Khử trùng hơi nước của váng sữa trong lò phản ứng sinh học

Tôi đang cố gắng thiết kế lò phản ứng sinh học để sản xuất axit citric với váng sữa và Aspergillus Nigeria.

Bước đầu tiên trong quy trình sẽ là đưa whey vào lò phản ứng với một ít dextrose (khoảng 10%). Sau đó, giải pháp này nên được khử trùng, và tôi đã nghĩ đến việc sử dụng khử trùng hơi nước bằng cách phun hơi trực tiếp vào lò phản ứng. Việc khử trùng phải được thực hiện ở 121 ° C.

Tôi không chắc cách tính thời gian khử trùng và lượng hơi cần thiết cho một thể tích lò phản ứng nhất định (khoảng 600 m ³ ). Tôi đã nghĩ đến việc tính toán nó như thể tôi có một nồi hấp 600 m ³ , nhưng tôi nghi ngờ về việc giữ xấp xỉ. Trong trường hợp đó, động lực tử vong sẽ được đưa ra bởi phương trình Arrhenius :

k = A e^{\frac{- E}{R T}}

$k = Ae^{\frac{-E}{RT}}$

Tôi cần xác định năng lượng kích hoạt, , hệ số lũy thừa hoặc một số xấp xỉ cho . Sau đó, tôi chỉ cần tích hợp các phương trình cho nhiệt và giữ năng lượng cần thiết: $E$ $A$ $k$

\begin{aligned} \nabla h e một t & = = tôi n (\frac{N_{0} V_{0}}{N_{1} V_{1}}) = = \int_{t_{0}}^{t_{1}} k (t) d t \\ \nabla h o tôi d & = = tôi n (\frac{N_{1} V_{1}}{N_{2} V_{2}}) = = k (t 2_{-} t_{1}) d t \end{aligned}

$\begin{align} \nabla heat &= ln(\frac{N_0 V_0}{N_1 V_1}) = \int_{t_0}^{t_1} k(t) dt \\ \nabla hold &= ln(\frac{N_1 V_1}{N_2 V_2}) = k(t2_-t_1) dt \end{align}$

Để tìm ra và . $t_1$ $t_2$

Tôi đang tiếp cận vấn đề này một cách chính xác?

chemical-engineering process-engineering steam

— facuq
nguồn

Bạn có biết SAL bạn cần không? Cẩm nang kỹ thuật quá trình của tôi đi sâu vào vấn đề này, nhưng chỉ một thời gian ngắn và tôi muốn suy nghĩ về nó một chút trước khi tôi trả lời sai.

— mart

Khử trùng có thể đạt được cả với nhiệt độ và áp suất. Có lẽ bạn nên điều tra các mặt áp lực của câu hỏi là tốt.

— BOB

Tất cả phụ thuộc vào mức độ khử trùng mà bạn muốn đạt được. Như bạn nói, bạn sẽ cần biết các thông số động học tử vong, hoặc tương đương với thời gian giảm thập phân log (D) và cách nó thay đổi theo nhiệt độ (Z). Vì khử trùng là một vấn đề diễn ra ở hầu hết mọi nơi trong ngành công nghiệp thực phẩm, nên một chu kỳ khử trùng tiêu chuẩn kéo dài trong 30 phút. ở 121 degC tại điểm lạnh của lò phản ứng của bạn. Điều này đảm bảo rằng các bào tử của nhiều Bacillus , Clostridium và các vi sinh vật ưa nhiệt khác không thể tồn tại.
Đối với lò phản ứng 600 m3, đơn giản nhất là có đầu dò nhiệt độ bên trong lò phản ứng. Bao nhiêu hơi nước? Điều đó phụ thuộc vào mức độ cô lập lò phản ứng của bạn. Cách tốt nhất là tạo một vòng phản hồi với điểm đặt 121 degC sẽ gửi hơi bất cứ khi nào nhiệt độ bắt đầu giảm. Nếu không, bạn có thể thử làm tương tự bằng tay.

— Hoàng đế
nguồn