生物工程 工厂能源与动力设备 ppt课件.ppt

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1、生物工程工厂能源与动力设备主要内容生物工程工厂供水系统水处理系统及设备供水系统及设备生物工程工厂供电系统用电负荷工厂配电系统电气设备电力设备接地发酵工厂洁净蒸汽系统设备蒸汽锅炉工业锅炉的选择锅炉的供水除尘发酵工厂洁净制冷系统设备蒸汽压缩式制冷循环制冷系统设备第一节生物工程工厂供水系统一、水的分级普通水、自来水、脱盐软化水、蒸馏水二、水处理系统及设备按欲达到的目的分为三个部分：水的过滤、水的软化及脱盐、水的杀菌1.水的过滤原理：筛滤、深层效应、静电吸附等的综合效应过程：过滤和反冲洗过滤是水的净化过程，反冲洗是从过滤介质上冲洗掉污物，使之恢复过滤能力的过程。过滤介质：化学性能稳定，不溶于水，

2、不产生有害和有毒物质；足够的机械强度；含污能力大，产水能力高；对于散状过滤介质有适宜的粒度分布和孔隙率设备：砂滤棒过滤器、活性炭过滤器、中空纤维超滤装置等(1)砂滤棒过滤器组成：密封容器（1Cr18Ni9Ti或304钢板或铝合金）砂滤棒（多孔陶瓷原料经高温烧结或是硅藻土高温熔制）工作原理：水由泵打入容器内，在外压的作用下，水通过砂滤棒的微小孔隙进入棒筒体内，水中粒子则被截留在砂滤棒表面。注意：砂滤棒使用前要进行灭菌处理，使用一段时间后必须停机清洗适用范围：水量较小，原水中含有少量固体粒子的场合（2）活性炭过滤器结构：内装粗石英砂垫层和优质活性炭的压力容器原理：活性炭过滤器的工作室通过炭床

3、来完成的。组成炭床的活性炭颗粒有非常多的微孔和巨大表面积，具有很强的吸附能力。此外活性炭表面非结晶部分上有一些含氧官能团，使通过炭床的水中有机污染物被活性炭有效的吸附。优点：可有效保证后级设备使用寿命，提高出水水质，防止污染，特别是防止后级反渗透膜、离子交换树脂等的游离态余氧中毒污染。注意：需反洗再生2.水的软化及脱盐软化：除去水中钙、镁等金属离子的过程脱盐：除去所有阴、阳杂质离子的过程常用方法：离子交换法、电渗析法、反渗透法等（1）离子交换装置原理：用离子交换剂和水中溶解的某些阴、阳杂质离子发生交换反应，以除去水中的有害离子。交换装置：固定床和连续床两大类固定床离子交换装置将离子交换树

4、脂装填在管柱式容器中，形成固定的树脂层。优点：操作简单，设备少，出水稳定。连续床离子交换树脂优点：提高树脂利用率，操作连续。类型：移动床和流动床两种移动床：定时停止交换定量移除树脂并补充等量的树脂流动床：交换同时不断移除失效树脂并不断补充新的树脂（2）电渗析法原理：带电离子在电场中的定向迁移原理优点：节省酸碱、操作方便、对环境无污染适用范围：海水与苦咸水淡化，制备纯水时的初级脱盐以及锅炉、动力设备给水的脱盐软化等3.水的杀菌杀菌是指杀灭水中的致病菌。常用方法有氯杀菌、臭氧杀菌及紫外杀菌。（1）氯杀菌原理：氯气进入水中可生成次氯酸，次氯酸具有强烈的氧化作用，它可以穿过细菌的细胞膜进入细胞内

5、部，由于氧化作用而破坏细胞内酶和细菌的生理机能使细菌死亡。常用的氯杀菌试剂：活性二氧化氯、漂白粉和次氯酸钠（2）臭氧杀菌原理：臭氧由三个氧原子组成，是一种强烈的氧化剂，它能氧化水中的有机物，破坏微生物原生质，杀死微生物，亦能破坏微生物孢子和病毒，同时除去水臭、铁和猛及脱色。杀菌性能优于氯。臭氧杀菌系统包括空气净化系统、臭氧发生器、和臭氧加注设备注意：臭氧在水中溶解度非常小，一般采用喷射法加注臭氧，另外水池应保持一定高度。三、供水系统及设备1.供水方式直流供水、循环供水、连续供水：2.自来水供水系统需要设置加压、储存装置以保证压力、流量稳定满足生产需要3.地下供水系统先进行沉砂处理和消毒处

6、理，再经二级泵房送往生产车间（3）紫外线杀菌原理：微生物受紫外线照射后，产生蛋白质变性，DNA分子活性改变，使微生物新陈代谢障碍，导致微生物死亡。最强杀菌波长:240~280nm，尤其是253.7nm第二节生物工程工厂供电系统一、生物工程工厂供电特点工厂负荷一级：中断供电将造成人身伤亡者、重大政治影响、重大经济损失或公共场所秩序严重混乱的负荷，应有两个或两个以上的电源。二级：中断供电将造成较大的经济损失或造成公共场所秩序混乱的负荷，应尽可能要有两个独立电源。三级：不属于一二级负荷者，通常使用一个电源。生物工厂的用电性质一般属三级负荷，采取单电源供电，但关键部位，如发酵车间、菌种室等应按二

7、级负荷设计，采用双电源供电或是设置应急备用电源。二、用电负荷计算（1）电力负荷曲线是表征用电负荷随时间变化的一种图形。纵坐标表示用电负荷，横坐标表示对应负荷变动的时间。按负荷性质不同，有功负荷（KW）曲线和无功负荷(KWar)曲线；按负荷变动的时间，日负荷曲线和年负荷曲线；（2）负荷种类最大负荷：消耗电能最多的半小时的平均功率，亦即连续30min的最大平均负荷，又称计算负荷。尖峰负荷：指连续1到2s的最大平均负荷，可看最短时最大负荷