[工學(xué)]第七章發(fā)酵工業(yè)中氧的供需-文庫吧資料
2025-02-28 00:47本頁面
【正文】 ρ— 液體密度 ， kg/m3。 影響 KLa的因素 發(fā)酵罐的形狀 ， 結(jié)構(gòu) （ 幾何參數(shù) ） 攪拌器 ， 空氣分布器 （ 幾何參數(shù) ） 通氣：表觀線速度 Ws ② 操作條件 攪拌：轉(zhuǎn)速 N， 攪拌功率 PG 發(fā)酵液體積 V， 液柱高度 HL ③ 發(fā)酵液的性質(zhì) ： 如影響發(fā)酵液性質(zhì)的表面活性劑 、 離子 強(qiáng)度 、 菌體量 ① 設(shè)備參數(shù) ?綜合 ①②③ 三類影響因素 ， 有 其中 d— 攪拌器直徑 ， m 。 4) 氧分壓 ? 提高空氣總壓（增加罐壓），從而提高了氧分壓，對應(yīng)的溶解度也提高，但增加罐壓是有一定限度的。 LOL CCxQaK???*2 ? 在發(fā)酵過程中，培養(yǎng)液內(nèi)某瞬間溶氧濃度變化可用下式表示 : ? 在穩(wěn)態(tài)時 ,則 ，則 xQCCaKdtdC OLLL ???? `2)( *0dtdC L ?aKxQCCLOL??? 2* ?由氣液傳遞速率方程 )( * LL CCaKO T R ?? 2. kLa的影響因素 影響氧傳遞的因素 1. 影響推動力 C*CL的因素 影響比表面積 a的因素 影響液膜傳遞系數(shù) kL的因素 可知，影響氧傳遞速率的因素（即影響供氧的因素）有： 1) 溫度 ? 氧在水中的溶解度隨溫度的升高而降低 ， 在 105Pa和溫度在 4～ 33℃ 的范圍內(nèi) ， 與空氣平衡的純水中 ， 氧的濃度可由以下經(jīng)驗公式計算 : t— 溫度 ,℃ T ↑ ， Cw* ↓ ， 推動力 ↓ *?? tC w2) 溶質(zhì) A. 電解質(zhì) 1)對于單一電解質(zhì) Ce*— 氧在電解質(zhì)溶液中的溶解度 ,mol/m3 Cw*— 氧在純水中的溶解度 , mol/m3 CE— 電解質(zhì)溶液的濃度 ,kmol/m3 K— Sechenov(謝切諾夫 )常數(shù) ,隨氣體種類 ,電解質(zhì)種類和溫度變化 . E*e*w KCCClg ? )C,C( *eE ??2) 溶質(zhì)（續(xù)） 2） 對于幾種電解質(zhì)的混合溶液： 式中 hi— 第 i種離子的常數(shù) , m3/kmol 離子強(qiáng)度 , kmol/m3 Zi— 第 i種離子的價數(shù) , — 第 i種離子的濃度 , kmol/m3 ??iii*e*w IhCClgEiii CZ21I ?EiC2) 溶質(zhì)（續(xù)） B. 非電解質(zhì) 式中 Cn*— 氧在非電解質(zhì)溶液中的溶解度 , mol/m3 CN— 非電解質(zhì)或有機(jī)物濃度 , kg/m3 k— 非電解質(zhì)的 Sechenov常數(shù) , m3/kg Nnw KCCC ?**lg )C,C( *nN ??2) 溶質(zhì) C. 混合溶液 (電解質(zhì) +非電解質(zhì) ):疊加 Cm*— 氧在混合溶液中的溶解度 , mol/m3 ?? ??j njwiiimwCCIhCC****lglg溶質(zhì) ↑ ， Cm*↓ 3) 溶劑 ? 通常溶劑為水 。 ?對于一個給定的發(fā)酵設(shè)備和微生物 ， C*、 k0、 (QO2)m 已知 ， 假定呼吸只與氧的限制有關(guān) ， 則 , β為常數(shù) ,則 y亦 x的函數(shù) ,有形式 xxCK )Q(D 1*LamOa2 ????),(x1DB 2121a 為常數(shù)??????????cbxaxxy 221 ??????? ? 對于一個培養(yǎng)物來說，最低的通氣條件可由式 求得。hler 準(zhǔn)數(shù)，物理意義是細(xì)胞的 最大耗氧量與最大供氧量之比。 ? 在單位體積培養(yǎng)液中 ， 氧的傳質(zhì)速率 （ 氣液傳質(zhì)的基本方程式 ） 為 )(1)()( *** PPHaKPPaKCCaKOT R LGLL ??????? OTR— 單位體積培養(yǎng)液中氧的傳遞速率 ， KLa— 以濃度差為推動力的體積溶氧系數(shù) ， h1,s1 KGa— 以分壓差為推動力的體積溶氧系數(shù) , )hm(olkm 3 ?)M P ahm(olkm 3 ?? 發(fā)酵過程耗氧與供氧的動態(tài)關(guān)系 ? 細(xì)胞呼吸的本征要求 : ? 氧傳遞特征（發(fā)酵罐傳遞性能） ? 若需氧量＞供氧量 ， 則生產(chǎn)能力受設(shè)備限制 ， 需進(jìn)一步提高傳遞能力； ? 若需氧量＜供氧量 ， 則生產(chǎn)能力受微生物限制 ， 需篩選高產(chǎn)菌：呼吸強(qiáng) ， 生長快 ， 代謝旺盛 。 *HCP ?L* HCP ? ii HCP ? *OG*G2O PPnK)PP(Kn2?????22222 OLiOiO*iOiO*G n)CC(HnPPnPPnPPnPPK1 ??????????2211 OiGGiO nPPkkPPn ?????2OLiL nCCk1 ??LLio kCCn/12??LGG kHk1K1 ??由式 同理： 由于氧氣難溶于水， H值很大， ＜＜
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1