发酵通风搅拌节能降耗关键技术的研究

【摘要】：随着我国发酵工业的蓬勃发展,发酵罐越来越大型化,机械搅拌所耗能占发酵全过程的比例很大,因此如何改进通风搅拌设备提高气液接触面积和液固混合性能、尽量减少机械搅拌和通气过程所消耗的动力,无疑对发酵工业具有特别重要的意义。逆向龙卷直旋射流搅拌模式是在涡轮搅拌机器、横流搅拌器、径流搅拌器以及组合式搅拌器的基础上,经过论证和模拟开发出来的一种新型搅拌模型。 “逆向龙卷直旋射流搅拌模式”是我实验室在综合通气搅拌研究方面进行开展研究而提出的,通过初步研究,此搅拌模式通过喷射和搅拌进行组合使用,能够具有很好的节能降耗效果。除此之外,逆向龙卷直旋射流搅拌器同时具有机械搅拌的优点：以微小气泡的形式分布在发酵液中增加接触面积和接触时间；它能使液体作涡流运动,延长了气泡的运动路线,也可增加气液接触时间；另外搅拌使发酵液呈湍流运动,减少了液膜阻力等。这使得培养基中的溶氧速率得到改善。 逆向龙卷直旋射流搅拌器是在空气射流方式的基础上,利用空气分布器进气形式,提出的双射流进气模式,即喷射器进气喷头处有直射流和同心的环状旋转射流组成。发酵罐中液体流动方式以龙旋方式流动,周边及中心液体上升或下降以相反的方向流动,形成层流和局部湍流方式。 本论文着重从改变模拟发酵液单因素条件着手,测定在其中的溶解氧变化情况,选出在常规发酵pH值(3.0-8.0)范围,罐压(0-0.5Mpa)范围、黏度(0-2pa.s)、糖浓度(2%-200%)范围、氮源浓度(0.5%-5%)范围、不同无机盐(0.5%-2%)范围、及罐中二氧化碳和氮气浓度等条件下发酵液中溶解氧的溶解度。 【关键词】：逆向龙卷直旋射流搅拌器 溶氧传质系数KLa 发酵罐整体耗能
【学位授予单位】：齐鲁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TQ920.6
【目录】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 第一章 绪论11-23
• 1.1 课题研究背景11-13
• 1.2 发酵罐通风搅拌设备的发展13-17
• 1.3 逆向龙卷直旋射流搅拌器结构组成和工作原理17-19
• 1.4 气液两相流研究进展19-22
• 1.5 本研究创新方法22-23
• 1.6 主要内容及全文安排23
• 第二章 逆向龙卷直流射流搅拌器喷头及溶氧参数分析及应用23-32
• 2.1 引言23-24
• 2.2 逆向龙卷直流射流搅拌器喷头性能分析24
• 2.3 喷头的流量系数分析24-26
• 2.4 逆向龙卷射流直流搅拌器参数设计26-27
• 2.5 实验方法及条件27-28
• 2.6 结果与结论28-32
• 2.6.1 气含率28-31
• 2.6.2 气泡平均直径31-32
• 2.7 本章小结32
• 第三章 逆向龙卷射流直流发酵罐内气液两相流的仿真模拟32-43
• 3.1 引言32-33
• 3.2 CFD数字模拟33-36
• 3.3 多相流模型36-38
• 3.4 计算模型的建立38-39
• 3.5 模拟计算的前处理39-40
• 3.6 CFD计算结果及分析40-42
• 3.7 本章小结42-43
• 第四章 逆向龙卷射流直流搅拌器和组合搅拌器对面包酵母发酵的影响43-52
• 4.1 引言43-45
• 4.2 实验材料和设备45-46
• 4.2.1 实验材料45
• 4.2.2 实验设备45-46
• 4.3 实验方法46-48
• 4.3.1 菌种46
• 4.3.2 培养基46-47
• 4.3.3 培养方法47
• 4.3.4 参数检测方法47-48
• 4.3.5 菌体浓度测定48
• 4.5 结果与分析48-52
• 4.5.1 两类搅拌器对菌体形态的影响48-49
• 4.5.2 两类搅拌器对菌体浓度的影响49-50
• 4.5.3 两类搅拌器对安琪面包酵母糖代谢的影响50-51
• 4.5.4 两类搅拌器对溶氧的影响51-52
• 4.5.5 两类搅拌器搅拌功率的比较52
• 4.6 本章小结52
• 第五章 总结与展望52-54
• 5.1 全文总结52-53
• 5.2 进一步的讨论和展望53-54
• 参考文献54-59
• 致谢59

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

电磁搅拌技术在连铸生产中的应用    王宝峰;李建超;

机械搅拌通风发酵罐内气液两相流的仿真模拟    徐健;刘孝光;潘培道;

气流旋转对液体射流分裂与雾化的影响    严春吉;解茂昭;

通气搅拌发酵罐的新型节能装置    洪中元;赵柏松;俞丁平;徐金寿;杨土禄;

320NM~3/min发酵空气系统采用SAS系统节能改造    陆飞浩;岑文学;

气液固三相流在机械搅拌充气式浮选机内运动的数值模拟    李仁年;唐堃;韩伟;李琪飞;沈建锋;

气固多相旋转射流的数值模拟研究    吴江,刘浙,叶旭初,王雅琴

机械搅拌通风发酵罐的节能设计    徐清华;马歌丽;王建松;

SLPC仪表在化工流体搅拌装置节能控制中的应用    魏与贤

好氧发酵罐的新型搅拌器的应用    张雄;

无取向硅钢中高牌号产品瓦楞缺陷的控制技术    高振宇;张智义;李亚东;李文权;

侧伸式搅拌槽中叶轮区的局部速度    朱磊;黄雄斌;郑晓东;

侧入式搅拌槽中桨叶参数对流场及功率影响的数值模拟    陈功国;张林进;柏杨;叶旭初;

水溶性聚乙烯醇薄膜的研究进展    余华;吴龙奇;刘彩凤;

轴流式搅拌桨的研制展望    王平玲;沈惠平;

多层桨式搅拌罐内混合过程的数值模拟    王乐勤;杜红霞;吴大转;戴维平;

电晕放电电流体状态实验研究与数值模拟    李庆;李海凤;孙晓荣;张文月;王昊;

铁路油罐车清洗效果因素分析    邢育红;

用电导探针测定气-液多层桨搅拌槽内气泡尺寸分布    朱姝;包雨云;陈雷;高正明;王东升;

糖蜜酒精发酵中专用高效消泡剂的研究    朱文浩;童嬉姈;陈朝毅;曹惠华;陈骏佳;

侧进式搅拌器混合过程的CFD模拟    方键;凌祥;桑芝富;杨全保;

450 mm×360 mm大方坯连铸结晶器电磁搅拌过程的多场耦合分析    于海岐;朱苗勇;陈永;杨素波;

连铸结晶器内钢液流动控制技术及应用现状    幸伟;马春武;徐永斌;卢志文;

天然植物胶抑尘剂配液站设计    罗彤彤;

三维气固两相平板间射流中相间耦合作用的直接数值模拟    闫洁

基于多尺度参数相关分析的阿维菌素发酵过程优化及工业规模放大研究    梁剑光

重载刮板输送机减速器油液在线污染传感报警系统的研究    庞政铎

基于流场和结构优化的搅拌桨设计/制造集成技术研究    薛兆鹏

熟料窑内流动、传热和煤粉燃烧的数值模拟和优化研究    马爱纯

结晶器搅拌桨快速设计与制造关键技术研究    田美丽

米根霉半连续高强度发酵生产L-乳酸研究    吴学凤

新型机械搅拌喷气精炼装置的气泡微细化及分散的研究    刘燕

搅拌调浆过程强化及多段强制混合机理研究    李振

新型双外流瘤胃模拟系统研制与运行参数研究    沈维军

镁锂系合金微合金化及外场控制凝固研究    姚磊

能源微藻异养生物反应器冷模实验研究及自养—跑道池CFD模拟    孔维利

黄原胶体系中气液混合过程的数值模拟与实验研究    段所行

计算流体动力学数值模拟在发酵工业典型搅拌设备中的应用    曹逸

双流法高压溶出过程的数据挖掘及优化技术研究    朱祖宝

铝合金厚板喷淋淬火的非均匀换热与冷却特性研究    曹盛强

基于（火用）分析的氧化铝双流法溶出系统节能研究    武春阳

基于CFD的内循环流化床流场结构分析及优化设计    朱家亮

数值模拟法优化最大叶片式桨结构尺寸的研究    王令闪

高剪切混合罐相关参数对其流场和能量耗散影响的研究    王春林

我国消泡剂的工业现状与发展趋势    黄劲松,张庆怀

新型高效内循环厌氧反应器研究进展与应用    唐文娟;王凯;

圆形自由射流冲击任意热流密度平板时的换热分析    赵耀华,马重芳

搅拌槽内不同桨型组合的气-液分散特性    龙建刚,包雨云,高正明

有机硅消泡剂    韩富,张高勇,王军

植物细胞培养反应器的研究进展    吴金平;宋志红;向发云;曾祥国;顾玉成;

微生物发酵的影响因素及其控制    石天虹,刘雪兰,刘辉,魏祥法

大方坯连铸跨结晶器电磁搅拌的数值模拟    李建超;崔建忠;王宝峰;麻永林;

时谐电磁场相位均衡性研究    王晓东,李廷举,金俊泽

稳定发酵应该控制的几个环节    邱志成;

高压旋转水射流煤层钻孔喷头研究    张芳

五吨水泥发酵罐试验小结    

BDC预言发酵罐仍有广阔市场    郭殿瑞;

日本丸菱MARUBISHI发酵罐介绍    彭守信;

有毒且极易染菌介质发酵罐的结构设计    江燕君

芒果酒的研制    罗小杰;韦虎;

黑莓啤酒的研制    苗方;康健;王德良;江伟;李建飞;

发酵罐管道安装的改革    陈冲明;

半导体致冷-加热器件在PBG-7型玻璃发酵罐中的应用    徐承道;张克元;杨庆贤;

200m~3发酵罐传动噪声分析    周国安;

西欧抗生素工厂考察报告    周永德

发酵罐培养中种子液最佳培养时间的确定    杨国良;张洪;梁爽;

自适应模糊控制在发酵罐内温度控制中的应用    危水根;陈震;杨声云;

噬菌蛭弧菌发酵罐工艺的研究    童应凯;刘霞;马呈;黄亮;高建英;胡炳旭;

毕氏酵母表达的重组人可溶性TRAIL的发酵工艺    付泳航;李茹冰;佟明华;李继东;孔祥平;

副鸡嗜血杆菌液体发酵培养试验研究    付强;沈志强;刘吉山;吴信明;李峰;连红梅;

蠕动发酵罐的设计    侯哲生;佟金;

玉米秸秆纤维瘤胃微生物预处理的展望    侯哲生;佟金;

耐高温高产酒精酵母发酵罐小试试验    徐立强;李艾;马波;马雯;王卫红;许新军;张会彦;张伟;

优质荔枝发酵酒系列生产工艺技术    舒肇甦;覃云飞;肖维强;韩冬梅;吴洁芳;

利用淀粉水解液发酵生产工程小球藻制备生物柴油    徐瀚;缪晓玲;吴庆余;

湖北建设大环内酯类抗生素发酵基地    特约记者 邓国军　通讯员 郭军

减排十万吨 创效百万元    记者 路经波

排除设备染菌隐患 提高发酵生产质量    张慧涛 候新强

“金河”流向大海    本报记者 朝鲁巴根 苏布达 哈斯格日乐

菊花枣酒的加工    赵玖

发酵装置“胃口”大四项对策助节能    石荣华

提高好氧发酵生产质量不可小视设备改进    刘玉平 林建强

浙江各大啤企“勤俭持家”    商石

浙江各大啤企“节约”有新招    李锦华

发酵罐里一年“闷”出150万    梁学勇 赵法文 徐佑起 刘振华

DHA的发酵生产及代谢调控研究    杜冰

毛头鬼伞菌丝体多糖的分离、纯化和化学结构鉴定及生物活性研究    凡军民

硅橡胶（PDMS）复合膜结构及渗透蒸发应用研究    石尔

利用毕赤酵母系统表达重组蛋白    于长明

桑黄菌的物理诱变与发酵研究    祝子坪

低聚果糖中间试验和关键设备的设计    生庆海

重组E. coli生产类人胶原蛋白发酵调控策略与500L中试规模放大方法优化    薛文娇

益生菌Lactobacillus casei Zhang高密度培养技术及发酵过程中关键酶基因表达变化的研究    李妍

米根霉半连续高强度发酵生产L-乳酸研究    吴学凤

利迪链菌素高产菌株选育及生物合成研究    李小兵

盐霉素发酵工艺的调控分析与放大    戚凤娥

燃料酒精高产酵母菌株选育及应用研究    毛志群

Acetobacter xylinum NUST4.2产纤维素的研究    吴清杭

分枝杆菌降解植物甾醇生产雄烯二酮的发酵研究    赵丽萍

富硒米曲霉发酵条件的探索    潘艳

发酵法生产β-胡萝卜素的搅拌反应器的流场分析    唐红叶

发酵通风搅拌节能降耗关键技术的研究    刘德民

盐霉素发酵过程优化与放大研究    张鹏伟

发酵罐的温度监控系统与模糊控制应用研究    熊瑞昌

自动化双外流人工瘤胃模拟系统设计    陈强