Розрахунок товщини стінки ферментера

Розрахунок проводять за формулою:

 

 

де δ – товщина стінки, м;

р – розрахунковий тиск, МПа (стерилізація ведеться за тиску гострої пари 0,3039 МПа);

D – діаметр апарата, м. В даному випадку, коли розрахунок товщини стінки ведеться для однієї секції, неможливо виділити значення діаметру, оскільки основа секції має форму трапеції. Тому, замість діаметру використаємо розрахунковий розмір А, що чисельно дорівнює середньому арифметичному висоти та середньої лінії трапеції. За габаритних розмірів тороїда (див. п. 3.1.) R = 4,4 м та r = 1,3 м, значення А становитиме:

 

, м.

 

φ – коефіцієнт міцності зварних швів, який становить 0,7 – 1 (приймемо 0,85);

σ_Дод. – напруга, що допускається, МПа (для неіржавіючої сталі за температури 132,9 °С, тобто за температури насиченої пари і стерилізації, σ_Дод. =140 МПа);

С – додаток до розрахункової товщини для компенсації корозії, м; С = Пτ_а, де П – корозійна проникність, м/рік (приймемо, що П = 10^-4 м/рік), τ_а – амортизаційний термін служби апарата, років (приймемо 10 років);

С₁ – додаток на заокруглення до цілого числа міліметрів.

 

м.

 

- товщина стінки ферментера δ = 4 мм [5].

Висновки

1. Процес накопичення біомаси, збагаченої провітаміном D₂ (ергостерином), найкраще проводити на поживному середовищі, що містить н -алкани, як найоптимальніший субстрат для отримання цільового продукту.

2. Для отримання біомаси продуцента на середовищі, збагаченому н -алканами, рекомендовано використовувати 12-секційний тороїдний біореактор марки Б-50. Даний ферментер забезпечує специфічні особливості кінетики накопичення біомаси та умови перемішування і аерації.

3. Для вилучення вітамінів, міцно зв’язаних із білково-ферментними комплексами, і збільшення таким чином їхнього виходу, необхідно піддавати дріжджі гідролізу і автолізу.

4. Для забезпечення належної консистенції необхідно автолізовану (гідролізовану) дріжджову масу піддавати обробці спиртом з екстракцією водорозчинних вітамінів групи В.

5. Для вилучення стеринів і фосфоліпідів висушений дріжджовий шріт варто піддавати додатковій обробці спиртом або іншим розчинником.

6. Отриманий після екстракції стеринів та видалення спирту білково-дріжджовий шріт можна використовувати для харчових або кормових цілей, а також для отримання нуклеїнових кислот.

7. Для конструювання ферментера марки Б-50 продуктивністю 200 кг вологої біомаси на годину приймемо наступні габаритні розміри:

- зовнішній радіус тороїда R = 4,4 м;

- внутрішній радіус тороїда r = 1,3 м;

- висота секції h = R – r = 4,4 – 1,3 = 3,1 м.

- товщина стінки ферментера δ = 4 мм.