斜臂泡沫分离塔回收乳清废水中大豆蛋白行为及中试工艺
发布时间：2024-03-31 04:25
为了探索斜臂方形泡沫分离塔强化排液的机理，本文以乳清废水为物系，从实验和理论两个方面研究了倾斜角对泡沫排液行为的影响。 通过建立倾斜泡沫相排液模型，理论分析表明当倾斜角由0o增加到60o时，泡沫排液速率先增大后减少，且当倾斜角为45o时，塔内净液体流速最小、持液量最低，其排液能力最强。实验结果也印证了理论分析的合理性。在合适的实验条件下，倾斜角为45o的斜臂塔提取大豆蛋白的最佳富集比为10.2，这是相同条件下垂直塔的1.93倍，从而再次证明了斜臂塔在强化泡沫排液和提高富集比上是非常有效的。 分布器是斜臂方形泡沫分离塔的一个重要组成部分，其孔径的大小直接影响着塔内的气泡大小。通过研究分布器孔径对泡沫分离行为的影响，结果表明分布器孔径越小，其产生的气泡半径越小，并且数量越多，使得蛋白吸附于气泡表面上的吸附量较大，但此时泡沫相中气泡较小，出口液体流速较大，不利于大豆蛋白的富集。因此，对于低浓度蛋白溶液，泡沫相排液的影响更为突出，选择较大的分布器其富集效果较好；而对于高浓度蛋白溶液，在保证一定强化排液效果的前提下，选择较小的分布器用以提高液相吸附，进而可以提高回收率。 泡沫分离大豆蛋白过程中蛋...
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 乳清废水处理的研究进展
1.2.1 生物法
1.2.2 膜处理和膜生物反应器法
1.2.3 絮凝法
1.3 泡沫分离技术简介及其处理乳清废水的研究现状
1.3.1 泡沫分离技术及其原理
1.3.2 泡沫分离技术特点
1.3.3 泡沫分离技术处理乳清废水的研究现状
1.3.4 泡沫分离对大豆蛋白功能性的影响
1.3.5 泡沫分离技术处理乳清废水过程中存在的问题
1.4 泡沫排液模型
1.4.1 泡沫的结构
1.4.2 泡沫排液模型
1.5 泡沫分离设备的研究进展
1.5.1 改变设备外形强化泡沫分离效果
1.5.2 加入内构件强化泡沫分离效果
1.5.3 改变分布器孔径强化泡沫分离效果
1.6 本论文研究的主要内容
第二章 倾斜角对泡沫相排液行为的影响
2.1 引言
2.2 实验材料、仪器和方法
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验仪器
2.2.3 实验装置
2.2.4 实验方法
2.2.4.1 气泡大小的测量
2.2.4.2 静态泡沫平均排液速率的测量
2.2.4.3 出口液体流速的测量
2.2.4.4 蛋白浓度的测量
2.3 结果与讨论
2.3.1 倾斜角对静态泡沫平均排液速率的影响
2.3.2 倾斜角对出口液体流速的影响
2.3.3 倾斜角对泡沫分离效果的影响
2.3.4 倾斜泡沫相排液行为的研究
2.3.4.1 泡沫排液方程
2.3.4.2 不同倾斜角下的边界条件
2.3.4.3 顶端液体内回流Ftop最大值的分析
2.3.4.4 不同倾斜角下强化泡沫排液的程度
2.3.5 倾斜角为45o下增强蛋白富集的应用
2.3.5.1 初始溶液浓度对分离效果的影响
2.3.5.2 表观气速对分离效果的影响
2.3.5.3 分布器孔径对分离效果的影响
2.4 小结
第三章 分布器孔径对泡沫分离行为的影响
3.1 引言
3.2 实验材料、仪器和方法
3.2.1 实验材料
3.2.2 实验仪器
3.2.3 实验装置
3.2.4 实验方法
3.2.4.1 蛋白浓度的测量
3.2.4.2 表面过剩量的测量
3.3 结果与讨论
3.3.1 分布器孔径对液相吸附的影响
3.3.1.1 分布器孔径对表面过剩量的影响
3.3.1.2 分布器孔径对液相与泡沫相界面处气泡大小的的影响
3.3.2 分布器孔径对泡沫相排液的影响
3.3.2.1 分布器孔径对静态泡沫平均排液速率的影响
3.3.2.2 分布器孔径对出口液体流速的影响
3.3.3 分布器孔径对泡沫分离效果的影响
3.4 小结
第四章 泡沫分离对大豆蛋白性能的影响
4.1 引言
4.2 实验原理
4.2.1 蛋白质变性
4.2.2 还原性物质的氧化
4.2.3 微生物的分解代谢
4.3 实验材料、仪器和方法
4.3.1 实验材料
4.3.2 实验仪器
4.3.3 实验装置
4.3.4 实验方法
4.3.4.1 蛋白浓度的测量
4.3.4.2 蛋白溶解度的测量
4.3.4.3 粘度的测量
4.3.4.4 乳清废水中含菌数的测量
4.4 结果与讨论
4.4.1 温度对大豆蛋白性能的影响
4.4.2 空气氧化对大豆蛋白性能的影响
4.4.2.1 通气时间对大豆蛋白性能的影响
4.4.2.2 通气量对大豆蛋白性能的影响
4.4.3 亚硫酸氢钠对大豆蛋白性能的影响
4.4.4 微生物发酵对大豆蛋白性能的影响
4.5 小结
第五章 斜臂方形泡沫分离塔提取大豆蛋白的中试实验
5.1 引言
5.2 工艺流程
5.2.1 工艺流程图
5.2.2 工艺操作规程
5.3 实验材料、仪器和方法
5.3.1 实验材料
5.3.2 实验仪器
5.3.3 实验装置
5.3.4 指标的确定
5.4 结果与讨论
5.4.1 进气流量对净蛋白沉淀量的影响
5.4.2 液相温度对净蛋白沉淀量的影响
5.4.3 泡沫相温度对净蛋白沉淀量的影响
5.4.4 分布器孔径对净蛋白沉淀量的影响
5.4.5 消泡液间隙式回流对净蛋白沉淀量的影响
5.4.6 操作时间对净蛋白沉淀量的影响
5.5 小结
第六章 结论
6.1 结论
6.2 创新点
参考文献
攻读学位期间所取得的相关科研成果
致谢
本文编号：3943444
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 乳清废水处理的研究进展
1.2.1 生物法
1.2.2 膜处理和膜生物反应器法
1.2.3 絮凝法
1.3 泡沫分离技术简介及其处理乳清废水的研究现状
1.3.1 泡沫分离技术及其原理
1.3.2 泡沫分离技术特点
1.3.3 泡沫分离技术处理乳清废水的研究现状
1.3.4 泡沫分离对大豆蛋白功能性的影响
1.3.5 泡沫分离技术处理乳清废水过程中存在的问题
1.4 泡沫排液模型
1.4.1 泡沫的结构
1.4.2 泡沫排液模型
1.5 泡沫分离设备的研究进展
1.5.1 改变设备外形强化泡沫分离效果
1.5.2 加入内构件强化泡沫分离效果
1.5.3 改变分布器孔径强化泡沫分离效果
1.6 本论文研究的主要内容
第二章 倾斜角对泡沫相排液行为的影响
2.1 引言
2.2 实验材料、仪器和方法
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验仪器
2.2.3 实验装置
2.2.4 实验方法
2.2.4.1 气泡大小的测量
2.2.4.2 静态泡沫平均排液速率的测量
2.2.4.3 出口液体流速的测量
2.2.4.4 蛋白浓度的测量
2.3 结果与讨论
2.3.1 倾斜角对静态泡沫平均排液速率的影响
2.3.2 倾斜角对出口液体流速的影响
2.3.3 倾斜角对泡沫分离效果的影响
2.3.4 倾斜泡沫相排液行为的研究
2.3.4.1 泡沫排液方程
2.3.4.2 不同倾斜角下的边界条件
2.3.4.3 顶端液体内回流Ftop最大值的分析
2.3.4.4 不同倾斜角下强化泡沫排液的程度
2.3.5 倾斜角为45o下增强蛋白富集的应用
2.3.5.1 初始溶液浓度对分离效果的影响
2.3.5.2 表观气速对分离效果的影响
2.3.5.3 分布器孔径对分离效果的影响
2.4 小结
第三章 分布器孔径对泡沫分离行为的影响
3.1 引言
3.2 实验材料、仪器和方法
3.2.1 实验材料
3.2.2 实验仪器
3.2.3 实验装置
3.2.4 实验方法
3.2.4.1 蛋白浓度的测量
3.2.4.2 表面过剩量的测量
3.3 结果与讨论
3.3.1 分布器孔径对液相吸附的影响
3.3.1.1 分布器孔径对表面过剩量的影响
3.3.1.2 分布器孔径对液相与泡沫相界面处气泡大小的的影响
3.3.2 分布器孔径对泡沫相排液的影响
3.3.2.1 分布器孔径对静态泡沫平均排液速率的影响
3.3.2.2 分布器孔径对出口液体流速的影响
3.3.3 分布器孔径对泡沫分离效果的影响
3.4 小结
第四章 泡沫分离对大豆蛋白性能的影响
4.1 引言
4.2 实验原理
4.2.1 蛋白质变性
4.2.2 还原性物质的氧化
4.2.3 微生物的分解代谢
4.3 实验材料、仪器和方法
4.3.1 实验材料
4.3.2 实验仪器
4.3.3 实验装置
4.3.4 实验方法
4.3.4.1 蛋白浓度的测量
4.3.4.2 蛋白溶解度的测量
4.3.4.3 粘度的测量
4.3.4.4 乳清废水中含菌数的测量
4.4 结果与讨论
4.4.1 温度对大豆蛋白性能的影响
4.4.2 空气氧化对大豆蛋白性能的影响
4.4.2.1 通气时间对大豆蛋白性能的影响
4.4.2.2 通气量对大豆蛋白性能的影响
4.4.3 亚硫酸氢钠对大豆蛋白性能的影响
4.4.4 微生物发酵对大豆蛋白性能的影响
4.5 小结
第五章 斜臂方形泡沫分离塔提取大豆蛋白的中试实验
5.1 引言
5.2 工艺流程
5.2.1 工艺流程图
5.2.2 工艺操作规程
5.3 实验材料、仪器和方法
5.3.1 实验材料
5.3.2 实验仪器
5.3.3 实验装置
5.3.4 指标的确定
5.4 结果与讨论
5.4.1 进气流量对净蛋白沉淀量的影响
5.4.2 液相温度对净蛋白沉淀量的影响
5.4.3 泡沫相温度对净蛋白沉淀量的影响
5.4.4 分布器孔径对净蛋白沉淀量的影响
5.4.5 消泡液间隙式回流对净蛋白沉淀量的影响
5.4.6 操作时间对净蛋白沉淀量的影响
5.5 小结
第六章 结论
6.1 结论
6.2 创新点
参考文献
攻读学位期间所取得的相关科研成果
致谢
本文编号：3943444
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