斜臂泡沫分離塔回收乳清廢水中大豆蛋白行為及中試工藝.pdf

1、為了探索斜臂方形泡沫分離塔強(qiáng)化排液的機(jī)理,本文以乳清廢水為物系,從實(shí)驗(yàn)和理論兩個(gè)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(shí),泡沫排液速率先增大后減少,且當(dāng)傾斜角為45o時(shí),塔內(nèi)凈液體流速最小、持液量最低,其排液能力最強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也印證了理論分析的合理性。在合適的實(shí)驗(yàn)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

2、,從而再次證明了斜臂塔在強(qiáng)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(gè)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(shí)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

3、較好;而對于高濃度蛋白溶液,在保證一定強(qiáng)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(jìn)而可以提高回收率。
　　泡沫分離大豆蛋白過程中蛋白性能的改變是難以避免的,通過研究泡沫分離對大豆蛋白性能的影響,結(jié)果表明大豆蛋白的熱穩(wěn)定性較差,且加熱溫度越高,加熱時(shí)間越長,廢水中大豆蛋白性能的改變越大;另外,空氣氧化是泡沫分離大豆蛋白過程中蛋白損失的主要原因,而微生物發(fā)酵是蛋白損失的次要原因,為此實(shí)驗(yàn)中加入了一種具有良好抗氧化防腐變性

4、能的試劑,即NaHSO3,并結(jié)合其對大豆蛋白富集效果的影響,最終選擇向廢水中加入NaHSO3的劑量為0.01％(W/V)。
　　利用前述的斜臂方形塔,進(jìn)行泡沫分離技術(shù)處理乳清廢水的中試工藝調(diào)試,經(jīng)過調(diào)試后得到了一組較為合適的工藝操作條件,即裝液量為150kg,NaHSO3所占質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)為0.01%(W/V),液相溫度控制在48oC左右,泡沫相溫度控制在55oC左右,進(jìn)氣流量為1.0-1.2m3/h,消泡液間隙式回流量為2kg/h