第七章氣液質(zhì)量傳遞-資料下載頁
2025-01-16 21:29本頁面
【正文】 90 576 500 169 720 700 219 864 從上表可見，攪拌轉(zhuǎn)速對 KLa的影響很大，對微生物的攝氧率也有影響，但對 C*無影響。 但過高的攪拌速度不但浪費(fèi)動力，還會損傷菌體，引起菌體自溶及減產(chǎn)等。 攪拌與通氣效率之間的關(guān)系可用經(jīng)驗(yàn)式表示： KLa = K[(P/V)?(Vs)?(?app)?] K 經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，與設(shè)備的形狀、幾何比例尺寸、通風(fēng)裝置的型式等有關(guān) P/V 單位體積液體實(shí)際消耗的功率（指通氣情況下的功率）， KW/m3 Vs 空氣直線速率， m/h ?app 液體的表觀黏度， Pa 〃S ?、 ?、 ?為指數(shù)，與攪拌器和空氣分布器的型式等有關(guān)，一般通過實(shí)驗(yàn)測得 空氣流速 KLa = K[(P/V)?(Vs)?(?app)? ◇ 從上式可見， KLa隨空氣速度的增加而增大 。 Vs為氣流的直線速度；其指數(shù) ?約為 ～ ，隨攪拌器型式而異。 ◆ 若空氣速度過大，將使葉輪發(fā)生“過載”，即葉輪不能分散空氣，此時氣流形成大氣泡在軸的周圍逸出。 當(dāng)空氣速度超過“過載”速度后， K La 并不隨之而增加。 ◆ 一般來說，用一組攪拌器時，過載空氣流速為 90m/h；用二組攪拌器時則可增加到 150m/h。 培養(yǎng)液的物理性質(zhì) ◆ 在發(fā)酵過程中，菌本身的繁殖及其代謝可引起發(fā)酵液物理性質(zhì)的不斷變化，如改變培養(yǎng)液的表面張力、黏度和離子濃度等；而這些變化會影響氣體的溶解度、發(fā)酵液中氣泡的直徑和穩(wěn)定性及其合并為大氣泡的速度等。發(fā)酵液的性質(zhì)還影響液體的湍動以及界面或液膜的阻力，因而顯著地影響氧的傳遞效率。 ◆ 發(fā)酵過程中添加糖、花生餅粉等營養(yǎng)物質(zhì)、前體或無菌水、消泡劑等均可改變培養(yǎng)液的理化性質(zhì)；在生產(chǎn)上也可利用這些手段來改善發(fā)酵液的物理性質(zhì)。 空氣分布器和發(fā)酵液高度對通氣效率的影響 生產(chǎn)實(shí)踐證明，多孔環(huán)狀鼓泡器的效果并不比單孔鼓泡器好。且多孔鼓泡器易堵。 高位發(fā)酵罐 增加發(fā)酵罐的高度 (D:H=1:7) ；增加了氣 液接觸時間，提高了氧的利用率。 其它因素 影響發(fā)酵罐溶氧的主要因素是：單位體積液體的攪拌功率P/V，攪拌轉(zhuǎn)數(shù)和空氣的截面流速。 另有些因素也在一定程度上影響溶氧 1）攪拌器組數(shù)和間距對溶氧的影響 ◇ 據(jù)徑高比和發(fā)酵液的特性決定 ◇ 一般來說，當(dāng) H/D = 2. 5 時，用多組攪拌器可提高溶氧系數(shù) 10%， 當(dāng) H/D = 4并采用較大的空氣流速和較大的功率時，多組攪拌器可提高溶氧系數(shù) 25%。 ◇ 若攪拌器之間相互位置不恰當(dāng)，則流型和空氣分布情況將發(fā)生變化，就會引起溶氧系數(shù)的大幅度降低。 2）功率、轉(zhuǎn)速、風(fēng)量之間的關(guān)系對溶氧的影響 ◇ 增加攪拌功率、攪拌轉(zhuǎn)速和風(fēng)量，對一定的設(shè)備而言都會增加溶氧。 ◇ 但三者之間存在著相互關(guān)系，增加風(fēng)量雖然能增加溶氧，但在轉(zhuǎn)數(shù)不變的情況下會降低攪拌功率，溶氧又會隨之降低 。 3）有機(jī)物質(zhì)和表面活性劑對 KLa 影響 ◇ 某些有機(jī)物質(zhì)如蛋白胨，能降低 KLa 如在水中加入 10000ppm的蛋白胨，則 KLa 值降低到未加時的 40%左右。 ◇ 但某些少量的醇、酮和酯反而會使 KLa 值提高 如將 20 ppm的這類物質(zhì)加入水中，能使 KLa 值增加 50～ 100%。 4）壓力的影響 第五節(jié) 體積氧傳遞系數(shù)的測定 亞硫酸鹽氧化法 使用 復(fù)膜氧電極 進(jìn)行測量的 動態(tài)法 在第十章中介紹 1） Cu2+作催化劑，溶解在水中 O2能立即氧化 SO32，使之成為 SO42。（氧分子一經(jīng)溶入液相，立即就被還原掉） 原理： CUSO4 2Na2SO3 + O2 —— → 2Na 2SO4 2）剩余的 Na2SO3與過量的碘作用 H2O Na2SO3 + I2 — → Na 2SO4 + 2HI 3）再用標(biāo)定的 Na2S2O3滴定剩余的碘 2Na2S2O3 + I2 — →Na 2S4O6 + 2NaI 操作程序： ◆ 將一定溫度的自來水加入試驗(yàn)罐內(nèi)，開始攪拌，加入亞硫酸鈉晶體，使 SO32濃度約 0. 5mol/L左右；再加入硫酸銅晶體，使 Cu2+濃度約為 103 mol/L，待完全溶解；通空氣，一開始就接近預(yù)定的流量，盡快調(diào)至所需的空氣流量；穩(wěn)定后立即計(jì)時，為氧化作用開始；氧化時間連續(xù) 4～ 10min，到時停止通氣和攪拌，準(zhǔn)確記錄氧化時間。 ◆ 試驗(yàn)前后各用吸管取 5～ 100ml樣液，立即移入新吸入的過量的標(biāo)準(zhǔn)碘液中；然后用標(biāo)準(zhǔn)的硫代硫酸鈉溶液，以淀粉為指示劑滴定至終點(diǎn)。 計(jì)算： 設(shè) V 兩次滴定所用 Na2S2O3毫升數(shù)的差數(shù) N Na2S2O3的濃度，常用 m 樣品的體積， ml t 兩次取樣的間隔時間， min P 罐內(nèi)絕對壓強(qiáng)， atm 若操作時罐壓 P = 1atm，則體積溶氧系數(shù) KLa = VN60/mt4C* 在 25℃ , 1atm下 , C* = (mmolO2/L) dissolved oxygen sensor YSI dissolved oxygen sensor 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH
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