6. Расчет концентрации для проверки

1. 

2. 

3. 

4. 

5. 

6. 

7. 

8. 

9. 

10. 

7.Расчет значений биологического тепла :

1. =226

2. =312,8

3. =343,6

4. =374,3

5. =431,4

6. =463,3

7. =488,5

8. =552,2

9. =578,5

Сводная таблица расчетных данных для определения максимальных значений требуемого объемного коэффициента массоотдачи и биологического тепла .

Номер часа	X, кг/м3	Y, -	Z, -	µ, 1/ч	βV, 1/с	Qб, кВТ
0	25,6	-	-	-	-	-
1	28,9	57,4	0,068	0,13	0,414	226,1
2	33,5	58,1	0,081	0,16	0,418	312,8
3	38,3	58,7	0,102	0,15	0,423	343,6
4	43,5	59,5	0,085	0,14	0,429	374,3
5	49,2	60,2	0,120	0,14	0,434	431,4
6	55,3	61.2	0,102	0,13	0,441	463,3
7	61,5	62,1	0,105	0,12	0,448	488,5
8	68	63,1	0,105	0,12	0,455	552,2
9	75,6	64,1	0,087	0,11	0,468	578,2

Расчет гидродинамических характеристик барботажного аппарата.

Определив максимальное значение объемного коэффициента массоотдачи необходимо рассчитать объемный расход воздуха подаваемого в аппарат Q_г , т.к. именно скорость движение газовой фазы определяет интенсивность перемешивания жидкостной фазы в пустотелых барботажных аппаратах, что, в свою очередь, определяет интенсивность переноса кислорода к клеткам.

1. Плотность культурной жидкости определяется по уравнению

ρ_ж/ρ_в = 1 + 0,32*С

Рассмотрим перевод концентрации биомассы в концентрацию абсолютно сухой биомассы, выраженную в массовых долях на конце 9-го часа.

На конце 9-го часа в аппарате накоплено 4905 кг дрожжей. При этом набор жидкости в аппарате, на данный час, составил 64,6 м³.

Тогда концентрация дрожжей в аппарате будет равна

X=D/V_ж=4905/64,9 = 75,6 (кг/м³)

Откуда

С=X/40=75,6/40 = 1,89%=0,0189.

2. Определим плотность культурной жидкости при температуре культивирования 30^○С при этой концентрации.

ρ_в =995,76 кг/м³ тогда:

ρ_ж = 995,7(1+0,0189)= 1014,52 кг/м³

  

3. Расчет приведенной скорости газа ω_г в аппарате.

ω_г

Возьмем произвольно, что D_А=1, тогда

S_A=π* /4=0,785* =0,785*1=0,785

Тогда :

V_{ж max}=S_AH_{ж max} => H _{ж max} =V_{ж max}/S_A = 64,9/0,785=81,5 м

Н_см = H _ж /(1-φ_г )=81,5/(1-0,3)=116,4 м

Геометрическая высота рабочего объема ферментатора H_г, равна:

H_г = Н_см /К_п =116,4/0,65=179 м

Составим таблицу для подбора нужного диаметра:

DA	SA	Hж	Hсм	Hг	Hг/DA
1	0,785	81,5	116,4	179	179
2	3,14	20,7	29,6	45,5	22,8
3	7,065	9,18	13,1	20,2	6,7
4	12,56	5,16	7,38	11,4	2,85
5	19,62	3,3	4,7	7,2	1,44

Диаметр из таблицы равен D_A =4 м.

Найдем расход воздуха для подачи его в ферментатор:

Q_г=ω_гS_A=0,257*12,58=3,23