Контрольная работа по дисциплине Процессы и аппараты биотехнологии Z215

Уважаемый студент!

Данная работа не готова, но Вы можете заказать ее у нас за символическую цену, связавшись с нами любым удобным для Вас способом:

• вконтакте: http://vk.com/id231049521
• электронная почта: otli4nik24@mail.ru
• форма обратной связи

Мы ответим Вам в самое ближайшее время. Всегда рады помочь!

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:

r_с = 1100 кг/м³ – плотность среды.

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

Время заполнения ферментера – 2 ч.

V^p_cм = 0,7 V^р_ферм.

h_з = 0,7 - коэффициент заполнения смесителя средой.

D_вн. = 2 м - внутренний диаметр смесителя.

d = 6 мм - толщина стенок корпуса.

Мешалка 3-х лопастная пропеллерная, d_м = 0,33·D_вн. 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 d_вн = 70/78 мм; наружных – d_н = 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:

r_с = 1150 кг/м³ – плотность среды.

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

Время заполнения ферментера – 3 ч.

V^p_cм = 0,7 V^р_ферм.

h_з = 0,7 - коэффициент заполнения смесителя средой.

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

d = 8 мм - толщина стенок корпуса.

Мешалка 3-х лопастная пропеллерная, d_м = 0,33·D_вн. 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 d_вн = 70/78 мм; наружных – d_н = 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:

r_с = 1120 кг/м³ – плотность среды.

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

Время заполнения ферментера – 4 ч.

V^p_cм = 0,7 V^р_ферм.

h_з = 0,7 - коэффициент заполнения смесителя средой.

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

d = 6,5 мм - толщина стенок корпуса.

Мешалка 3-х лопастная пропеллерная, d_м = 0,33·D_вн. 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 d_вн = 70/78 мм; наружных – d_н = 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 r_с = 1120 кг/м³;

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

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

- коэффициент заполнения К_ф = 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 t_м' = 18 °С до t_м'' = 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 r_с = 1150 кг/м³;

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

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

- коэффициент заполнения К_ф = 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 t_м' = 20 °С до t_м'' = 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 r_с = 1100 кг/м³;

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

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

- коэффициент заполнения К_ф = 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 t_м' = 19 °С до t_м'' = 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 r_с = 1100 кг/м³;

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

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

- коэффициент заполнения К_ф = 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 t_м' = 20 °С до t_м'' = 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 r_с = 1150 кг/м³;

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

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

- коэффициент заполнения К_ф = 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 t_м' = 18 °С до t_м'' = 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 r_с = 1130 кг/м³;

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

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

- коэффициент заполнения К_ф = 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 t_м' = 20 °С до t_м'' = 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;

m_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 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 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:

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

m_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 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 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.

Вариант 13

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

Количество поступающей суспензии 20 т/ч.

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

Абсолютное давление в барометрическом конденсаторе р_бк = 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 х_н = 15 % до конечной х_к = 30 % при следующих условиях:

Количество поступающей суспензии 35 т/ч.

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

Абсолютное давление в барометрическом конденсаторе р_бк = 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 х_н = 6 % СВ до конечной х_к = 50 % СВ при следующих условиях:

Количество поступающей на упаривание последрожжевой барды 50 т/ч.

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

Абсолютное давление в барометрическом конденсаторе р_бк = 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 х_н = 5 % СВ до конечной х_к = 40 % СВ при следующих условиях:

Количество поступающей на упаривание последрожжевой барды 30 т/ч.

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

Абсолютное давление в барометрическом конденсаторе р_бк = 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 х_н = 3 % СВ до конечной х_к = 45 % СВ при следующих условиях:

Количество поступающей на упаривание последрожжевой барды 40 т/ч.

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

Абсолютное давление в барометрическом конденсаторе р_бк = 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 Y_н = 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 Y_н = 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 Y_н = 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:

Параметры воздуха после подогрева в калорифере:

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:

Параметры воздуха после подогрева в калорифере:

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:

Параметры воздуха после подогрева в калорифере:

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, р_абс = 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, р_абс = 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, р_абс = 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.