检索结果-南通市图书馆

作者：杨晶四川大学

学位级别：硕士

乙醇是目前世界上生产历史最悠久、产量最大的发酵工业产品，而燃料乙醇作为石油类燃料的替代品的升温再度激发了先进、环保的乙醇发酵工艺研究。高效低耗的连续发酵与渗透汽化耦合生产乙醇技术只有配以高性能的膜材料才能获得更大发展... 详细信息

乙醇是目前世界上生产历史最悠久、产量最大的发酵工业产品，而燃料乙醇作为石油类燃料的替代品的升温再度激发了先进、环保的乙醇发酵工艺研究。高效低耗的连续发酵与渗透汽化耦合生产乙醇技术只有配以高性能的膜材料才能获得更大发展。本研究基于硅橡胶复合膜对乙醇的选择透过性及对微生物无毒害等特点，利用自制硅橡胶(PDMS)平板复合膜构造了乙醇连续发酵／渗透汽化耦合系统。发酵过程与硅橡胶膜渗透汽化过程耦合，降低发酵液中乙醇浓度，从而减弱甚至消除产物抑制效应，使系统能够长期稳定运行，并得到较高的乙醇体积产率。选用耐高温酿酒活性干酵母(TH-AADY)，以葡萄糖作为原料进行连续发酵，膜生物反应器连续运行269小时，其间细胞、葡萄糖和乙醇浓度保持相对稳定。由于渗透汽化过程的进行，发酵液中乙醇浓度控制在35～45g/L，酿酒酵母浓度维持在20～25g/L，在发酵与渗透汽化耦合阶段，乙醇产率达到3.4g/(Lh)，是间歇发酵时的4.5倍。乙醇得率系数为0.46，乙醇的转化率达到91％。膜下游冷凝收集液的浓度可达28.2～16.5％(w％)，总渗透通量达到1226～707g/(mh)，乙醇渗透通量为293～117g/(mh)，分离因子为8.5～4.9。采用淀粉糖化液作为发酵唯一碳源，进行连续发酵与渗透汽化耦合实验，膜生物反应器连续运行166小时，发酵液内乙醇浓度随着渗透汽化的进行快速下降，减弱了产物抑制效应，酵母浓度增长并长时间维持在15g/L以上。糖化液发酵得到平均乙醇产率为1.37g/(Lh)，乙醇对基质的得率为0.44，乙醇转化率为86.2％。下游渗透汽化后采取两级冷凝以得到更高浓度的乙醇渗透液，第一级(0℃)收集到乙醇浓度为12.76～3.48％(w％)，第二级(-30℃)收集到乙醇浓度为69.17～36.47％(w％)，基本实现了初步对乙醇渗透液浓缩的目的。总渗透通量为1105.3～599.3g/(mh)，其中乙醇通量为371.5～91.6g／(mh)，分离因子为8.1～6.5。实验室自制的PDMS复合膜在分离发酵液时表现出很高且稳定的分离性能，渗透通量和分离因子长期保持稳定。在相近条件下，发酵液的总渗透通量、乙醇通量和分离因子均高于乙醇-水模型溶液。通过与圆形膜器比较，矩形膜器进行的连续发酵实验发酵性能参数以及渗透汽化参数都有所提高，说明按比例扩大发酵-渗透汽化耦合实验规模对发酵环境及渗透汽化性能未产生不良影响，这对进一步扩大连续发酵规模具有重要指导意义。在通过渗透汽化作用减轻了产物抑制效应后，副产物抑制问题变得更加突出，尤其在淀粉糖化液连续发酵实验中，强烈抑制作用导致酵母生长及代谢活动停滞。要将连续发酵与渗透汽化耦合系统工业化就需要解决副产物抑制以及如何维持细胞活性等问题。除了要改善发酵环境，使其更适合酵母生长发酵外，还要选择更适合本系统的微生物进行发酵，同时也可以利用先进基因技术对细胞进行性能优化，以达到我们系统的特殊环境要求。

关键词：乙醇连续发酵硅橡胶膜生物反应器 PDMS复合膜渗透汽化

三明治结构PDMS复合膜制备及渗透汽化性能评测

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

三明治结构PDMS复合膜制备及渗透汽化性能评测

作者：王逸楠四川大学

学位级别：硕士

近年来,随着石油化工能源的短缺以及人类环保意识的提高,新型的清洁能源越来越受到人们的关注。生物乙醇作为一种可再生的绿色燃料,可以助力早日实现“碳中和”。然而,在生物乙醇的生产过程中乙醇的浓度越高,微生物的生存环境就越恶劣,... 详细信息

近年来,随着石油化工能源的短缺以及人类环保意识的提高,新型的清洁能源越来越受到人们的关注。生物乙醇作为一种可再生的绿色燃料,可以助力早日实现“碳中和”。然而,在生物乙醇的生产过程中乙醇的浓度越高,微生物的生存环境就越恶劣,如何控制生物发酵过程中乙醇的浓度成为了一个很有价值的研究课题。渗透汽化作为一种比较成熟的膜分离技术,具有易操作、能耗低、分离性能好等优点,被誉为膜技术领域最有前景的分离工艺之一。聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)有着独特的分子链结构,具有较强的疏水性、耐高温性以及化学稳定性等优异的性能,被广泛应用于在分离膜领域。然而,PDMS膜材料质地柔软,作为渗透汽化分离膜时不能实现自支撑、机械强度低、易磨损且会发生比较严重的溶胀现象,这些缺点大大增加了PDMS膜的应用成本,严重阻碍了PDMS膜在渗透汽化领域的发展。为了解决PDMS膜在实际应用中存在问题,本文提出并制备了一种具有三明治结构的聚丙烯-聚二甲基硅氧烷-聚丙烯无纺布(PP-PDMS-nwPP)复合膜,该复合膜自上而下主要由微孔PP层、致密PDMS分离层以及nwPP无纺布支撑层三部分构成,微孔PP层主要负责保护致密的PDMS分离层免受安装损伤和流体冲击作用,并且对料液进行预分离处理。PDMS分离层既承担着主要的分离任务,同时也在微孔PP层与nwPP无纺布支撑层之间起着粘接作用。nw无纺布微孔PP层则负责为复合膜提供足够的机械强度,同时尽可能地不对物料的传质过程产生阻力。本文在研究过程中采用了较为成熟的溶液涂布技术,使得三明治结构PP-PDMS-nwPP复合膜的制备过程容易放大、实现工业化生产,大大降低了生产成本。通过对三明治结构PP-PDMS-nwPP复合膜进行多项表征发现,具备该结构的复合膜机械性能大大增加,缓解了致密PDMS分离层遇到有机溶剂时发生的溶胀现象,同时,微孔PP层的表面水接触角在PDMS渗入之后也有了小幅度的增加,并且随着PDMS渗入量的增加而增加。为了对该复合膜的渗透汽化性能进行评测,本文设计并进行了一系列渗透汽化实验,探究了不同温度、不同流量、不同料液体系、不同致密PDMS分离层厚度等因素对三明治复合膜分离性能的影响。为了进一步探究三明治结构PP-PDMS-nwPP复合膜在渗透汽化过程中的传质机理,本文以乙醇-水溶液的渗透汽化实验数据为基础,进行了乙醇传质行为的探究,确定了微孔PP层中的乙醇渗透行为,并最终得到了乙醇在复合膜各部分传质过程中的传质系数,并从理论上对流量、厚度以及温度等条件变化所引起的乙醇渗透性能上的差异进行了解释。

关键词： PDMS复合膜渗透汽化三明治结构串联传质阻力模型

白炭黑填充PDMS-PA复合膜的制备及其渗透汽化性能研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

白炭黑填充PDMS-PA复合膜的制备及其渗透汽化性能研究

作者：王任四川大学

学位级别：硕士

作为新型的液体混合物分离技术,渗透汽化过程的关键是发展高性能的渗透汽化膜。硅橡胶(PDMS,聚二甲基硅氧烷)膜作为一种优先透有机物的渗透汽化膜,在脱除水中少量挥发性有机物方面具有突出的技术优势和良好的应用前景,但其渗透汽化性能... 详细信息

作为新型的液体混合物分离技术,渗透汽化过程的关键是发展高性能的渗透汽化膜。硅橡胶(PDMS,聚二甲基硅氧烷)膜作为一种优先透有机物的渗透汽化膜,在脱除水中少量挥发性有机物方面具有突出的技术优势和良好的应用前景,但其渗透汽化性能如渗透通量和选择性还不能满足实际应用的需要。为了进一步提高硅橡胶膜的渗透汽化性能,人们采用了各种物理和化学方法对PDMS膜进行改性,包括填充、接枝、共聚、共混、有机官能化等。而填充改性作为一种操作简单的物理改性方法倍受重视。本文通过PDMS与交联剂的缩聚反应制备了PDMS-PA复合膜,利用填充改性方法在PDMS-PA复合膜的PDMS皮层中引入纳米级疏水性白炭黑,制备了白炭黑填充量分别为5%、10%、15%、20%的PDMS-PA多层复合膜,并采用硅烷偶联剂对白炭黑进行改性,制备了改性白炭黑填充量为20%的PDMS-PA填充复合膜。通过扫描电镜(SEM)观察了所制复合膜的截面结构形态,并实验考察了不同温度下复合膜对乙醇/水溶液的渗透汽化分离性能。电镜照片显示,未填充的PDMS-PA复合膜中表面PDMS皮层稍稍侵入微孔中且和PA多孔支撑层的结合良好;在填充膜中,大部分白炭黑颗粒沉积在PDMS皮层与PA支持层近界面上,颗粒的团聚尺寸在100纳米左右,PDMS皮层和PA支撑层的结合不理想;采用硅烷偶联剂对白炭黑进行改性后,填充膜中的PDMS皮层与支撑层的结合牢固,比未改性时要好。渗透汽化实验研究发现,以PDMS皮层的质量为基准,填充少量疏水性白炭黑就能显著影响膜的渗透性能;PDMS-PA填充膜的渗透通量随着白炭黑含量的增加而增加,而选择性则随着填充剂含量的增加而有少许降低;比如,对填充20%白炭黑的PDMS-PA复合膜用质量分数5%的乙醇水溶液在40℃下进行渗透汽化评价实验,膜的渗透通量达到2400 g·m-2·h-1,比非填充的复合膜的渗透通量高1倍多;而分离因子为7,稍低于非填充复合膜的8.5。实验同时表明,填充膜和非填充膜的分离性能对温度和浓度变化的依赖关系一致。随着渗透汽化操作温度的升高,填充膜的总通量上升,分离因子却稍许下降。随着进料液中乙醇浓度的下降,乙醇水溶液的渗透通量呈现出下降趋势,但分离因子略有增加。在同样白炭黑填充量的条件下,硅烷偶联剂改性后的白炭黑填充膜的渗透通量和分离因子都比未改性时低。

关键词：填充PDMS-PA多层复合膜气相法白炭黑渗透汽化

新型硅橡胶膜在乙醇连续发酵生产中的应用及其渗透蒸发性能评价研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

新型硅橡胶膜在乙醇连续发酵生产中的应用及其渗透蒸发性能评价研...

作者：徐怀东四川大学

学位级别：硕士

渗透蒸发是近十多年膜分离技术研究最活跃的一个领域，从膜材料、膜过程机理到工程应用都得到迅速发展。渗透蒸发膜分离过程用于均相液体混合物的分离时，对采用传统手段难以处理的恒沸物、近沸点物和共沸物等体系具有特别的优势。本研... 详细信息

渗透蒸发是近十多年膜分离技术研究最活跃的一个领域，从膜材料、膜过程机理到工程应用都得到迅速发展。渗透蒸发膜分离过程用于均相液体混合物的分离时，对采用传统手段难以处理的恒沸物、近沸点物和共沸物等体系具有特别的优势。本研究中，采用实验室自制的新型硅橡胶复合膜构造了膜生物反应器系统并用于连续发酵制造乙醇，对模型乙醇-水溶液和实际发酵液的分离性能、反应器系统乙醇连续发酵操作参数的控制、操作参数对膜的分离性能及膜持续运行的稳定性等进行了实验研究和分析。本论文分为以下三个部分：首先，综述了膜分离及渗透蒸发技术的现况、前景和应用;介绍了膜渗透蒸发技术的基本理论及特点。在综合分析国内外发展趋势的基础上，提出本论文的立论依据及研究方案。然后，具体针对渗透蒸发膜及渗透蒸发过程进行理论论述，主要介绍了膜的结构、选材、种类、制造及渗透蒸发膜器，接着，对影响膜分离性能的主要参数进行了逐一论述，并对渗透蒸发过程模型进行了探讨。最后，我们对新型硅橡胶膜反应器运用于连续发酵制备乙醇的动力学过程及膜渗透蒸发性能进行研究。首先分别对新型硅橡胶复合膜在酒精溶液及发酵液中的分离性能进行对比测试，实验结果发现，发酵液中的酵母细胞没有造成膜污染或膜堵塞，且在发酵液中膜仍能保持较稳定渗透蒸发性能。经过多次的间歇发酵实验，我们初步掌握了酵母细胞的发酵特性，并开始进行连续发酵实验。在25℃的条件下，维持葡萄糖浓度1009/L，发酵初始体积2L，采用低速循环泵，成功使整个连续发酵过程维持达到461 .sh，渗透通量大致为500一800g/mZ·h，分离因子为5～8.5，过程中酵母细胞及乙醇浓度波动较小，实现了稳定的连续发酵生产，取得了突破性的进展。

关键词：渗透蒸发硅橡胶膜膜生物反应器连续发酵乙醇

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

硅橡胶复合膜结构和渗透汽化性能研究

硅橡胶复合膜结构和渗透汽化性能研究

作者：李冬怀四川大学

学位级别：硕士

无孔的硅橡胶膜具有不透无机盐成分、疏水性和对挥发性有机物组分有较高的渗透选择性等优点,已被研究用于挥发性有机化合物的渗透汽化或蒸汽渗透分离。本研究中,采用实验室自制的新型硅橡胶复合膜进行了渗透汽化实验,研究了膜的分离性... 详细信息

无孔的硅橡胶膜具有不透无机盐成分、疏水性和对挥发性有机物组分有较高的渗透选择性等优点,已被研究用于挥发性有机化合物的渗透汽化或蒸汽渗透分离。本研究中,采用实验室自制的新型硅橡胶复合膜进行了渗透汽化实验,研究了膜的分离性能。并和另一种商业化的硅橡胶复合膜进行了实验比较,分析了膜结构对渗透汽化性能的影响,探索了对膜的渗透汽化性能产生影响的原因。在5%的乙醇-水模型溶液渗透汽化实验研究中,验证了渗透通量和分离因子与进料流量、温度和浓度之间的关系。在流量一定时,模型溶液总的通量随着温度的上升而上升,分离因子却随温度上升而有稍许下降。随着进料中乙醇浓度的下降,乙醇水溶液的渗透通量呈现出下降趋势,但分离因子略有增加。另外,同一温度下,增加进料流量,传质系数增大,通量增加。对于相同的流量,流动状态的不同也会造成传质系数的变化。因此,膜器的设计就显得非常重要,膜器应尽量使膜面料液流动均匀、速率大,以减小边界层厚度,提高膜传质系数。对白酒和葡萄酒进行了新型硅橡胶复合膜渗透汽化应用性实验研究,发现自制的硅橡胶复合膜有很高的应用价值。在白酒的渗透汽化分离实验中发现,新型PDMS 平板复合膜在高浓度的乙醇中具有良好的稳定性,保持高的渗透通量和分离因子,对维持白酒独特风味的微量成分具有良好的分离性能。此外,将分离后的酒液进行重新组合(勾兑)后,得到比原酒风味优良的新型酒,赢得专业评酒师的高度评价。因此这方面有进一步研究的价值。葡萄酒经渗透汽化脱醇后可同时获得低醇葡萄酒和高醇白兰地两种新酒。国家资深专家对两种新酒

关键词：硅橡胶复合膜渗透汽化膜结构乙醇-水溶液酒

硅橡胶膜生物反应器封闭循环苹果原汁发酵研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

硅橡胶膜生物反应器封闭循环苹果原汁发酵研究

作者：胡世文四川大学

学位级别：硕士

膜生物反应器是一种新型的生物反应器,是由膜与其他生物反应器构成的反应系统,将膜分离过程和生物反应器有机的融合为一体。膜生物反应器的构建,膜的选择是关键。膜生物反应器性能的好坏,在相当大的程度上取决于所采用的膜的性能。硅橡... 详细信息

膜生物反应器是一种新型的生物反应器,是由膜与其他生物反应器构成的反应系统,将膜分离过程和生物反应器有机的融合为一体。膜生物反应器的构建,膜的选择是关键。膜生物反应器性能的好坏,在相当大的程度上取决于所采用的膜的性能。硅橡胶(PDMS)膜对醇、酯、酚、酮、卤代物、芳香烃、吡啶等有机物小分子物质有良好的吸附选择性。本研究中,基于细胞生长更新与封闭循环和产物原位分离的思想,采用本实验室研制的高性能硅橡胶(PDMS)复合膜设计构建了一套有效体积为5L的硅橡胶膜生物反应器,通过膜器与反应器之间的耦合将传统上相对独立的发酵和分离两个操作单元结合起来,并进行了一系列的苹果原汁的渗透汽化-发酵耦合实验研究。实验首先采用适应性培养的方式从三个酵母菌株中筛选出一株以苹果汁为培养基时具有良好发酵性能的酵母菌作为发酵菌株。该菌株发酵迅速而平稳,对可发酵糖的利用速度快,发酵细胞密度大,产酒率高。在所构建的硅橡胶膜生物反应器中,苹果汁的发酵和发酵液的渗透汽化实现了有机偶合,酵母细胞代谢而产生的具有挥发性的轻组分得到分离回收。发酵-渗透汽化耦合发酵实验表明,25℃时在该膜生物反应器中,酵母细胞密度24-36小时即可达到108个/ml,经过渗透汽化分离出乙醇等酵母细胞的代谢产物后,细胞浓度有所提高;可发酵糖的转化率为89.49%,乙醇产率为84.29%,硅橡胶膜对乙醇的收率在90%以上;采用一级冷凝的方式,渗透当量乙醇液浓度最高可达28%,渗透通量为600-1000g/m2.h。采用两级冷凝的方式,随着冷凝温度的不同便可得到不同酒精浓度的渗透液,因此选择适当的冷凝温度可直接进行含40%(v)酒精的苹果白兰地的生产。经渗透汽化分离掉酒精后余下的苹果汁发酵液色泽

关键词：硅橡胶膜生物反应器渗透蒸发苹果原汁发酵

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

薄层流动硅橡胶膜组件的渗透汽化性能研究

薄层流动硅橡胶膜组件的渗透汽化性能研究

作者：汤明四川大学

学位级别：硕士

渗透汽化是一种新兴的分离技术,是膜分离技术的一个重要分支。渗透汽化过程具有高效、安全、不引入其他污染物、系统简洁、设备便于维护、系统可以任意放大的优点,且在分离共沸混合物或者传统分离方法难以分离的液体混合物时表现出良好... 详细信息

渗透汽化是一种新兴的分离技术,是膜分离技术的一个重要分支。渗透汽化过程具有高效、安全、不引入其他污染物、系统简洁、设备便于维护、系统可以任意放大的优点,且在分离共沸混合物或者传统分离方法难以分离的液体混合物时表现出良好的性能。以上的众多优点使得渗透汽化成为最有前景的膜技术之一,但是要将该技术广泛的应用于工业生产之中仍然还有许多问题需要解决。以往的研究者已经就渗透汽化发表了大量的研究报告。研究范围涵盖膜材料、膜结构、膜器结构、膜过程原理及动力学、设备及系统等一系列和渗透汽化相关的内容。本实验室,将自己制作的PDMS复合膜用于水-有机混合物的渗透汽化分离,已发表了一系列的研究报告。在本研究中,基于本实验室制作的一种新型的高性能硅橡胶复合膜(PDMS),设计了矩形薄层流动膜组件,并首次将这种新型膜和新型矩形组件相结合构造薄层流动硅橡胶膜组件。液体在该膜组件中呈一维流动状态。使用甲醇、乙醇、正丙醇三种醇类物质的稀溶液作为模型溶液,对该系统的渗透汽化性能进行了实验研究。着重研究了矩形薄层流动硅橡胶膜组件中渗透汽化过程的物质传递动力学问题,分析了不同的操作条件(温度、流动Reynolds数)对渗透汽化过程的影响。使用Sherwood公式对渗透汽化过程中液相传质过程进行分析,得出液相对流传质系数,将串联阻力模型和实验测量相结合得出膜内

关键词： PDMS复合膜渗透汽化一维薄层流动平板膜组件传质动力学

PDMS膜生物反应器生物转化制备香草醛研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

PDMS膜生物反应器生物转化制备香草醛研究

作者：冯明四川大学

学位级别：硕士

香草醛是一种在食品、医药、香精香料和化学合成中应用非常广泛的化合物，尤其是在香料行业有“香料皇后”的美誉。利用生物技术生产的香草醛被称为“生物香草醛”，常用的生物技术手段包括微生物生物转化和酶生物转化。但是，在一般... 详细信息

香草醛是一种在食品、医药、香精香料和化学合成中应用非常广泛的化合物，尤其是在香料行业有“香料皇后”的美誉。利用生物技术生产的香草醛被称为“生物香草醛”，常用的生物技术手段包括微生物生物转化和酶生物转化。但是，在一般的生物转化过程中，不管是微生物还是酶，香草醛只是作为中间产物出现，并有产物抑制现象，造成生物香草醛的生产工艺流程较长或者产率较低，而分离提纯过程中大量外源化合物的带入也与法定天然产品生产的要求不相符合。本文利用实验室自制的硅橡胶(PDMS)复合膜，发挥膜的阻挡、隔离和选择透过性，构建了一套PDMS膜生物反应器来进行生物香草醛的生物转化，把产物的渗透萃取分离与生物转化过程相耦合，解决了香草醛生物转化生产过程中的产物抑制、乳化和分离纯化等问题。所构建的膜生物反应器有效容积为1L，膜组件为外置式，有效膜面积为0.024m，性能评价结果显示，该系统能够以渗透萃取的方式较好地分离提纯香草醛。当料液浓度为1.2％(w／w)，温度为30℃，料液和接收液流量分别为120L/h和80L／h时，总的传质系数为1.4027×10m／h。所用的酶是大豆脂氧合酶，酶转化底物是丁香油。首先，从市售的优质大豆中提取出脂氧合酶，在摇瓶实验中评价其活性，初步得出其在香草醛生物转化中的催化性能和初步优化条件。结果表明，在pH无调整和4℃的温度条件下，水浸提取大豆脂氧合酶的方法最合适，活性损失较少，比活力能够达到6.00×10U／mL左右。在所有的酶活性影响因素中，温度的影响最大，这充分表明大豆脂氧合酶是温敏性的，要求操作条件尽可能的温和，在不影响膜通量的情况下温度尽量低;同时，大豆脂氧合酶也是一种耐碱不耐酸的酶，要在碱性环境中维持其活性。实验结果得出，在膜生物反应器转化的初始条件为：转化本文选择活性炭作为添加剂来进一步优化系统的生物转化反应条件。虽然吐温20也可使(异)丁香酚乳化，极大地增加其在水中的分散程度，但其包裹作用在一定程度上又会减少(异)丁香酚与酶的接触机会。而活性炭则不同，其作用机理是将(异)丁香酚吸附在其表面并带入水中，不但能增加在水中的分散度也能增加(异)丁香酚与酶的接触。双氧水能够起到大豆脂氧合酶的活性诱发剂的作用，而对其活性改善作用较小，若是环境中过氧化物过多则会改变酶结构从而影响酶的活性。与摇瓶实验相比，PDMS膜生物反应器系统在很大程度上消除了产物的抑制和香草醛的氧化损失，丁香油转化率从0.45％提高到1.04％，香草醛在下游萃取液中的最高质量浓度达到了130.10mg／L，远高于摇瓶实验的11.13mg/L;活性炭优化后的转化率为1.09％，下游萃取液最高质量浓度为136.48mg/L，香草醛的纯度(HPLC分析)达到96.77％。实验证明，基于PDMS复合膜的萃取式膜生物反应器系统不仅能够有效地将生物转化过程与香草醛的分离过程相耦合，还能提高底物的转化效率，降低酶的抑制，下游接收液的成分也非常单一，给香草醛的进一步分离与提纯创造了良好的条件。但是，从实际应用的角度看，仍然有一些问题存在。例如，酶的失活较快，香草醛提取速率较低，等等。这些问题在未来的进一步工作中可以采用以下方法加以解决：改进反应系统，使酶有更加温和的发酵反应环境;继续优化反应条件，使酶的催化效率达到充分发挥;改进膜器、增大膜面积以增加提取速率。本文提出了PDMS膜生物反应器以酶为生物催化剂、通过生物转化连续生产具有天然特性的有机化合物的工艺技术系统，其操作特征是上游反应系统的底物连续流加和下游萃取液的更新，连续化操作有助于底物利用的最大化和废液产生的最小化。这个系统有进一步开发研究的价值。

关键词：香草醛大豆脂氧合酶丁香油 PDMS膜生物反应器生物转化

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

硅橡胶复合膜渗透萃取研究

硅橡胶复合膜渗透萃取研究

作者：张慧敏四川大学

学位级别：硕士

渗透萃取是一项新型的分离技术,其过程原理及现有研究表明,渗透萃取技术在生物转化和生物降解领域具有很好的技术优势和应用前景,因此研究渗透萃取分离技术本身以及研究与生物转化与生物降解过程相关有机物的渗透萃取分离行为很有意义... 详细信息

渗透萃取是一项新型的分离技术,其过程原理及现有研究表明,渗透萃取技术在生物转化和生物降解领域具有很好的技术优势和应用前景,因此研究渗透萃取分离技术本身以及研究与生物转化与生物降解过程相关有机物的渗透萃取分离行为很有意义。目前,渗透萃取的研究主要还处于实验室阶段,使用的膜器基本上都是管式膜器,应用多集中在废水处理上,研究通过膜分离后生物降解废水中的挥发性有毒有机物。但是要想使渗透萃取这项分离技术用于实际的工业生产中,还有许多问题值得深入研究,例如膜及膜的材料,膜器,膜的传质动力学以及过程设备和系统的等等。本文利用实验室自制的硅橡胶复合平板膜(PDMS-PA)构造渗透萃取系统,研究了渗透萃取的传质特点。所选择的五种物系为与生物转化和生物降解过程密切相关的有机物:香草醛、邻苯二酚、丙酮、木糖醇以及乙醇,分别测量了不同操作条件下这几种物质的总传质系数,研究了改变操作条件对每种物质传质效果的影响,其中又对香草醛的传质特点做了较为详细地研究,研究了改变接收液对总传质效果的影响。另外,本文还对渗透萃取和渗透蒸发这两种传质过程进行了比较。本文重点研究了用香草醛溶液作为进料液,水为接收液时渗透萃取的传质特点。测量了渗透萃取过程中,膜上下游浓度差跟通量的关系,得出了两者的线性关系,以及总传质系数是唯一常数的结论。分别测量了五种有机物:香草醛、邻苯二酚、丙酮、木糖醇以及乙醇,渗透萃取的总传质系数,以及改变操作条件对各种物质总传质系数的影响。试验表明,升高操作温度或增大膜上游的料液流量,每种物质的总传质系数均增加;增大膜下游的接收液流量,每种物质的总传质系数变化则不尽相同;当使用对

关键词：硅橡胶复合膜渗透萃取膜传质香草醛

新型硅橡胶复合膜对多元有机物-水混合溶液的渗透汽化分离研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

新型硅橡胶复合膜对多元有机物-水混合溶液的渗透汽化分离研究

作者：许荣强四川大学

学位级别：硕士

渗透蒸发是近十多年膜分离技术研究最活跃的一个领域,从膜材料、膜过程机理到工程应用都得到迅速发展。渗透蒸发膜分离过程用于均相液体混合物的分离时,对采用传统手段难以处理的恒沸物、近沸点物和共沸物等体系具有特别的优势。对于许... 详细信息

渗透蒸发是近十多年膜分离技术研究最活跃的一个领域,从膜材料、膜过程机理到工程应用都得到迅速发展。渗透蒸发膜分离过程用于均相液体混合物的分离时,对采用传统手段难以处理的恒沸物、近沸点物和共沸物等体系具有特别的优势。对于许多挥发性有机化合物,温度处理过程易导致一些不可逆的化学反应或者是更轻有机组分的挥发,因此使最终得到的产品质量无法得到保证。与传统的分离过程相比较,渗透汽化有许多的优点,它即使在一个温和的过程条件下也有很高的分离效率。本研究中,采用实验室自制的新型硅橡胶复合膜来渗透汽化分离多元有机物-水混合溶液,对模型乙醇-水溶液和实际酿造白酒(多元有机物-水混合溶液)中风味物质的分离性能、过程操作参数对膜分离性能及膜持续运行的稳定性等进行了实验研究和分析。本论文分为以下三个部分:首先,综述了膜分离及渗透蒸发技术的现状、应用和前景;介绍了膜渗透蒸发技术的基本理论及特点。在综合分析国内外发展趋势的基础上,提出本论文的立论依据及研究方案。然后,具体针对渗透蒸发膜及渗透蒸发过程进行理论论述,主要介绍了膜的种类、制造及渗透蒸发膜器,接着,对影响膜分离性能的主要参数进行了逐一论述,并对渗透蒸发过程模型进行了探讨。最后,我们把新型硅橡胶膜运用于多元有机物-水混合溶液的渗透汽化分离进行了研究。首先用新型硅橡胶复合膜分别对52o成品酒及72o基酒中风味物质的进行了分离实验。实验结果发现,新型PDMS复合膜对白酒风味物质具有良好的选择分离性能:原酒中5种酯类(乳酸乙酯除外)和乙缩醛的分离脱除率在

关键词：硅橡胶复合膜渗透蒸发风味物质白酒多元有机-水溶液