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消泡槳的制作[ 03-09 10:05 ]

錐殼設(shè)計(jì)的錐長L均為50mm，大口直徑D，都是40mm，然后通過改變小口的直徑D2來改變錐殼的錐度。錐度C= (D1-D2) :L第一批制作的錐殼尺寸如圖4-1所示。錐殼是用白鐵皮卷制，每一種錐孔做8個(gè)，制成四種消泡槳，進(jìn)行試驗(yàn)。消泡槳的尺寸:D=450mm,b=100mm。消泡槳如圖4-2所示。

泡沫體系的實(shí)驗(yàn)步驟[ 03-09 09:05 ]

(1)配置小麥粉溶液。量取44.1 kg的水放入原料槽中，量取0.9kg的小麥粉與水混合，攪拌均勻。(2)調(diào)節(jié)蒸汽發(fā)生器的壓力控制元件，使產(chǎn)生的蒸汽為0.4MPa。啟動蒸汽發(fā)生器，等蒸汽壓力達(dá)到0.4MPa時(shí)，打開閥門vi，用蒸汽將小麥粉溶液加熱到99℃，然后保持五分鐘，關(guān)閉閥門V1，關(guān)閉蒸汽發(fā)生器。(3)等到溶液溫度降到室溫( 20℃)時(shí)，打開閥門v2，啟動液體泵，將溶液輸送到有機(jī)玻璃罐中。關(guān)閉液體泵。(4)啟動空氣壓縮機(jī)，調(diào)節(jié)閥門V5、V6、V7使空氣流量為5m3/h。(5)迅速關(guān)閉閥門V5，打開閥門V4，同時(shí)

泡沫體系的建立[ 03-09 08:05 ]

實(shí)際工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)中泡沫產(chǎn)生是很復(fù)雜的，從上面的研究我們也發(fā)現(xiàn)其中的影響因素也很多，而在做這個(gè)試驗(yàn)的主要目的是測試新式機(jī)械消泡裝置的性能，從而得到一種消泡效果好的形式來為實(shí)際生產(chǎn)服務(wù)，所以在泡沫體系建立時(shí)考慮較多是既能建立一個(gè)穩(wěn)定的泡沫產(chǎn)生體系，又能減少上面所研究的因素對試驗(yàn)的影響，最終確定建立一個(gè)模擬體系來代替實(shí)際的發(fā)酵生產(chǎn)過程。在研究這個(gè)模擬體系時(shí)，一共選用了三種體系:洗滌劑一水、未煮熟的小麥粉溶液和煮熟的小麥粉溶液。經(jīng)過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)前兩種體系產(chǎn)生的泡沫由于密度小或者不穩(wěn)定等因素不符合試驗(yàn)的要求，而第三種體系效果好，

發(fā)酵液滅菌方法和操作[ 03-08 10:05 ]

發(fā)酵液的滅菌方法也會改變培養(yǎng)基的性質(zhì)，從而影響培養(yǎng)基的起泡能力，滅菌的時(shí)間越長，培養(yǎng)基的泡沫壽命也越長。滅菌時(shí)間與泡沫壽命的關(guān)系如圖3-4所示。

發(fā)酵液本身性質(zhì)的變化[ 03-08 09:05 ]

發(fā)酵過程中，發(fā)酵液的性質(zhì)隨著微生物新陳代謝活動的變化而改變，影響泡沫的消長。以霉菌發(fā)酵過程為例，發(fā)酵初期泡沫的穩(wěn)定性與高的表面粘度及低的表面張力有關(guān)。隨著發(fā)酵的進(jìn)行，表面粘度下降，表面張力上升，泡沫壽命逐漸的縮短。這說明霉菌在代謝過程中，各種細(xì)胞外酶如蛋白酶、淀粉酶等作用下，把造成泡沫穩(wěn)定的物質(zhì)如蛋白質(zhì)等逐步降解利用，結(jié)果使液體粘度降低泡沫減少。另外菌的繁殖，尤其是菌體本身也具有穩(wěn)定泡沫的作用。菌體在發(fā)酵后期的自溶導(dǎo)致發(fā)酵液中可溶性蛋白質(zhì)的增加，又有利于泡沫的產(chǎn)生。發(fā)酵液的變化與泡沫之間的關(guān)系如圖3-3所示。

發(fā)酵液的配比及組成[ 03-08 08:05 ]

泡沫產(chǎn)生還與發(fā)酵液中所含有物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，如蛋白質(zhì)、小麥粉、玉米漿，花生餅粉，黃豆餅粉，酵母粉等蛋白質(zhì)原料是主要的起泡因素，其起泡能力隨品種、產(chǎn)地、儲存加工條件等因素的不同而不同，并且與發(fā)酵液的配比有關(guān)。糖類物質(zhì)雖然本身起泡能力很差，但是如果發(fā)酵液中含有濃度較高的糖類物質(zhì)時(shí)就會增加發(fā)酵液的粘度，從而有利于泡沫的穩(wěn)定。不同發(fā)酵液的配比及組成對泡沫的影響如圖3-2所示。

通氣量與攪拌的強(qiáng)度[ 03-07 10:05 ]

大多數(shù)發(fā)酵過程都是好氧型的發(fā)酵過程，在發(fā)酵過程中需要不斷的向發(fā)酵液中提供氧氣。一般是以無菌空氣作為氧源，被通入發(fā)酵系統(tǒng)。溶氧一般在一定的菌種和工藝條件下，主要受到設(shè)備通氣量和攪拌強(qiáng)度的控制。通氣量提高、攪拌轉(zhuǎn)速加快可以提高發(fā)酵過程的溶氧效率。而且通氣量對于好氣性菌體的生長和質(zhì)量也有很重要的影響，有些菌種的通氣量甚至可能影響到它們的代謝途徑。例如青霉素的菌種在培養(yǎng)時(shí)必須通過足夠的空氣，否則就會影響他們的數(shù)量和活力，從而減少發(fā)酵液的產(chǎn)率。從另一方面看，通氣量和攪拌強(qiáng)度與發(fā)酵過程中泡沫的產(chǎn)生也有重大的關(guān)系。增大通氣量與提

影響泡沫生產(chǎn)的因素[ 03-07 09:05 ]

在實(shí)際發(fā)酵生產(chǎn)中泡沫的產(chǎn)生是復(fù)雜的，影響因素也很多，但是并不是說泡沫產(chǎn)生會是隨機(jī)的，我們就沒有辦法進(jìn)行控制，恰恰相反通過不斷的研究我們發(fā)現(xiàn)在發(fā)酵生產(chǎn)過程中，泡沫的生成與消亡是有一定規(guī)律的，并受許多因素控制，我們可以改變這些因素來實(shí)現(xiàn)對泡沫的控制。

錐形式消泡器試驗(yàn)的儀器[ 03-07 08:05 ]

(1)電動機(jī):為試驗(yàn)提供動力的裝置，采用Y8024型電動機(jī)，轉(zhuǎn)速為1390rpm，功率為1.5kw。(2)變頻器:調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的控制元件，可以對電動機(jī)進(jìn)行無級變速。選用FVR2.2E9S-4JE型富士變頻器。(3)氣體分布器:在發(fā)酵生產(chǎn)中空氣分布裝置的作用是吹入無菌空氣，并使空氣均勻分布。分布裝置的形式有單管及環(huán)形管等。常用的是單管式，管口正對罐底中央，與罐底的距離約40mm，這樣的空氣分散效果較好。距離過大，分散效果較差，這可根據(jù)溶氧情況適當(dāng)調(diào)整。空氣由分布管噴出上升時(shí)，被攪拌器打碎成小氣泡，并與醒液充分混合，增加了

錐孔消泡器的試驗(yàn)設(shè)計(jì)[ 03-06 10:34 ]

本試驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的是:一、測試錐孔式機(jī)械消泡裝置的消泡能力，二、通過對不同形式的消泡槳消泡能力的比較，找出一種消泡效果最好的形式。測試消泡裝置消泡能力好壞主要從消泡時(shí)間的長短來進(jìn)行考慮。消泡時(shí)間主要包括兩種，一種是在一定轉(zhuǎn)速和通氣量下，泡沫高度上升一定高度所用的時(shí)間;另一種是消泡槳消去一定高度泡沫所用的時(shí)間。為了可以能清楚的觀測泡沫生成和消去的情況，將罐體做成透明狀，選用有機(jī)玻璃筒作為罐體的主要構(gòu)成部分，并在罐體上標(biāo)上刻度，這樣可以清楚的觀察泡沫生成和消去的高度，并且同時(shí)用秒表記錄下相應(yīng)的時(shí)間。本次試驗(yàn)是在外徑500

影響消泡槳消泡性能的因素[ 03-06 09:58 ]

影響錐孔式消泡槳消泡性能的因素分析起來主要有四個(gè)方面，它們是錐殼的錐度、錐殼在消泡槳上的排列、消泡槳的轉(zhuǎn)速和消泡槳上的錐殼掃過的有效面積。試驗(yàn)將從這四個(gè)方面出發(fā)，測量出消泡槳在不同條件下工作時(shí)的數(shù)據(jù)，并分析出這四個(gè)因素與消泡槳消泡性能之間的關(guān)系。

消泡原理分析[ 03-06 09:45 ]

錐孔式消泡槳是機(jī)械式消泡的一種。機(jī)械式消泡是利用壓力的變化或者機(jī)械力使泡沫破裂來實(shí)現(xiàn)消泡的目的，而課題中所要研究的錐孔式消泡槳就具有這樣兩種消泡方式。消泡槳沒有被泡沫淹沒時(shí)，消泡槳依靠轉(zhuǎn)動可以產(chǎn)生強(qiáng)烈的撞擊力和剪切力，依靠這兩種力，可以達(dá)到消泡目的。當(dāng)產(chǎn)生的大量泡沫將消泡槳淹沒時(shí)，泡沫就會從消泡槳上的錐孔中穿過，從而會產(chǎn)生壓力的變化，這樣就可以使氣泡破裂實(shí)現(xiàn)消泡的目的。

常用機(jī)械消泡形式[ 03-05 10:05 ]

常用的機(jī)械消泡裝置可以分為罐內(nèi)消泡裝置和罐外消泡裝置。罐內(nèi)消泡裝置最簡單的是在攪拌軸上加一個(gè)消泡槳，通過轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的剪切力打碎泡沫，也有利用泡沫旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力破泡的形式。罐外消泡裝置是將泡沫引到罐外，依靠噴嘴產(chǎn)生的加速作用或者離心力來消除泡沫。罐內(nèi)消泡的結(jié)構(gòu)形式主要有耙式、旋轉(zhuǎn)圓盤式、沖擊反射板式等，罐外消泡裝置主要有旋轉(zhuǎn)葉片式、離心力式、旋風(fēng)分離器、轉(zhuǎn)向板式等。下面對幾種常用方式進(jìn)行簡要的介紹:(1)耙式消泡槳:固定在攪拌軸上，安裝在液面略上部位，隨攪拌軸一起轉(zhuǎn)動，利用耙齒將泡沫打碎，這種形式結(jié)構(gòu)最為簡單，但是消

機(jī)械消泡器的概述[ 03-05 09:05 ]

機(jī)械消泡是通過機(jī)械力所引起的強(qiáng)烈震動或者壓力的不斷變化，促使泡沫破裂，以達(dá)到消泡的目的。理想的生物反應(yīng)器應(yīng)該具有優(yōu)化的系統(tǒng)，在完成氣體及微生物分散的同時(shí)，盡量的減少能耗以及對發(fā)酵過程的影響，而機(jī)械消泡裝置設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)就是通過增加一些簡單的設(shè)備，消耗很少的能量，來完成消泡的目的。機(jī)械消泡不需要或者少量再向生物反應(yīng)器中加入化學(xué)消泡劑，這樣就可以節(jié)省原材料，減少染菌的機(jī)會，并且降低了培養(yǎng)液的復(fù)雜性，這有利于后期有效物質(zhì)的處理和提取。機(jī)械消泡裝置可以重復(fù)使用，使用過程中耗能也比較少，像耙式消泡槳，只是將消泡槳裝在攪拌軸上，

化學(xué)消泡的原理[ 03-05 08:00 ]

化學(xué)消泡是指向發(fā)酵液中流加一定量的消泡劑，利用消泡劑的特殊性質(zhì)消除泡沫的方法。一切能破壞泡沫穩(wěn)定存在因素的化學(xué)試劑都可以作為消泡劑。消泡劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同，消泡的機(jī)理也不同?；瘜W(xué)消泡的機(jī)理通常有以下幾種:(1)降低泡沫的機(jī)械強(qiáng)度。當(dāng)泡沫表面存在極性的雙電層時(shí)，可以加一種帶有相反電荷的表面活性劑，消除這種雙電層，以降低泡沫的機(jī)械強(qiáng)度。(2)降低液膜表面粘度。當(dāng)泡沫的液膜具有較大的表面粘度時(shí)，可以加入分子內(nèi)聚力較小的物質(zhì)，以降低液膜的表面粘度，從而使泡沫的液膜中的液體流失，導(dǎo)致泡沫破裂，達(dá)到消泡的目的。

泡沫的危害[ 03-04 10:05 ]

在深層液體發(fā)酵過程中，由于通風(fēng)和攪拌的原因，加之培養(yǎng)基中的糖、蛋白質(zhì)和代謝產(chǎn)物等穩(wěn)定泡沫的物質(zhì)存在，使發(fā)酵過程中產(chǎn)生一定的泡沫，這是正?，F(xiàn)象。但是，如果泡沫過多，特別是通風(fēng)量較大的發(fā)酵，在菌體生長期和產(chǎn)物合成期，泡沫更為嚴(yán)重，給發(fā)酵帶來許多不利的影響。這些不利因素包括:(1)使反應(yīng)器的裝填系數(shù)減少。正常的發(fā)酵罐裝料系數(shù)在60-70%，余下的空間就是為了容納泡沫，這一個(gè)空間也只能夠容納培養(yǎng)基中10%的發(fā)泡物質(zhì)產(chǎn)生的泡沫。對于許多酶制劑的發(fā)酵，發(fā)酵罐的裝料系數(shù)更少，只有50%左右。降低了發(fā)酵罐的裝料系數(shù)，就意味著設(shè)備利

影響泡沫生產(chǎn)的因素[ 03-04 09:05 ]

液體的起泡能力與泡沫的穩(wěn)定性是兩個(gè)不同的概念。起泡能力是指液體在外界條件作用下生成泡沫的難易程度。表面張力越低越有利于起泡。泡沫的穩(wěn)定性是指泡沫生成以后的持久性，與液膜的性質(zhì)和氣體透過液膜的擴(kuò)散有關(guān)。1表面張力泡沫生成時(shí)，伴隨著液體表面積的增加，體系的能量(表面能)也相應(yīng)增加;泡沫破壞時(shí)，體系的能量也相應(yīng)下降。因此，從能量觀點(diǎn)來看，低表面張力對于泡沫的形成是有利的，因?yàn)樯梢欢ū砻娣e的泡沫時(shí)，可以少做功。2液體粘度液體粘度影響液膜的排液過程。由于液膜是由雙層表面活性劑中央一層溶液構(gòu)成，若液體本身粘度大，既使液膜中的

泡沫自然衰變的機(jī)理[ 03-04 08:05 ]

目前認(rèn)為，泡沫衰變的機(jī)理是:(1)泡沫中液體的流失;(2)氣體透過液膜擴(kuò)散。1泡沫中液體的流失泡沫中液體的流失是氣泡相互擠壓和重力作用的結(jié)果。氣泡的擠壓主要源于曲面壓力，在各個(gè)氣泡交界處的液膜是彎曲的，并且存在著壓力差，這個(gè)差值可以用Laplace公式描述，即(其中，△P為彎曲表面的附加壓力;林為液體的表面張力;R為液膜的曲率半徑)由于這個(gè)差值的存在，液膜中的液體就會不斷的向邊界處流動，從而促使液膜不斷的變薄，當(dāng)厚度降低到臨界值的時(shí)候，氣泡就會破裂。2氣體透過液膜擴(kuò)散無論用什么方法產(chǎn)生的泡沫，其大小總是不均勻的。根

泡沫的分類[ 03-03 10:05 ]

泡沫的分類方法很多，特別是由于研究目的的不同，分類的方法往往也會有很大的差別。下面介紹一些常用的分類方法。(1)按照泡沫存在時(shí)間的長短，可以把泡沫分為“穩(wěn)定性泡沫”和“非穩(wěn)定性泡沫”。當(dāng)然，這里的“穩(wěn)定”與“非穩(wěn)定”只是相對的概念，并無嚴(yán)格的時(shí)間界限。(2)按照組成泡沫氣液的比例分類，如果泡沫體系氣體含量大于50%，則為“干泡沫’，;如果泡沫體系的液體含量大于50%，則為“濕泡沫&rd

泡沫的性質(zhì)[ 03-03 09:05 ]

對于泡沫性質(zhì)的討論其實(shí)就是對泡沫液膜性質(zhì)的分析,液膜的性質(zhì)是決定泡沫各種性質(zhì)的主要依據(jù)。泡沫是一個(gè)不穩(wěn)定的體系,液膜中的液體是流動的,這會引起液膜厚度的不斷變化,當(dāng)液膜的厚度降低到臨界值是就會使氣泡破裂。泡沫中液膜的液體流失是重力和氣泡相互擠壓的結(jié)果。氣泡的擠壓力源于液體分子相互吸引(即范德華力)和曲面壓力。在泡沫中氣體的壓力是均等的,但是液膜中有界面曲率,在平面狀液體內(nèi)的壓力大于彎曲面內(nèi)的液面壓力。如圖1-3表示有三個(gè)氣泡的液面分界平面示意圖,B部分的液體總是向A部分流動,使液膜不斷變薄,由于阻力存在,液膜達(dá)到一