多級排液泡沫塔的設計及其在濃縮發(fā)酵液中乳鏈菌肽中的應用.pdf

1、本文在系統(tǒng)地研究了簡單泡沫塔中氣速G和泡沫層總高度HF對泡沫層軸向持液率分布特性曲線及出口持液率εout 的影響的基礎上，設計了一種具有促進排液功能的泡沫塔內部構件。在簡單泡沫塔中插入多個這種構件構成了多級排液泡沫塔(MDF)，對使用MDF濃縮發(fā)酵液中的乳鏈菌肽進行了初步嘗試，發(fā)現(xiàn)該設備可以很大程度上提高泡沫分離的富集比。最后對MDF 的排液過程進行了數(shù)學模擬，解釋了該設備提高富集比的機理。此外本文還改進了比濁法測定乳鏈菌肽生物效價的數(shù)

2、據(jù)處理方法，滿足了多級排液泡沫塔應用實驗的需要，也為工業(yè)化生產(chǎn)提供了一種簡便的效價測定方法。實驗結果表明，泡沫層停留時間不是出口持液率的決定性影響因素。HF 對于持液率軸向分布特性曲線有重要的影響。尤其是不同HF 時初始持液率的值并不相同：當泡沫層總高度由20 cm升高到60 cm時，出口持液率從0.7％下降到0.5％左右，而處于最低位置的一段塔節(jié)內泡沫的平均持液率卻從1.2％上升到2.8％左右。氣速對于εout 的影響要遠遠大于HF

3、對于它的影響：氣速從400 cm3/min 降低到300 cm3/min 相當于HF 由20cm 增加到80cm，顯然通過增加HF 來降低出口持液率的作法不會取得理想的效果。 本研究設計了一種由導流筒和截流板組成的泡沫層內部構件用以促進泡沫排液，降低出口持液率，進而提高富集比。在相同的處理時間內，帶有3 個構件的多級排液泡沫塔的收率較簡單泡沫塔有所降低，不足其95％，而殘留率和失活率則分別是簡單泡沫塔的1.26倍和1.16 倍。

4、但是多級排液塔的富集比卻高達簡單泡沫塔的2.42 倍，由原來的4.25 提高到10.3。實驗結果和理論分析發(fā)現(xiàn)，本文中所設計的泡沫層內部構件可以改變泡沫層軸向持液率的分布情況，但是這卻不是其提高富集比的根本原因。塔頂處氣泡直徑才是出口持液率的直接影響因素。將Stevenson 簡單泡沫塔上升泡沫層流體力學理論擴展到多級排液泡沫塔，建立了其排液過程的數(shù)學模型，成功地解釋了構件的作用機理，改變了帶有內部構件的復雜泡沫分離設備設計領域長期以來