

 

Вариант 19

Рассчитать и спроектировать установку для очистки и стерилизации воздуха, поступающего в 2 ферментатора, где происходит в стерильных условиях биосинтез лизина бактериями Brevibacterium sp 22.

Подобрать масляный фильтр для грубой очистки.

Подобрать компрессор и проверить давление воздуха.

Рассчитать теплообменник воздушного охлаждения, подобрать влагоотделитель, головной и индивидуальный фильтры.

Определить: сопротивление фильтров при скорости воздуха w = 4 м/с; концентрацию пыли после масляного фильтра, если начальная концентрация Yн = 2,5 мг/м3, влажность е = 70 %; продолжительность работы фильтров.

Графическая часть

1 лист: аппаратурно-технологическая схема процесса очистки воздуха.

2 лист: индивидуальный фильтр в разрезе.

 

Вариант 20

Рассчитать и спроектировать установку для очистки и стерилизации воздуха, поступающего в 4 ферментатора, где происходит в стерильных условиях биосинтез протеолитических ферментов грибом A. Oryzae 8F1.

Подобрать масляный фильтр для грубой очистки.

Подобрать компрессор и проверить давление воздуха.

Рассчитать теплообменник воздушного охлаждения, подобрать влагоотделитель, головной и индивидуальный фильтры.

 

Определить: сопротивление фильтров при скорости воздуха w = 6 м/с; концентрацию пыли после масляного фильтра, если начальная концентрация Yн = 4,0 мг/м3, влажность е = 80 %; продолжительность работы фильтров.

Графическая часть

1 лист: аппаратурно-технологическая схема процесса очистки воздуха.

2 лист: индивидуальный фильтр в разрезе.

 

Вариант 21

Рассчитать и спроектировать распылительную сушильную установку для сушки концентрата кормовых дрожжей.

Производительность сушилки по испаренной влаге W = 2000 кг/ч. Влажность исходного концентрата дрожжей, поступающего на сушку, w1 = 75 %. Влажность высушенного порошка дрожжей w2 = 10 %. Температура концентрата, поступающего в сушилку n1 = 55 °С, температура дрожжевого порошка, поступающего из сушилки n2 = 35 °С. Сушка производится воздухом, нагреваемым в калорифере.

Параметры воздуха перед калорифером:

 

Показатели Летние условия Зимние условия
Температура t2, °С -15
Влажность j2, % 60,0 87,0
Влагосодержание d2, г/кг сухого воздуха 9,7 1,1
Энтальпия I2, кДж/кг 44,85 4,7

 

Параметры воздуха после подогрева в калорифере:

 

Температура t3, °С
Влагосодержание d3, г/кг сухого воздуха 9,7 1,1

 

Параметры воздуха в помещении сушилки: t1 = 25 °С, влажность j1 =60 %.

Температура воздуха после сушильной башни t4 = 75 °С; температура воздуха, выходящего из циклонов – осадителей продукта – t5 = 50 °С.

Напряжение объема сушильной башни по влаге А = 3,5 кг/м3·ч. Давление пара в калорифере р = 6·105 Па.

Графическая часть

1 лист: аппаратурно-технологическая схема стадии сушки кормовых дрожжей.

2 лист: сушильная камера в разрезе.

 

Вариант 22

Рассчитать и спроектировать распылительную сушильную установку для сушки концентрата амилолитических ферментов.

Производительность сушилки по испаренной влаге W = 3000 кг/ч. Влажность исходного концентрата дрожжей, поступающего на сушку, w1 = 80 %. Влажность высушенного порошка ферментов w2 = 15 %. Температура концентрата, поступающего в сушилку n1 = 40 °С, температура ферментного порошка, поступающего из сушилки n2 = 25 °С. Сушка производится воздухом, нагреваемым в калорифере.

Параметры воздуха перед калорифером:

 

Показатели Летние условия Зимние условия
Температура t2, °С -15
Влажность j2, % 60,0 87,0
Влагосодержание d2, г/кг сухого воздуха 9,7 1,1
Энтальпия I2, кДж/кг 44,85 4,7

 

Параметры воздуха после подогрева в калорифере:

Температура t3, °С
Влагосодержание d3, г/кг сухого воздуха 9,7 1,1

Параметры воздуха в помещении сушилки: t1 = 26 °С, влажность j1 =62 %.

Температура воздуха после сушильной башни t4 = 60 °С; температура воздуха, выходящего из циклонов – осадителей продукта – t5 = 45 °С.

Напряжение объема сушильной башни по влаге А = 3,5 кг/м3·ч. Давление пара в калорифере р = 5,5·105 Па.

Графическая часть

1 лист: аппаратурно-технологическая схема стадии сушки амилолитических ферментов.

2 лист: сушильная камера в разрезе.

 

Вариант 23

Рассчитать и спроектировать распылительную сушильную установку для сушки концентрата протеолитических ферметов.

Производительность сушилки по испаренной влаге W = 2500 кг/ч. Влажность исходного концентрата дрожжей, поступающего на сушку, w1 = 70 %. Влажность высушенного порошка ферментов w2 = 12 %. Температура концентрата, поступающего в сушилку n1 = 50 °С, температура ферментного порошка, поступающего из сушилки n2 = 30 °С. Сушка производится воздухом, нагреваемым в калорифере.

Параметры воздуха перед калорифером:

 

Показатели Летние условия Зимние условия
Температура t2, °С -15
Влажность j2, % 60,0 87,0
Влагосодержание d2, г/кг сухого воздуха 9,7 1,1
Энтальпия I2, кДж/кг 44,85 4,7

 

Параметры воздуха после подогрева в калорифере:

Температура t3, °С
Влагосодержание d3, г/кг сухого воздуха 9,7 1,1

 

Параметры воздуха в помещении сушилки: t1 = 24 °С, влажность j1 =65 %.

Температура воздуха после сушильной башни t4 = 70 °С; температура воздуха, выходящего из циклонов – осадителей продукта – t5 = 55 °С.

Напряжение объема сушильной башни по влаге А = 3,5 кг/м3·ч. Давление пара в калорифере р = 5·105 Па.

Графическая часть

1 лист: аппаратурно-технологическая схема стадии сушки протеолитических ферментов.

2 лист: сушильная камера в разрезе.

 

Вариант 24

Рассчитать и спроектировать двухвальцовую сушилку для сушки концентрата гидролизных дрожжей производительностью 0,5 т/ч. Начальное содержание сухих веществ в концентрате 25 %, конечное 90 %. Сушилка обогревается паром, рабс = 0,5 МПа, толщина слоя дрожжей около 1 мм. Толщина стенки чугунного вальца 10 мм. Над поверхностью материала продувается воздух со скоростью 2 м/с. Температура воздуха 50 °С, влажность j = 40 %.

Дрожжевая суспензия перед сушкой нагревается до температуры 80 °С, исходная температура дрожжевого концентрата 40 °С за счет тепла конденсата, выводимого из сушильных барабанов.

Рассчитать необходимую площадь поверхности нагрева вальцовой сушилки и подобрать сушилку по каталогу.

Рассчитать поверхность теплообмена и подобрать теплообменник для подогрева дрожжевой суспензии.

Графическая часть

1 лист: аппаратурно-технологическая схема линии сушки дрожжевого концентрата, включающая емкость с концентратом, сушилку, циклон, фильтр рукавный, бункер для готового продукта, конвейер ленточный, норию.

2 лист: общий вид сушилки в разрезе.

Вариант 25

 

Рассчитать и спроектировать двухвальцовую сушилку для сушки концентрата дрожжей из мелассной барды производительностью 0,35 т/ч. Начальное содержание сухих веществ в концентрате 20 %, конечное 85 %. Сушилка обогревается паром, рабс = 0,6 МПа, толщина слоя дрожжей около 1,1 мм. Толщина стенки чугунного вальца 10 мм. Над поверхностью материала продувается воздух со скоростью 2,2 м/с. Температура воздуха 40 °С, влажность j = 40 %.

Дрожжевая суспензия перед сушкой нагревается до температуры 75 °С, исходная температура дрожжевого концентрата 45 °С за счет тепла конденсата, выводимого из сушильных барабанов.

Рассчитать необходимую площадь поверхности нагрева вальцовой сушилки и подобрать сушилку по каталогу.

Рассчитать поверхность теплообмена и подобрать теплообменник для подогрева дрожжевой суспензии.

Графическая часть

1 лист: аппаратурно-технологическая схема линии сушки дрожжевого концентрата, включающая емкость с концентратом, сушилку, циклон, фильтр рукавный, бункер для готового продукта, конвейер ленточный, норию.

2 лист: общий вид сушилки в разрезе.

 

Вариант 26

Рассчитать и спроектировать двухвальцовую сушилку для сушки концентрата дрожжей, полученных на окисленных углеводородах, производительностью 0,2 т/ч. Начальное содержание сухих веществ в концентрате 20 %, конечное 80 %. Сушилка обогревается паром, рабс = 0,55 МПа, толщина слоя дрожжей около 1,2 мм. Толщина стенки чугунного вальца 10 мм. Над поверхностью материала продувается воздух со скоростью 1,5 м/с. Температура воздуха 55 °С, влажность j = 40 %.

Дрожжевая суспензия перед сушкой нагревается до температуры 85 °С, исходная температура дрожжевого концентрата 43 °С за счет тепла конденсата, выводимого из сушильных барабанов.

Рассчитать необходимую площадь поверхности нагрева вальцовой сушилки и подобрать сушилку по каталогу.

Рассчитать поверхность теплообмена и подобрать теплообменник для подогрева дрожжевой суспензии.

Графическая часть

1 лист: аппаратурно-технологическая схема линии сушки дрожжевого концентрата, включающая емкость с концентратом, сушилку, циклон, фильтр рукавный, бункер для готового продукта, конвейер ленточный, норию.

2 лист: общий вид сушилки в разрезе.

 


Поделиться:

Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 203; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.007 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты