為了探索斜臂方形泡沫分離塔強化排液的機理，本文以乳清廢水為物系，從實驗和理論兩個方面研究了傾斜角對泡沫排液行為的影響。 通過建立傾斜泡沫相排液模型，理論分析表明當(dāng)傾斜角由0o增加到60o時，泡沫排液速率先增大后減少，且當(dāng)傾斜角為45o時，塔內(nèi)凈液體流速最小、持液量最低，其排液能力最強。實驗結(jié)果也印證了理論分析的合理性。在合適的實驗條件下，傾斜角為45o的斜臂塔提取大豆蛋白的最佳富集比為10.2，這是相同條件下垂直塔的1.93倍，從而再次證明了斜臂塔在強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離塔的一個重要組成部分，其孔徑的大小直接影響著塔內(nèi)的氣泡大小。通過研究分布器孔徑對泡沫分離行為的影響，結(jié)果表明分布器孔徑越小，其產(chǎn)生的氣泡半徑越小，并且數(shù)量越多，使得蛋白吸附于氣泡表面上的吸附量較大，但此時泡沫相中氣泡較小，出口液體流速較大，不利于大豆蛋白的富集。因此，對于低濃度蛋白溶液，泡沫相排液的影響更為突出，選擇較大的分布器其富集效果較好；而對于高濃度蛋白溶液，在保證一定強化排液效果的前提下，選擇較小的分布器用以提高液相吸附，進而可以提高回收率。 泡沫分離大豆蛋白過程中蛋...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 乳清廢水處理的研究進展
        1.2.1 生物法
        1.2.2 膜處理和膜生物反應(yīng)器法
        1.2.3 絮凝法
    1.3 泡沫分離技術(shù)簡介及其處理乳清廢水的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 泡沫分離技術(shù)及其原理
        1.3.2 泡沫分離技術(shù)特點
        1.3.3 泡沫分離技術(shù)處理乳清廢水的研究現(xiàn)狀
        1.3.4 泡沫分離對大豆蛋白功能性的影響
        1.3.5 泡沫分離技術(shù)處理乳清廢水過程中存在的問題
    1.4 泡沫排液模型
        1.4.1 泡沫的結(jié)構(gòu)
        1.4.2 泡沫排液模型
    1.5 泡沫分離設(shè)備的研究進展
        1.5.1 改變設(shè)備外形強化泡沫分離效果
        1.5.2 加入內(nèi)構(gòu)件強化泡沫分離效果
        1.5.3 改變分布器孔徑強化泡沫分離效果
    1.6 本論文研究的主要內(nèi)容
第二章 傾斜角對泡沫相排液行為的影響
    2.1 引言
    2.2 實驗材料、儀器和方法
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 實驗儀器
        2.2.3 實驗裝置
        2.2.4 實驗方法
            2.2.4.1 氣泡大小的測量
            2.2.4.2 靜態(tài)泡沫平均排液速率的測量
            2.2.4.3 出口液體流速的測量
            2.2.4.4 蛋白濃度的測量
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 傾斜角對靜態(tài)泡沫平均排液速率的影響
        2.3.2 傾斜角對出口液體流速的影響
        2.3.3 傾斜角對泡沫分離效果的影響
        2.3.4 傾斜泡沫相排液行為的研究
            2.3.4.1 泡沫排液方程
            2.3.4.2 不同傾斜角下的邊界條件
            2.3.4.3 頂端液體內(nèi)回流Ftop最大值的分析
            2.3.4.4 不同傾斜角下強化泡沫排液的程度
        2.3.5 傾斜角為45o下增強蛋白富集的應(yīng)用
            2.3.5.1 初始溶液濃度對分離效果的影響
            2.3.5.2 表觀氣速對分離效果的影響
            2.3.5.3 分布器孔徑對分離效果的影響
    2.4 小結(jié)
第三章 分布器孔徑對泡沫分離行為的影響
    3.1 引言
    3.2 實驗材料、儀器和方法
        3.2.1 實驗材料
        3.2.2 實驗儀器
        3.2.3 實驗裝置
        3.2.4 實驗方法
            3.2.4.1 蛋白濃度的測量
            3.2.4.2 表面過剩量的測量
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 分布器孔徑對液相吸附的影響
            3.3.1.1 分布器孔徑對表面過剩量的影響
            3.3.1.2 分布器孔徑對液相與泡沫相界面處氣泡大小的的影響
        3.3.2 分布器孔徑對泡沫相排液的影響
            3.3.2.1 分布器孔徑對靜態(tài)泡沫平均排液速率的影響
            3.3.2.2 分布器孔徑對出口液體流速的影響
        3.3.3 分布器孔徑對泡沫分離效果的影響
    3.4 小結(jié)
第四章 泡沫分離對大豆蛋白性能的影響
    4.1 引言
    4.2 實驗原理
        4.2.1 蛋白質(zhì)變性
        4.2.2 還原性物質(zhì)的氧化
        4.2.3 微生物的分解代謝
    4.3 實驗材料、儀器和方法
        4.3.1 實驗材料
        4.3.2 實驗儀器
        4.3.3 實驗裝置
        4.3.4 實驗方法
            4.3.4.1 蛋白濃度的測量
            4.3.4.2 蛋白溶解度的測量
            4.3.4.3 粘度的測量
            4.3.4.4 乳清廢水中含菌數(shù)的測量
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 溫度對大豆蛋白性能的影響
        4.4.2 空氣氧化對大豆蛋白性能的影響
            4.4.2.1 通氣時間對大豆蛋白性能的影響
            4.4.2.2 通氣量對大豆蛋白性能的影響
        4.4.3 亞硫酸氫鈉對大豆蛋白性能的影響
        4.4.4 微生物發(fā)酵對大豆蛋白性能的影響
    4.5 小結(jié)
第五章 斜臂方形泡沫分離塔提取大豆蛋白的中試實驗
    5.1 引言
    5.2 工藝流程
        5.2.1 工藝流程圖
        5.2.2 工藝操作規(guī)程
    5.3 實驗材料、儀器和方法
        5.3.1 實驗材料
        5.3.2 實驗儀器
        5.3.3 實驗裝置
        5.3.4 指標(biāo)的確定
    5.4 結(jié)果與討論
        5.4.1 進氣流量對凈蛋白沉淀量的影響
        5.4.2 液相溫度對凈蛋白沉淀量的影響
        5.4.3 泡沫相溫度對凈蛋白沉淀量的影響
        5.4.4 分布器孔徑對凈蛋白沉淀量的影響
        5.4.5 消泡液間隙式回流對凈蛋白沉淀量的影響
        5.4.6 操作時間對凈蛋白沉淀量的影響
    5.5 小結(jié)
第六章 結(jié)論
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點
參考文獻
攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果
致謝



本文編號：3943444