Материальный баланс стадии ТП. 3.2 приготовления и стерилизации питательной среды посевного аппарата

Уравнение материального баланса

m _{ст. п. ср.} = m _комп. + m _{Н2О общ.} + m _конд,

где: m _{ст. п. ср.} – масса стерильной питательной среды, кг;

m _комп. – масса компонентов питательной среды, кг;

m _Н2Ообщ. – масса воды, кг;

m _конд – масса конденсата, образовавшегося при нагреве питательной среды острым паром, кг.

1. Масса стерильной питательной среды, кг:

m _{ст. п. ср.} = V_{ст. п. ср.} ∙ ρ _{п. ср.},

где: V_{ст. п. ср.} – объём стерильной питательной среды, м³;

ρ _{п. ср.} – плотность питательной среды,кг/ м³; [по д.з.]

ρ _{п. ср.}= 1010 кг/ м³.

- Объём стерильной питательной среды, м³:

V_{ст. п. ср.} = V_{з. пос.} – V _инок.,

где: V_инок. – объём инокулёма, передаваемого в посевной аппарат, м³;

V_инок. = 0,052 м³ (из табл. № материального баланса стадии выращивания инокулема)

V_{ст. п. ср.} = 0,6 – 0,052 = 0,548 м³;

m _{ст. п. ср.} = 0,548 ∙ 1010 = 553,48 кг.

1. Масса компонентов, кг:

m _комп. =

где: С– концентрация вещества в среде, % (вес.);

n – концентрация вещества в сырье, доли.

V_{загр. пос.} – рабочий объем посевного аппарата, м³;

ρ _пит.ср. – плотность питательной среды, кг/ м³; [по д.з.]

ρ _пит.ср.= 1010 кг/ м³;

- Кукурузная мука:

m _комп. = кг

- Кукурузный экстракт:

m _комп. = кг

- Соль поваренная:

m _комп. = кг

- Мел химически осажденный

m _комп. = кг

m_NaOH = 0,125 кг (из пропорции с заводскими данными);

m _{адеканоля} = 0,25 кг (из пропорции с заводскими данными).

Таблица расходов всех компонентов, входящих в состав питательной среды.

Таблица 11.7

Название компонента:	Содержание вещества в сырье, % (вес.)	Содержание вещества в среде, %	Масса компонента на одну загрузку, кг
1. Кукурузная мука		0,12	12,2
2. Кукурузный экстракт			1,52
3. Соль поваренная	97,7	0,5	3,1
4. Мел химически осажденный	98,5	0,1	0,62
5. NaOH			1,25
6. Адеканоль			0,25
ИТОГО:			18,94

1. Масса конденсата от нагрева аппарата, кг:

где: m_{апп =} 353 – масса посевного аппарата, кг;

С_ст. – теплоемкость материала, из которого изготовлен аппарат(сталь),кДж/кг∙ К;

С_ст. = 0,5 кДж/кг∙ К [1,стр 528]

t_стер. – температура стерилизации, ^оС; t_стер. = 128^оС;

t_нач. – температура начальная, ^оС; t_нач. = 80 ^оС;

i_п – теплосодержание пара при давлении пара, кДж/кг;

i_п = 2730 кДж/кг; [1,стр 549]

i_конд – теплосодержание конденсата при температуре стерилизации, кДж/кг;

i_конд = 536,1 кДж/кг; [1,стр 550]

1. Масса конденсата от нагрева питательной среды, кг:

где: m _{н/ст.пит.ср} – масса нестерильной питательной среды, кг;

С_ср = 4,19 – теплоемкость питательной среды, принемаем равным теплоемкости воды, кДж/кг ∙ К; [1,стр.537]

t_стер. – температура стерилизации, ^оС; t_стер. = 128^оС;

t_нач. – температура цеха, ^оС; t_нач. = 18 ^оС;

i_п – энтальпия пара, кДж/кг;

i_п = 2730 кДж/кг; [1,стр 549]

i_конд – энтальпия конденсата, кДж/кг;

i_конд = 536,1 кДж/кг; [1,стр 550]

m_{н/ст. пит. ср.} = m_{ст. пит. ср.} – m_{конд. апп} – m_{конд. нагр.пит. ср}

m_{конд. нагр.пит. ср.} = 0,210 × (549,62 - m_{конд. пит. ср.})

1,210 m_{конд. нагр.пит. ср.} = 115,42

m_{конд. нагр.пит. ср.} = 95,38 кг

1. Масса воды, пошедшей на приготовление питательной среды, кг:

m_воды= m_{ст.пит.ср.}-m_ком-m_{конд.нагр.ап.}-m_{конд.пит.ср.}

m _воды = 553,48 - 18,94 - 3,86 - 95,38 = 435,3 кг

Таблица материального баланса стадии ТП.3.2 приготовления и стерилизации питательной среды для посевного аппарата

Таблица 11.8

Израсходовано на стадии
Наименование полупродуктов и сырья	Содержание основного вещества в сырье	Масса	Объём, м3	Плотность кг/м3
кг	кг, основн. вещ-ва
А. Полупродукты
1. Конденсат		99,24		99,24 ∙ 10-3
а. пит.ср.		95,38
б. аппарт.		3,86
Б. Сырьё
а. кукурузный экстракт	0,48	1,52	0,58
б. кукурузная мука		12,2	9,7
в. мел	0,985	0,62	0,48
г. соль поваренная	0,977	3,1	2,4
д. пеногаситель (адеканоль)		0,25
е. гидроксид натрия		1,25
3. Вода на приготовление пит. среды		435,3		0,4353
Итого		553,48
Получено на стадии
А.Полупродукт
1.Стерильная питательная среда		553,48		0,548
Б. Отходы
В. Потери в т.ч.
Итого		553,48