«biotexnologik jarayon jihozlari»

Talaba uchun topshiriq
Quyidagi variantlarda berilgan dastlabki ma’lumotlarga asosan fermentyorni hisoblang.

variant	Q t/yil	τ kun	q g/ m^3
1	20	288	0,9
2	10	230	0,9
3	15	280	0,9
4	12	288	0,9
5	13	233	0,9
6	16	280	0,9
7	26	200	0,9
8	13	260	0,9
9	15	244	0,9
10	17	200	0,9

Nazorat uchun savollar

1. 
   Fermentyorlar necha xil ish prinsipiga ega?
   
2. 
   Ishlab chiqarish fermentyorlarining qanday turlarini bilasiz ?
   
3. 
   Fermentatsiya sharoitidagi temperatura qanday boshqariladi ?
   

7-AMALIY MASHG’ULOT


Mavzu: Gidrolizapparatlar va invertorlar.

Em achitqilari va etil spirtini ishlab chiqarishda uglevodlar manbai bo‘lib yog‘och chiqindilari, kungaboqar po‘stlog‘i, g‘o‘za po‘sti, makkajo‘xori so‘tasi, torf va boshqalar hisoblanadi. Boshlang‘ich xomashyoda uglevodlar achitqilarning oziqlanishi uchun yaroqsiz bo‘lgan birikmalar, ya’ni polisaxaridlar ko‘rinishda bo‘ladi. Sanoatda polisaxaridlarning monosaxaridlargacha gidrolizi asosan suyultirilgan sulfat kislota bilan 190^oS bo‘lgan haroratda gidrolizapparatlarda amalga oshiriladi.

Gidroliz jarayonida monosaxaridlar bilan bir qatorda dekstrinlar-polisaxaridlarning qisman gidroliz mahsulotlari hosil bo‘ladi. Dekstrinlarning monosaxaridlargacha gidrolizi (inversiyasi) invertorlarda 140 ^oC haroratda amalga oshiriladi.
Oziqa muhitlarida metionin, trionin va boshqa ayrim aminokislotalar bor bo‘lganida auksitotrof mutantlar tomonidan lizin aminokislotasining biosintezi amalga oshiriladi. Ushbu aminokislotalarni olishning sanoat usullaridan biri bo‘lib em achitqilari va boshqa oqsil konsentratlarining kislotali yoki fermentativ gidrolizi hisoblanadi. Kislotali gidroliz gidrolizapparatlarda 120^oC gacha bo‘lgan haroratda sulfat yoki xlorid kislotalari kabi katalizatorlar ishtirokida amalga oshiriladi. Oqsillarning fermentativ gidrolizi 40 ^oC gacha bo‘lgan haroratda pH = 5 ÷ 7 da o‘tadi. Katalizatorlar sifatida proteolitik fermentlar ishlatiladi.
Gidrolizli ishlab chiqarishda 18, 30, 37, 50 va 80 m³ sig‘imga ega gidrolizapparatlar qo‘llaniladi. Konstruktiv jihatdan gidrolizapparatlar qo‘llaniladi. Konstruktiv jihatdan gidrolizapparatlar asosan geometrik o‘lchami, kislotani gidrolizga uzatish usullari hamda gidrolizatni tanlab olish bilan o‘zaro farqlanadi. Korroziyaning oldini olish maqsadida apparatning ichki yuzasi beton qavati (70-90 mm) bilan futerlanadi, keyin esa termokislotaga chidamli materiallar – keramik, ko‘mir yoki grafit plitkalar, yong‘inga bardoshli shamot g‘isht bilan ishlov beriladi. Po‘lat korpusning yuqorigi va pastki bo‘yin qismlari korroziyadan bronza, yuqori po‘lat qopqoq bronza, mis yoki latun vkladishlar bilan himoya qilinadi. Apparatning agressiv muhit bilan aloqada bo‘ladigan barcha shtutserlari bronzadan quyiladi va futerovka ishlaridan oldin o‘rnatiladi.
Kislota, suvni uzatish va gidrolizatni tanlab olish uchun quvurlarning gidrolizapparat ichidagi joylashuvi suyuqlik oqimlari orqali belgilanadi. Kislotani uzatish va gidrolizatni tanlab olish uchun quvurlar ma’lum tarzda joylashtirib, gorizontal, vertikal yoki aralash suyuqlik oqimlari hosil qilinadi. SHu tariqa, gidrolizapparatlarning turli hajmlarida gidroliz jarayoni kechishining eng yaxshi sharoitlariga erishiladi.

35-rasm. Gidrolizapparat
1-po‘lat korpus; 2 – betonli qavat; 3 – futerovka; 4 – uzaytirilgan filtrovchi quvurlar; 5 – qisqa filtrovchi quvurlar; 6 – gidrolizatni tanlab olish va bug‘ni uzatish uchun shtutser; 7-klapan; 8 – og‘irlik o‘lchagich; 9 – suvni uzatish uchun shtutser; 10 – kislotani uzatish uchun shtutser; 11 – qopqoq; 12 – sduvka uchun shtutser.

Gidrolizapparatning ishlash prinsipi quyidagidan iborat. O‘simlik xomashyosi transportyor yordamida yuqorigi bo‘yin qismi orqali apparatga uzatiladi. Xomashyoni zichlash va namlash uchun bir vaqtning o‘zida suv va kislota ham uzatiladi. Yuklashdan keyin apparatning yuqorigi qopqog‘i yopiladi, va pastki shtutser orqali o‘tkir bug‘ uzatiladi. Xomashyoni isitish hamda taxminan 140^oC haroratda qisqa vaqt ushlab turish jarayonida oson gidrolizlanadigan polisaxaridlarning gidrolizi amalga oshadi. Bundan keyin apparatga kislota uzatiladi va bir vaqtning o‘zida tarkibida erigan uglevodorodlarni tutgan gidrolizat tanlab olinadi. Jarayon oxiriga kelib harorat 190 ^oC gacha ko‘tariladi. Gidroliz oxiriga etganida kislotaning uzatilishi to‘xtatiladi, gidrolizatning qoldig‘i suv bilan chiqarib yuboriladi, suyuqlik qoldig‘i siqib tashlanadi va apparatdan lignin yuklab olinadi. Yuklab olishda pastki tez ishlaydigan klapan ochiladi va 0,5÷0,7 MPa bosim ostida lignin quvur bo‘ylab bir necha sekund ichida apparatdan siklonga tushadi.

Ko‘rib chiqilgan va shunga o‘xshash apparatlarda 30% gacha hajmni futerovka egallab, bu yaqqol kamchilik bo‘lib hisoblanadi. Futerovkasiz, titan qotishmalaridan yasalgan apparatlar bu borada mukammalroq hisoblanadi. Davriy ravishda ishlaydigan gidrolizapparatlar quyidagi kamchilikka ega: gidroliz jarayonida xomashyo tez zichlashadi va shu sababli reaksion hajmning yarmi ishlatilmay qoladi.
Uzluksiz ishlaydigan gidrolizapparatda sig‘im maksimal darajada ishlatiladi. Buning hisobiga, hamda yuklatishga, xomashyoni isitishga va qoldiqni olib tashlashga ketadigan vaqtning tejalishi sababli apparatlarning ishlab chiqarish quvvati deyarli ikki baravar oshadi. Jarayonning uzluksizligi fizik-kimyoviy parametrlarning doimiyligini, bug‘, xomashyo iste’molining bir me’yorda bo‘lishini, yordamchi uskunalarga tushadigan yuklanishning bir tekisda bo‘lishni hamda shakarlar chiqimining oshishini ta’minlaydi.
Issiqlik yo‘qolishini kamaytirish maqsadida gidrolizapparat yuzasi issiqlik-izolyasiyalovchi material bilan qoplanadi. Apparatning o‘rta silindrik qismiga lapalar biriktirilgan bo‘lib, ulardan biri datchikka ega og‘irlik o‘lchagichga, boshqasi og‘irlik o‘lchagichning barqaror ishlashini ta’minlovchi sharnir asoslarga suyanadi.