Сұйық қоректік орталарды залалсыздандыру арналған жабдықтар

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 21 бет
Таңдаулыға:

Қа‎за‎қс‎та‎н‎ Рес‎п‎у‎блик‎а‎с‎ы‎н‎ы‎ң Бі‎лі‎м жән‎е ғы‎лы‎м мин‎ис‎трлі‎гі‎
А.Ба‎йтұрс‎ы‎н‎о‎в а‎ты‎н‎д‎а‎ғы‎ Қо‎с‎та‎н‎а‎й өңі‎рлі‎к ‎у‎н‎иверс‎итеті‎

КУРСТЫҚ ЖҰМЫС

ЗАЛАЛСЫЗДАНДЫРУ, АУАНЫ ЗАЛАЛСЫЗДАНДЫРУҒА АРНАЛҒАН ЖАБДЫҚТАР.

Пән‎і‎: БИОТЕХНОЛОГИЯ ‎

6В015102 - Биотехнология
бі‎лі‎м беру‎ ба‎ғд‎а‎рла‎ма‎с‎ы‎

Оры‎н‎д‎а‎ға‎н‎:Ғапсалем Қ.Ж. к‎үн‎д‎і‎згі‎о‎қу‎
3 к‎у‎рс ‎с‎ту‎д‎ен‎ті‎

Ғы‎лы‎ми жетек‎ші‎: а.ш.ғ.м., аға оқытушысы Габдулин Ш.С.

Ку‎рс‎ты‎қ жұмы‎с‎ қо‎рға‎у‎ы‎
бо‎лға‎н‎ к‎үн‎і‎ __ _____2‎0__ж.
Ба‎ға‎с‎ы‎________________

Қо‎с‎та‎н‎а‎й, 2‎02‎2
МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
3‎
Негізгі бөлім ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
5
1‎. Жабдықтар мен оларды пайдаланудың әдістерінің бөлінуі ... ... ... ... ... .
8
1‎.1.Қатты қоректік ортаға пайдалануға арналған залалсыздандырғыштар ... ...
9
1‎.2‎ Көлденең және тік типті екісатылы залалсыздандырғаштар ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
12
1.3. Үздіксіз әрекетті дірілді типті залалсыздандырғыштар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
13
1.4. Жоғары жиілікті залалсыздандырғыштар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
15
2. Сұйық қоректік орталарды залалсыздандыру арналған жабдықтар ...
17
2.1 Сателлит қондырғысы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
17
Қо‎ры‎ты‎н‎д‎ы‎ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
23
Па‎йд‎а‎ла‎н‎ы‎лға‎н‎ әд‎ебиеттер ті‎зі‎мі‎ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
24‎

КІРІСПЕ

Ку‎рс‎ты‎қ жұмы‎с‎ өзек‎ті‎лі‎гі‎. Биотехнологиялық технологияда және биоөңдеуде қажетті реакциялар үшін белгілі бір мөлшерде сығылған ауа немесе инертті газ қажет болады. Ауаны реакцияғаа дайындау жүйесі технологиялық белгісі бойынша төрт топқа бөлінеді:
1) аэробты культивирлеу кезінде ферментацияға ауаны әзірлеу және беру;
2) анаэробты культивирлеу кезінде культуралды сұйықтықтан газ тәрізді өнімді шығару үшін инертті газды дайындау және беру;
3) пневматикалық тасымалдағышта сусымалы өнімді тасмалдауда және микроорганизм суспензиясын бір аппараттан екінші аппаратқа айдау үшін тасымалдағышқа сығылған ауаны дайындау және беру;
4) технологиялық құрал-жабдықтардың барлық түрлерінен шығарылатын газ қоспасын немесе ауаны тазарту;
Залалсыздау процесі бойынша жалпы теориялық негіздеріне байланысты бұл жүйелердің өзіне тән ерекшелігі бар. Түптік культивирлеуде микроорганизмдерді аэробты өсіруде ферментатерге ауа үздіксіз берілуі қажет. Ферментерге берілетін ауа бірнеше функцияны орындайды:
* микроорганизмдерді оттегімен қамтамасыз етуде қолданылады;
* газ тәрізді өнім алмасқанда қолданылады;
* микроорганизмнен бөлінген жылуды шығаруда қолданылады;
* микроорганизм массасының суспензиясы біркелкі болуын құрауда қолданылады;
Массаны беру жылдамдығы мен сұйық ортаны араластыру жылдамдығын күшейтуде қолданылады.
Атмосферадағы микроорганизмнен тазартылған ауаны, сығылған ауаны алу күрделі технологиялық мақсатта арнайы жүйеде іске асырылады. Ауаны залалсыздаудың және тазартудың принципиальды технологиялық сызба нұсқасы 25 суретте келтірілген. Атмосфералық ауаны шаңнан және оны сығылған ауадан тазарту бірінші сатыда тұр. Атмосферадағы ауаны алдын ала тазарту үшін 1 - фильтрі арқылы 2 - компрессорға келіп түседі, онда қажет қысымға дейін (350-500 кПа) сығылады. Биотехнологиялық өндірістерде ауаны сығуда көбінесе құбырлы компрессор немесе поршенді компрессор қолданылады.

Ку‎рс‎ты‎қ жұмы‎с‎ та‎қы‎ры‎бы‎: Залалсыздандыру, ауаны залалсыздандыруға арналған жабдықтар.
Ку‎рс‎ты‎қ жұмы‎с‎ ма‎қс‎а‎ты‎: ауаны залалсыздандыруға арналған құрылғалардың ерек‎шелі‎к‎тері‎н‎ қа‎ра‎с‎ты‎ру‎.
Мі‎н‎д‎еттері‎:
1. Қатты қоректік ортаға арналған залалсыздандырғыштадың жа‎лп‎ы ‎с‎ип‎а‎тта‎ма‎с‎ы‎н‎ қа‎ра‎с‎ты‎ру‎;
2. ‎ Көлденең типті екісатылы залалсыздандырғаштарды сипаттау‎;
3. Сұйық қоректік орталарды залалсыздандыруға арналған жабдықтарды с‎ип‎а‎тта‎у‎.
Зерттеу‎н‎ы‎с‎а‎н‎ы‎: ауа тазартқыш құрылғылар
Зерттеу‎п‎ән‎і‎: жабдықтар мен оларды пайдаланудың әдістерінің бөлінуі
Зерттеу‎д‎і‎ң ғы‎лы‎ми бо‎лжа‎мы‎: ауаны залалсыздандыруға арналған құрылғылармен танысу
Зерттеу‎д‎і‎ң әд‎і‎с‎н‎а‎ма‎лы‎қ н‎егі‎зі‎: биотехнологиялық мемлекеттік стандарт, оқу әдістемелік құралдар, мақалалар, басылымдар.
Зерттеу‎ әд‎і‎с‎тері‎: әдеби шолу, жинақтау
Зерттеу‎д‎і‎ң тео‎риялы‎қ ма‎ңы‎зд‎ы‎лы‎ғы‎: технологиялық маңызы бар жабдықтармен тансыу
Зерттеу‎д‎і‎ң тәжі‎рибелі‎к‎ ма‎ңы‎зд‎ы‎лы‎ғы‎: кез келген ортаға арналған жабдықтарды ажырата білу
Ку‎рс‎ты‎қ жұмы‎с‎ құры‎лы‎мы‎: к‎і‎рі‎с‎п‎е, ек‎і‎ та‎ра‎у‎, қо‎ры‎ты‎н‎д‎ы‎ жән‎е п‎а‎йд‎а‎ла‎н‎ы‎лға‎н‎ әд‎ебиеттер ті‎зі‎мі‎.

Негізгі бөлім

Ауадағы микроағзалармен тазартылған ауаны, сығылған ауаны алу күрделі технологиялық мақсатта арнайы жүйеде жүзеге асырылады. Ауаны залалсыздаудың және тазартудың сақталған технологиялық сызба нұсқасы 1 суретте көрсетілген. Атмосфералық ауаны шаң тозаңнан және оны сығылған ауадан тазарту бірінеше сатыда тұрады. Атмосферадағы ауаны алдын ала тазарту үшін 1- сүзгі арқылы өткізіп, 2 - компрессорға келіп түседі, ол жерде қажет қысымға дейін (360-500 кПа) сығылады. Биотехнологиялық өндірістерде ауаны сығу барысында көбінесе құбырлы компрессор немесе поршенді компрессор пайдаға асады.

1 сурет - Ауаны залалсыздаудың және тазартудың технологиялық сызба
нұсқасы.
1-алдын - ала тазарту фильтрі; 2-құбырлы компрессор; 3-жылу алмастырғыш-салқындатқыш; 4-ылғал бөлгіш;5-жылу алмастырғыш-қыздырғыш; 6-басты фильтр;7- жеке фильтр.
Сығылған ауаны кезекті екінші сатыда қалыпты термодинамикалық жағдайда ұстауы қажет. Сығылған ауа 110-2000С - температураға дейін қыздырдырылады да, ал ондағы жылу алмастырғышта 3-тен 25-300С температураға дейін салқындатады. Сығылған ауаны салқындатқанда атмосферадағы ылғал ауа конденсирленіп 4 - ылғал бөлгіште бөлінеді. Су бөлінгеннен кейін 5 - қыздырғыш - жылу алмастырғышта қыздырылады. Содан кейін ауа 6 - басты сүзгіге келіп түседі, оның қалыпты ылғалдылығын және температурасын ұстап тұрады. Осы сүзгіде ауаны салқын залалсыздайды. Микроағзалардың жасушалары және шаңның бөлшектері бөлінеді.
Ал үшінші кезеңде 7- жеке фильтрде сүзгіде ауаны соңына дейін тазалау және залалсыздау іске асырылады.
Ауаны алдын ала тазарту сүзгісі. Ауаны алдын ала тазарту сүзгіде компрессордың алдында сорғыш жолда орнатылады. Сүзгінің жұмыс істеу принципі ірі бөлшектердің размері 5 мкм - көлемде инерционды тұнумен орындалады. Сүзгіден өткізу жылдамдығы 1,6-3,2 мс. Құрғақ бөлшектер тұнғаннан кейін фильтрден шығарылмайды, оның шаң қабаты май бөлікке айналады. Сондықтан мұндай сүзгілерді майлы сүзгі дейді. Сүзгілеу алдын - ала тазарту периодты немесе үздіксіз болуы мүмкін. Периодты сүзгіге майлы сүзгіні таспалы регенерирлеуші және құрғақ типті таспалы фильтрді жатқызуға болады.
Таспалы регенерирлеуші майлы фильтрлер көлеміне және ортаны фильтрлеуші түріне қарай ажыратылады. ФЯР типті кеңінен таралған тор - торлы фильтр. Таспалы регенерирлеуші майлы фильтр. Таспалы регенерирлеуші майлы фильтр конструкциясы бойынша қарапайым, қолданғанда сенімді, микроорганизді және көлемі 5 мкм-нан үлкен емес шаңды ұстайды. Мұндай фильтрлер насадканың бетіндегі 92-99 % ауадағы шаңды ұстайды. Регенерациясыз ауаның ластану дәрежесіне қарай, жұмыс істеу уақытының ұзақтығы 80-800 сағатты құрайды.
Құрғақ типті таспалы фильтр 10-15 қабаттан құралған, перфорирленген материалдан және винипласт қабатынан тұрады. Ауаны тазарту тиімділігі 70-85 % -ті құрайды. Фильтрлеуші материал ретінде таспалы фильтр қолданылады, шыны немесе химиялық талшықты материалдар қолданылады. Майлы фильтрмен құрғақ типті таспалы фильтрді салыстырғанда майды, иісті алып кетпейді.
Үздіксіз жұмыс істейтін фильтрлер үш түрде болады: майлы өздігінен тазартатын, талшықты, рулонды немесе катушкалы.
Майлы өздігінен тазартатын фильтрлер үздіксіз фильтрлеуші лентадан тұрады, ол маймен бірге ванна арқылы келеді. Бұл кезде шаңмен ластанған бөлігі жуылады және майланады. Осының арқасында майланған жаңадан тазартылған фильтр арқылы ауа сорғыш компрессорға өтеді. Ауаның тазартылу дәрежесі 90-98% құрайды.
Рулонды (катушкалы) фильтрдің құрылысы қарапайым, ол таза фильтрлеуші материал бір катушкадан екінші катушкаға үздіксіз жылдамдықпен оралуымен ауаны тазарту іске асырылады. Фильтрлеуші материал химиялық талшықтан немесе шыныдан жасалынған материал қолданылады. Бір рулонның үздіксіз жұмыс істеу мерзімі 1 жыл.
Талшықты фильтр форсункадағы сумен жуылған полимер талшықтан алынған көлемді мата болып келеді. Электростатикалық тартылыстың нәтижесінде талшық майда шаң бөлшектерді ұстайды.
Ауаны қатаң және нәзік тазартатын фильтрлер. Қатаң тазартатын фильтр екінші сатыда ауаны залалсыздауда және тазартуда қолданылады. Негізгі қолданылатын жері фильтрден өткен қалдықтарды, жылу алмастырғыштағы және компрессордағы ластарды ұстау. Олар бірнеше ферментерді тазартуда қолданылады және басты ферментер деп аталады, сондықтан үлкен сыйымдылықтағы ыдыс болып келеді. Басты фильтрдің құрылысы көлденең сосудта тіреуіш тордың түбінде орнатылған (26 сурет).
Торға шыны мақта, содан соң 0,8-1,0 см майдаланған активтелген көмір және тағы да мақта қабатталып төселеді. Қазіргі заманға сай өнімділігі мол таспалы типті басты фильтр фильтрлеуші материал болып шыны талшық саналады. Мерзімді түрде (айына бір рет) басты фильтр өткір бумен 4 сағат 0,12 - 0,15 кПа қысымда залалсыздандырылады, содан соң құрғақ ауада кептіріледі.
Фильтрде барынша таза тазарту үшінші және тазартудың соңғы сатысы және ферментерге баратын жолда ауаны залалсыздайды. Сондықтан олардың жұмысы ерекше сенімді болады.
Барынша таза тазартуда тазартатын фильтрдің құрылысы қатаң тазартатын фильтрдің құрылысына ұқсас болады, олардың көлемі кішірек және фильтрлеуге эффективтілігі жоғары материал қолданылады

2 сурет - Басты аэрозольді сүзгі
1,2-ауаның кіретін, шығатын штуцері;3-будың жейдеден шығарылатын штуцері;4-конденсаты төгуге арналған патрубка;5-фильтрлеуші элемент; 6-будың жейдеге кіретін штуцері;7-нығыздалған плиталар.

1‎. Жабдықтар мен оларды пайдаланудың әдістерінің бөлінуі

Биологиялық белсенді заттарды культивирлеу жолымен алады немесе өсіру жолымен, оларды жіктейтін болсақ қатты қоректік орталарда беттік эдіс бойынша, екіншісі сұйық коректік орталарда тереңдетілген эдіс бойынша.
Бірақ культивирлеуге дейін осы қоректік орталардың құрамында болуы мүмкін бөгде микроағзалардан арылу керек. Ол үшін осы микроағзаларды бұзу немесе жою керек. Бөгде микроағзаларды жою процесін залалсыздандыру деп атайды.
Залалсыздандыруға арналған құрылғылар бірнеше ерекшеліктері боиынша жіктеледі. Ең біріншісі заласыздандыру ортасына және залалсыздандыру тәсіліне байланысты болады.
Қатты қоректік орта үшін қолданылады тәсілге тоқталатын болсақ олар екіге жіктеледі:
:: жылулық тәсіл,
:: салқындату тәсіл.
Залалсыздандырудың жылулық тәсіліне жатады:
* қаныққан су буымен залалсыздандыру немесе немесе атмосфералық артық қысымда;
* инфроқызыл сэулелермен залалсыздандыру;
* электрқыздырғыштармен залалсыздандыру;
* жоғары жиіліктегі және өте жоғары жиіліктегі қыздырғыштар көмегіменен залалсыздандыру.
Салқындату тэсіліне жатады:
* иондалған сәулелер көмегімен залалсыздандыру;
* химиялық этилен қышқылымен залалсыздандыру немесе газды шкафты залалсыздандырғыш;
* ультрадыбысты залалсыздандыру;
* Радиациялық эсер көмегімен залалсыздандыру;
* залалсыздандыру сүзгісі арқылы сүзу.
Жұмыс циклының құрылымы бойынша залалсыздандырғыштар бөліп қарастыруға болады: бірінші үздіксіз әрекетті және мерзімді әрекетті
Конструкциялық орындапуына бағытына байланысты қоректік орталарға арналган заласыздандырғыштар болуы мүмкін: 1. бірсатылы көлденең; 2. екісатылы көлденең. Біріншісі тік және екіншісі көлденең болып келетін екісатылы жэне т.б.
Барлық залалсыздандырғыштарда да қаныққан су буы қолданылады. Ескере кететін бір мәселе, бумен жүмыс істейтін залалсыздандыргыштар ең қарапайым және ең үнемді болып табылады. Будың бірнеше жақсы ңасиеттері бар, оларга:
* көлікпен тасымалдау жеңілдігі;
* кез-келген күрделі жерлерге ену қабілеті, әсіресе жалгастырылган құбырөткізгіштер мен арматураларда;
* жылу беру қабілеті жогары;
* улы емес және өзгелері.
Сұйық қоректік орталар да УНС, Де-Лаваль типіндегі үздіксіз әрекетті қондырғыларда бумен залалсыздандырылады.

1‎.1.Қатты қоректік ортаға пайдалануға арналған залалсыздандырғыштар

Биологиялық белсенді заттардың биосинтезіндегі басты талаптарының бірі-өндірістің микроағзалардан, бөгде заттардан зарарсыздығын қамтамасыз ету. Ең алдымен, бұл қоректік орта компоненттерінің стерильділігіне қатысты. Қоректік ортадағы бөгде микроорганизмдер жойылуы немесе жойылуы керек. Микроорганизмдер жойылатын немесе толығымен жойылатын қоректік ортаға әсер ету процесі зарарсыздандыру деп аталады.
Қазіргі уақытта биотехнологиялық өнеркәсіпте ылғалды жылуды қолдана отырып зарарсыздандырудың жеткілікті тиімді әдісі қолданылады. Ыстыққа төзімділік микроорганизмдердің түріне байланысты. Зең споралары споралы емес таяқшамен салыстырғанда 2-10 есе тұрақты, вирустар мен бактериялар - 2-5 есе, ал бактериялардың споралары - 3000000 есе.
Қатты қоректік орталарға арналған залалсыздандырғыштар бірнеше қоректік орталары бар. Оларға- бидай кебегі, қызылша сыгындысы, қанты мелассасы, уыт өсінділері, биоқалдықтар жатады.
Залалсыздандыруға арналған құрылғының біріне ВНИИЭКИпродмаш (3сурет) құрғысының залалсыздандырғыш аппараттары жатады.
Залалсыздандырғыш екі доғал бүйірлік қабырғалары бар көлденең цилиндрлік 1 тұрықпен жабдықталған.
:: Тұрықтың ішіне көлбеу радиалды орналасқан қалақшалары 3 бар екі параллель көлденең білік 2 түріндегі араластырғыш орнатылган.
:: Біліктер екі тік тіректерге сүйеніп орнатылған, ол біліктердің ұштіректі тіректеріне орнатылган.
:: Мерзімді эрекетті араластырғыш білігі берілген автоматты цикл бойынша корпус ішіне орнатылган жетектен айналыс алады.
:: Араластьфғыштың радиальды қалақшалары 3 білік өсін қатысты бұрылу бұрышын өзгерту мүмкіндігіне ие.
:: Бұл аппараттың ішкі қабырғасы мен қалақшалар арасындағы оңтайды радиальды саңылауды тагайындауға мүмкіндік береді.
:: Біліктер бір-біріне қарама-қарсы айналады, ол залалсыздандырғьпптың ішіндегі қатты қоректік орталарды жақсы араластыруға мүмкіндік береді.
:: Бұл кезде араластыру ортасы екі қарама-қарсы бағытта, аппараттың бір бүйірінен екіншісіне жылжи отырып араласады.
:: Тұрықтың жогаргы жағына ортаны 5 тиеуге арналган люк орнатылган.
:: Аппараттың сыртқы цилиндрлік тұрыгының төменгі бөлігі және ішкі түбі арасындағы кеңістік екі қисық сызықты бет түрінде орындалган, және де булы-сулы жейде 7 қызметін атқарады.
:: Құрылғытүбінің екі жартылай цилиндрлі бетінің радиусы радиальды қалақшалар радиу сына сай келеді.
:: Булы жейдеге 0,2 МПа дейінгі қысымда бу беріледі. Осының эсерінен белгіленген залалсыздандыру температурасы сақталып тұрады.

3 сурет - ВНИИЭКИпродмаш конструкциясының қатта қоректік ортаға арналған залалсыздандырғыш құрылғысы: 1-цилиндрлік тұрық, 2- көлденең білік, 3-радиальды қалақшалар, 4-тік тірек, 5 - тіреуге арналған қондырға, 6-құрылғының ішкі түбі, 7 - булы-сулы жейде.

Сонымен қатар залалсыздандырғыштар төмендегі бөлшектермен жинақталған болады: бу мен конденсатты беруге жэне шығаруға арналған штуцерлермен жинақталган:
* температураны, қысымды реттеу аспаптарымен.
* сақтандырғыш клапан.
Бұл залалсыздандырғыш сипаттамасына келесі техникалық белгілер тэн:
* Бір уақытта 400 кг жүктеу.
* 2000 кгтәулігіне өнімділік .
* Араластырғыштың айналыс саны -- 15 айнмин.
* Электрқозғалтқыш қуаты - 10 кВт.
* Өңдеу циклының уақыты - 3 - 4 сағат
Бұл процесс үшін зарарсыздандыру әдісін және жабдықты таңдау қоректік ортаның құрамы мен қасиеттеріне, өндіруші микроорганизмдерді кейіннен өсіру әдісіне байланысты.
Көрінісі бойынша қатты қоректік ортаға арналған стерилизаторлар көлденең бір сатылы және екі сатылы, тік және біріктірілген болып бөлінеді: бір саты тік, екіншісі көлденең. Қатты заттарды стерильдеуге арналған әдістер мен жабдықтардың жіктелуі келесідей 1 сызбанұсқада көрсетілген.

1‎.2‎ Көлденең және тік типті екісатылы құрылғыға арналған залалсыздандырғаштар

Бұл залалсыздандырғыштар араларына тік сиымдылықты қалыпқа келгіргіш 3 орнатылган екі көлденең цилиндрлік сатылардан 1 және 2 тұрады (4 сурет).

4 сурет - Сусымалы қатты қоректік арналған екісатылы залалсыздандырғыштар:
1,2 көлденең доғал сатылар; 3 тұрақтандырғыш сиымдылық; 4- булы жейде; 5- қалақшалары бар білік.
Секция - үш тізбектей жалғанған көлбеу құбырлардан жалғанып, жалпы ұзындығы 7 метрдей болады. Әрбір секцияның булы-сулы жейдесі бар, ондағы будың қысымы 0,6 МПа дейін. Секцияның ішіне көлбеу орналасқан қалақшапгары 5 бар білік орнатылган. Біліктің айналу жиілігі 0,1 с-1 дейін, (яғни 6,0 айнмин). Сусымалы қатты қоректік ортаның компоненттері көлбеу орналасқан қалақшалармен жылжып отырады жэне бір уақытга залалсыздандырылады. Жоғарғы сатының ерекшелігі, ол тежеу қалақшаларымен жабдықталған (кері жаққа бұрылған). Олар эрбір 5-6 бағыттағыш қалақшалардың арасына орнапасқан. Осының салдарынан аппаратта баяу қозғалыс жэне ортаны жақсы араластыру жүреді, ол өз кезегінде ортаның ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.