2.9 Технологиялық есептеулер
2.9.1 Жұмыс уақыты мен қондырғылардың санын есептеу
Өнімнің жылдық шығымы 12000 тонна
Ашытқылар шығымы 75%
Жұмыс режимі үздіксіз
Жылдамдығы жұмыс күні 300 күн
Тауар ферментер көлемі 100 м2 (В сатысы)
Егіс ферментердің көлемі 30 м2 (Б сатысы)
Ткал=365 күн
Т = Ткал-Тжөнд=365-65=300 күн
Ашытқы алу тауарлы сатыда үздіксіз, сатыларда периодты. В сатысында культивирлеу ұзақтығы 19 сағат, Б сатысында 10 сағат Б және В сатыларындағы ферменттер үшін цикл аралық уақыты 5 сағат.
Қондырғы санының есебі
Р тәу =
40 тонна ашытқы алу үшін тәулікке алмастыру керек
Z=40/10 =4 цикл
Мұндағы:
Z-цикл саны
N= τ-Ферментердағы процесс ұзақтығы
τ 1-Цикл аралық уақыт
NБ=
3 ферментер қабылдаймыз.
NВ= 4 ферментер қабылдаймыз.
2.9.2 Материалды баланс
46% мелассаның тәуліктік шығымы
Мтәу=
D- тәуліктік өнімділік
В-ашытқы шығымы 75%
Мелассаның салыстырмалы шығыны
Мсал = (1)
11 кесте - Тауарлы ашытқыларды өсіру сатысы бойынша техникалық көрсеткіштер есебі
Саты
|
Саты
бойынша
ашытқы
шығымы
|
Орташа сағат өсу коэф-т
|
Процесс ұзақтығы
|
Ашытқы сеперация
сы
|
В-жинақтау периоды
В-ағып кету периоды
В-процесс бойынша бәрі
Б-егістік
|
74
77
75*
72,5
|
1,17
**
***
1,175
|
6
12
19
10
|
Жоқ
Бар
Бар
Жоқ
|
* - процесс бойынша толығымен ашытқылардың жалпы шығымы көрсетілген
** - ағым периодындағы сағаттың өсу коэффициентін жинақтау процесінің көрсеткіштерін есептегеннен кейін шығарады.
*** - процестегі толығымен сағаттық өсудің коэффициентін жинақтау және ағын периодындағы шарты орташа шама ретінде анықтайды.
Зауыттағы мәліметтер бойынша жинақтау периодының соңындағы биомасса мөлшері 3400 кг, сонда ағын периодында жиналады.
10000-3400=6600кг
Тауарлы ферментаторға егуге қажетті ашытқы мөлшерін анықтайық, Дб
Dб=D/aτ
Dб=
Б ферментердегі егуге қажетті ТТК (ЕЧК) ашытқы меиның мөлшері:
Dттк=
Жинақтау периодына жұмсалған меласса шығыны.
Мж.п.=
Ағып кету периодында
М.а.п.=
В сатысы бойынша барлығы
2760+8580=11340 кг.
Б және ТТК сатыларында қалады:
13325-11340=1985кг
Б сатысындағы меласса шығыны
немесе мелассаны жалпы шығынан (13325кг) 11,03%
Егіс материалы табиғи таза культураға меласса шығыны
1985-1470=515 кг немесе 3,86% жалпы шығынынан.
В сатысының жинақтау коэффициентін (0,7) қоса есептегендегі жинақтау периодының соңындағы (V) құрайды:
V=100*0.7=70м3
В сатысының 25 % мелассасын қоса есептегендегі формула бойынша мелассаның жалпы араласу қатынасы
АҚ=
Немесе меласса араласуы 1: 22
Жинақтау периодындағы егіс ашытқыларының шамасы
Х0=
Осы период соңындағы ашытқылар концентрациясы
Н=
Жинақтау периодындағы саты бойынша шығын мен ашытқылардың жалпы шығыны
Вжалпы=
Всат=
Осы период ішінде өсудің қандай орташа салыстырмалы жылдамдығында көбейетіндігін есептесек
М=
Биомассаның еселену уақыты:
N=1.44ln
Еселену уақыты:
g=t:n=6:1,35=4,44ч (35)
Жинақтау периодындағы ашытқыларды өсіру режимін құру.
12 кесте – Жинактау периодындагы меласса ағысының режимі және ашыткылар өсімі
Пранс
Сағат
тар
ы
|
Ашытқылардың өсу есебі
|
Сатыбойынша
ашыт
қының
таза
шығымы
|
Меласса шығыны
|
Мелассаның
сағ
шығындалукоэф
|
Сағат басын
дағы ашытқы
мөлш
ері
|
Сағат
тың өсу коэф
|
Сағат
соңын
дағы
ашыт
қы
мөлш
ері, кг
|
Ашыт
қылар
дың
таза шығы
мы
|
Кг
|
%
|
1
Қатпар
1
2
3
4
5
6
Барлығы
|
2
1330
1470
1653
1900
2185
2556
2964
|
3
1,1
1,13
1,15
1,15
1,7
1,16
1,14
1,15
6
|
4
1470
1653
1900
2185
2556
2964
3400
|
5
135
190
247
285
371
408
436
2702
|
6
65,1
76,8
76,8
76,8
76,8
76,8
74,2
|
7
249
249
370
483
529
563
2760
|
8
9,0
14,1
17,4
19,1
20,6
100,0
|
9
-
1,0
1,16
1,30
1,20
1,02
1,07
|
Ағып кету периодының көрсеткіштері В сатысы ағып кету периодында мелассаның жалпы шығынынан келеді
11340-2760=8580 кг
Ағып кету периодында мелассаның сағаттың шығындалуы
8580 : 12=715 кг
Ағып кету периодын 1сағ ұзартсақ мелассаның сағаттық шығыны
8580:13=660кг/сағ
немесе ашытқылардың сағаттық шығымы
600*0,77=510 немесе510*136630-ағу периодындағы ашытқы шығымы
Есептеуге байланысты ағып кету периодынан біз есебіміз меласса шығыны,
1сағатта барлық периодта
8580
Ашытқылар шығымы, кг 510 6630
өсудің білікті (валовая) жылдамдығы V
V=
Ашытқы өсуінің сағаттық меншікті жылдамдығы
Биомассаның еселену саны, n
n=1.4431nD/D0=0.201
13 сағат бойынша үздіксіз еселену саны
2,16(0,201*13)
g еселену ұзақтығы
g=t:n=1:0.201=4.98 сағ
μ=D=0,139
Еселену ұзақтығы g; g=t:n=1:0.201=5 cағат.
Ағып кету периодында үздіксіз культивирлеудің негізгі заңы орындалуы қажет-ашытқылардың салыстырмалы өсу жылдамдығы мен ортаның араласу жылдамдығының Д теңдігі μ=D=0,139
Ағып кету көлемі
F=D*V=0.139*70=9.73 м3/сағ
Бастапқы ортадағы меласса концентрациясы
S0=660:9.73=67.8 кг/м3
Ағып кету көлеміндегі ашытқылар концентрациясы Н:
Н=
Cағаттық ағып кету көлемінің құрамындағы қант
9730*0,0012=11,67 кг/м3
Мелассаға қайта есептеуде
11,67*2,17=25,33 кг
1м3 ашытқыда қалған меласса мөлшері
S=25.33:9.73=2.6 кг/м3
Субстрат (меласса) концентрациясын анықтайық
Ағып кету периодындағы жалпы сұйық көлемі
9,73*1233=126,49 м3=127 м3
Аппараттағы сұйықты қоса есептегендегі бүкіл көлем:
127+70=197м3
Ағып кету периодындағы мелассаның араласу қатынасы
АҚАҚ=9730:660=14.74
немесе мелассаның араласу 1:14
Ашытқы өсіру аппаратының айналымы
Т1=
Культивирлеу өнімділігі Р:
Т1=
Ашытқы өсіру аппаратының өнімділігі U
U=H*V=7.28*70=508 кг/сағ
Аппараттардың бүкіл ағып кету периодында алу керек: 508*13=6600 кг
Физиологиялық активтілік
gорт= 1кг-ға орташа меласса
Хорт=
Ашытқылар шығымы:
Y=
Ағып кету периодындағы ашытқылардың сағаттық шығымы:
Ашытқылардың шекті концентрациясы
КD=KLA*C0=0.7-53=3.71 мг/л
Х шекті =КD/φμ=3.71/0.145*1*1.8=14.8 г/л
В сатысы бойынша толығымен көрсеткіштер. Тауарлы сатының жолын сипаттамасын алу үшін В сатысы толығымен көрсеткіштер есебін жасап есептейді.
АҚЖ=
немесе араластыру 1:17
Б егіс режимінің көрсеткіштері мен құрылысы
Б сатысындағы ашытқылар мөлшері 1330кг
Меласса шығыны 1470кг
Б аппаратына егілетін ТТК мөлшері 1985кг
Орташа сағаттың өсу коэффициенті. 1,17
ТТК аппаратына егілетін егіс мөлшері 265 кг
Өсіру процесінің ұзақтығы 10 сағ
Ашытқылардың таза шығымы 72%
Жалпы шығым
В жалпы=
Араласу қатынасы АҚж=22000/1470=14.9
Мелассаның араласуы 1:15
Меласса массасынан (%) егіс
Ашытқысының шамасы Хо
Хо=265*100/1470=1802%
Аппараттағы ашытқының соңғы концентрациясы
Нк=1330/22=60.45кг/м3, немесе 60,45 г/л
Биомассаның еселену саны
n=1.443 lnД/До=1.443ln5=2.32
Еселену ұзақтығы д
д= 10:2.32=4.31сағ /35/
13 кесте - Б сатысы бойынша меласса ағысының режимі мен ашытқылар өсімі
Процес
сағат
тар
ы
|
Ашытқылардың өсу есебі
|
Саты бойынша
ашыт
қының
таза
шығымы
|
Меласса шығыны
|
Мелассанының
сағ
шығындалукоэф
|
Сағат басын
дағы ашытқы
мөлш
ері
|
Сағат
Тың өсу коэф
|
Сағат
соңын
дағы
ашыт
қы
мөлш
ер
|
Ашыт
қылар
дың
таза өсімі
|
Кг
|
%
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
Қатар
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
барлығ
|
265
353,6
399,5
455,5
523,8
612,8
723,2
846,1
981,5
1138,57
|
1,13
1,14
1,15
1,17
1,18
1,17
1,16
1,16
1,155
|
353,6
399,5
455,5
523,8
612,8
723,2
846,1
981,5
1138,5
1330
|
88
46
56
68
89
111
123
135
157
192
1065
|
52,47
76,1
76,1
76,1
76,1
76,1
76,1
76,1
76,1
76,1
72,5
|
191
60
73
89
116
145
161
177
206
252
1470
|
9,0
4,0
4,1
5,4
7,1
8,8
10,2
11,4
12,6
13,7
13,7
100
|
-
1,04
1,30
1,30
1,25
1,16
1,12
1,10
1,09
1,0
-
|
14 кесте - Тауарлы ашытқы өндірісінің технологиялық сызба нұсқасының көрсеткішін жинақтау кестесі
Көрсеткіштер
|
Егіссатысы
|
Тауарлы саты В
|
В сатысы бойынша барлығы
|
Жинақтау периоды
|
Ағып кету периоды
|
1 сағатта
|
Бүкіл периодта
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
Аппарат көлемі, м3 жалпы V
|
30
|
100
|
|
|
|
Пайдалы Vр
|
22
|
70
|
9,73
|
127
|
197
|
Меласса шығыны, кг
|
1470
|
2760
|
660
|
8700
|
11330
|
Саты бойынша барлық, м
|
1970
|
4730
|
660
|
8700
|
13325
|
Аппараттағы ортаның жинағы
|
19,6
|
65,5
|
660
|
|
65,5
|
Бастапқы Vн, м3. Мелассаның араласуы
|
4
|
|
4
|
4
|
|
Жалпы Рж кг/л
|
1:15
|
1:22
|
1:15
|
1:15
|
1:16
|
Көбею ұзақтығы, сағ. Ашытқылар егісі
|
10
|
6
|
|
13
|
20
|
До кг
Хо %
|
265
|
1340
|
|
|
1340
|
Ашытқылардың жиналуы г/л
|
18,02
|
48,2
|
|
|
11,7
|
Бастапқы Нн
|
13,3
|
21,8
|
|
|
21,8
|
Соңғы Нк
|
60,45
|
48,6
|
52,4
|
52,4
|
50,76
|
Ашытқылар шығыны
|
1065
|
2702
|
510
|
6600
|
9332
|
D-D0, кг
|
72,5
|
74,1
|
77
|
77
|
76,1
|
В саты, %
|
1330
|
3400
|
-
|
-
|
10000
|
Ашытқылардың жалпы шығыны D, кг
|
67
|
71,65
|
-
|
-
|
75
|
Вж, %
|
0,161
|
0,156
|
0,139
|
0,139
|
-
|
Салыстырмалық жылдамдық μ, сағ-1
|
1,75
|
|
|
|
|
Орташа сағаттық өсу коэффициенті, α
|
2,32
|
1,35
|
0,201
|
2,72
|
-
|
Биомассаның еселену саны, n қосарлану ұзақтығы, g
|
4,31
|
4,44
|
4,98
|
4,98
|
-
|
Тұздардың меласса шығынының, өсіру заттарының және сатысы бойынша ерітінділерінің есебі.
15 кесте - Қоректік тұздардың сипаттамасы
Ерітінділер
|
Құрғақ заттар конц. %
|
Сахарометр көрсетуі
|
Тығыздығы кг/л
|
1
|
2
|
3
|
4
|
Меласса
Диаммоний фосфат
Аммоний сульфаты
Калий хлориді
Күкірт қышқылды магний
Жүгері экстракты
|
41
20
20
20
20
1:1
|
41
27,9
27,5
31,3
25,55
20
|
1,1816
1,117
1,115
1,134
1,106
1,0809
|
Сатылар бойынша меласса ерітіндісінің көлемі
V=μ*С в /dС в = М*78/1,1816*41 = 1,61 М
Меласса ерітіндісінің массасы
С = d*V
16 кесте - Ашытқыларды алу сатысы бойынша меласса ерітіндісінің массасы мен көлемі
Саты
|
Меласса кг
|
Меласса ерітіндісі
|
л
|
кг
|
Б егіс сатысы
|
1470
|
2367
|
2797
|
В жинақтау периоды
|
2760
|
4444
|
5251
|
В ағып кету периоды
|
8570
|
14007
|
1,6551
|
В сатысы бойынша бәрі
|
11330
|
18451
|
21801
|
17 кесте - Диаммонийфосфат пен аммоний сульфатының құрамы
Тұздар
|
Тұздар құрамына кіретін заттар
|
Есептеуге арналған коэффициент
|
Тұздағы заттар
|
Заттардағы тұздар
|
Диаммонийфосфат
|
Р2О5
азот
|
1,94
5,29
|
0,515
0,189
|
Аммоний сульфаты
|
Азот
|
4,76
|
0,201
|
Егіс сатысы Б
Ашытқылардағы Р2О5 құрамы: 1065*0,9/100=9,6 кг
Азот қосу керек: 20,2 + (4,4+3,5)=12,3 кг
Диаммонийфосфатты қайта есептеуде 9,6*1,94=18,6 кг
Мелассадағы азот құрамы: 1470*0,3/100=4,4 кг
Диаммоний фосфаттағы азот құрамы: 18,6*0,189=3,5 кг
Ашытқылар құрамындағы азот 1065*1,9/100=20,2 кг
Аммоний сульфатына қайта есептеуде 12,3*4,76=58,5 кг
Хлорлы калий шығыны 11,2*1,47=16,5 кг
Күкірт қышқылды магний шығыны 8,03*1,47=11,8 кг
Жүгері экстрактының шығыны 60*1,47=88,2 кг
Жинақтау периоды В
Ашытқылардағы Р2О5 болуы керек 2702*09/100=24,31 кг
Диаммонийфосфатқа қайта есептеуде 24*19,4=46,56 кг
Мелассадағы азот құрамы 2760*0,3/100=8,3 кг
Ашытқылардағы азот құрамы 2702*1,9/100=51,34 кг
Диаммонийфосфаттағы азот құрамы 46,56*0,189=8,79 кг
Азот қосу керек 51,34-(8,3+8,8)=34,2 кг
Аммоний сульфатына қайта есептеуде 34,2*4,76=165,8 кг
Хлорлы калий шығыны 11,2*2,76=30,9 кг
Күкірт қышқылды магний шығыны 8,03*2,76=22,16 кг
Жүгері экстрактының шығыны 60*2,76=165,6 кг
В ағып кету периоды
Ашытқылардағы Р2О5 құрамы 6630*0,9/100=59,67 кг
Диаммонийфосфатқа қайта есептеуде 59,67*1,94=115,7 кг
Мелассадағы азот құрамы 8700*0,3/100=25,7 кг
Диаммонийфосфаттағы азот құрамы 115,7*0,189=21,8 кг
Ашытқылардағы азот құрамы 6630*1,9/100=125,9 кг
Азот қосу керек 125,9-(26,1+21,8)=78,0 кг
Аммоний сульфатына қайта есептеуде 78,6*4,76=373,6 кг
Калий хлоридінің шығыны 11,2*8,7=97,4 кг
Күкірт қышқылды магний шығыны 8,03*8,7=69,8 кг
Жүгері экстрактының шығыны 60*8,7=522 кг
18 кесте - Аралас ортада ашытқыларды өсірудегі жүгері экстракты мен тұздар шығынының нәтижелері
Көрсеткіштер
|
Егіс сатысы Б
|
Тауарлы саты В
|
Жинақтау периоды
|
Ағып кету периоды
|
В сатысы бойынша бәрі
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
Саты бойынша шығыны, кг
|
1065
|
2702
|
6600
|
9332
|
Ашытқылардағы Р2О5 құрамы, %
|
0,9
|
0,9
|
0,9
|
-
|
Р2О5 қосу керек, шығын, кг
|
9,6
|
24,3
|
59,7
|
84
|
Диаммонийфос(К=1,94)
|
18,6
|
46,5
|
115,7
|
162,2
|
Сатыға меласса
|
1470
|
2760
|
8700
|
11400
|
Мелассадағы азот мөлшері %
|
0,3
|
0,3
|
0,3
|
-
|
Кг
|
4,4
|
8,3
|
25,7
|
34,4
|
Диаммоний фосфаттағы азот құрамы кг, (К=0,189)
|
3,5
|
8,79
|
21,8
|
30,6
|
Диаммонийфосфаттағы және мелассадағы азот құрамы (К=0,189), кг
|
7,9
|
17,1
|
47,9
|
6,5
|
Қосу керек азот, кг
|
12,3
|
34,2
|
78,5
|
112,2
|
Шығын, кг
|
58,5
|
162,8
|
69,8
|
534,1
|
Аммоний сульфаты (К=4,76) хлорлы калий (К=11,2) күкірт қышқылды магний, кг
|
11,8
|
22,16
|
69,8
|
91,9
|
Жүгері экстракты (К=60)
|
88,2
|
165,6
|
522
|
687,6
|
19 кесте - Жүгері экстрактының және тұздардың ерітіндісінің шығыны
Материалдар мен олардың ерітінділері
|
Егіс сатысы Б
|
Тауарлы саты В
|
В саты бойынша барлығы
|
Жинақтау периоды
|
Ағып кету периоды
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
Диаммоний фосфат, кг
|
18,6
|
46,5
|
115,7
|
162,2
|
Диаммонийфосфат еріт., кг
|
92,7
|
232,3
|
578,6
|
810,9
|
Л
|
83
|
208
|
518
|
728
|
Аммоний сульфаты, кг
|
58,5
|
162,8
|
371,3
|
534,1
|
Аммоний сульфатыны ерітіндісі, кг
|
291,1
|
813,9
|
1856,4
|
26703
|
Л
|
262
|
730
|
1065
|
2395
|
Калий хлориді, кг
|
16,5
|
30,9
|
97,4
|
1283
|
Калий хлоридінің еріт.,кг
|
82,4
|
154,5
|
487,1
|
641,6
|
Л
|
72,7
|
136,3
|
429,5
|
565,8
|
Күкірт қышқыл магний, кг
|
11,8
|
22,16
|
69,8
|
91,9
|
Күкірт қышқылды магний ерітіндісі, кг
|
58,9
|
110,8
|
348,9
|
459,7
|
Л
|
53,3
|
100,2
|
315,5
|
415,7
|
Жүгері экстракты, кг
|
88,2
|
165,6
|
522
|
687,6
|
Жүгері экстрактының ерітіндісі
|
190,6
|
357,9
|
1193,3
|
1551,2
|
Кг/л
|
176,4
|
331,2
|
1104
|
1435,2
|
Достарыңызбен бөлісу: |