生啤酒膜法过滤除菌技术的试验研究

阐述了生啤酒膜法过滤除菌技术的试验研究方法。着重讨论了膜孔径的选择试验及操作压力，主流液流速对浓差极化和渗透通量的影响，运用二次回归正交组合设计的方法建立数学模型，寻求操作参数的最佳值，并初步探索了膜的再生方法。     

柑桔汁陶瓷膜微滤澄清和污染阻力试验

为了探讨柑桔汁微滤澄清技术及微滤膜污染阻力,建立膜清洗方法,研究以0.2 mm陶瓷膜微滤柑桔汁时膜通量变化及处理效果,结果表明：当温度30℃、压差0.16 MPa及膜面流速4 m/s时,全循环模式下稳定膜通量为22.4 L/(m2·h),浓缩模式下体积浓缩因子为12时,膜通量为10.6 L/(m2·h),澄清汁得率达91.67%;澄清汁浊度仅为0.62 NTU,澄清度高达99.93%,且各主要营养成分变化不大。通过建立膜污染阻力模型,考察操作参数对各分解阻力的影响,进而研究膜污染动力学后发现：压差对不可逆极化层阻力影响最为明显;增大膜面流速显著降低各极化层阻力,但对不可逆污染阻力作用不大;升高温度使得各阻力下降;膜污染可用拟二级速率方程描述。研究污染膜清洗过程,结果表明采用去离子水、1% NaOH和0.5% NaClO混合液、0.2% HNO3溶液依次清洗膜,膜通量可迅速恢复。     

苹果酒超滤澄清工艺的响应面法优化

为了改善苹果酒的澄清度和稳定性,采用超滤技术进行澄清。在单因素试验的基础上,采用Box-Behnken响应曲面法对影响苹果酒超滤的关键因素操作压力、温度和进料流速进行优化探讨。结果表明:3个因素对苹果酒澄清的影响大小依次为温度、操作压力、流速;澄清苹果酒最佳工艺条件为压力0.7 MPa,温度24℃,进料流速5.6 mL/min。超滤处理后,苹果酒的透光率为98.72%,膜通量为14.38 L/(m2·h),原酒的固有滋味和品质得到了较好保留。     

大豆水酶法水解液中蛋白质超滤回收及特性研究

采用超滤法回收水解液中的蛋白质,在单因素试验的基础上,通过Box-Behnken响应面法试验设计建立了操作压力、溶液质量分数、溶液p H值对膜通量影响的模型。研究结果表明,各因素对膜通量的影响由大到小依次为溶液质量分数、操作压力、溶液p H值。经优化得到的最佳工艺参数为:操作压力0.20 MPa、溶液质量分数5.60%、溶液p H值8.50。在此条件下超滤膜通量为7.02 L/(m2·h),回收物中蛋白质质量分数增至88.63%,红外光谱显示构成大豆蛋白的各官能团特征峰明显,高效液相色谱结果显示超滤对水解液中低聚糖类物质的脱除效果较好,所回收蛋白在功能特性上溶解性得到提升,且在酸性p H值范围内有明显改善,而乳化活性指数和乳化稳定性指数有所降低。超滤法回收水解液蛋白可实现同步浓缩与杂质分离,为水解液的增值利用提供了可行方法。     

多孔膜袋灌水力性能分析

膜袋灌是一种新型高效的作物灌溉方法,通过对多孔膜袋灌在0.2、0.3、0.4 m工作水头的水力性能试验进行分析,研究了工作水头、孔距、孔径3个因素分别对膜袋局部水头损失、膜袋出流以及膜袋灌水均匀度的影响。结果表明:(1)膜袋的出水孔都会产生局部水头损失,流速越大,膜袋的局部水头越大,并且上游工作水头越大,膜袋的局部水头损失也越大;(2)膜袋的局部水头损失随着孔距、孔径的增大而减小;(3)多孔膜袋内的水流流态均为层流,膜袋出流量随着孔距和孔径的增大而增大;(4)当工作水头为0.3 m,孔距为40 cm时,推算出膜袋的极限铺设长度为184.8 m。研究结果对提高膜袋设计精度有重要意义。     

聚酰亚胺中空纤维膜分离CH_4/CO_2的影响因素分析

沼气的膜净化提纯技术是沼气高值利用的重要途径之一。文章利用聚酰亚胺中空纤维膜,以CH_4/CO_2混合气体(CH_4∶CO_2为6∶4 v/v)模拟沼气,研究了原料气压力,气体流速和分压对分离过程的影响,尤其是CH_4和CO_2的浓度影响。结果表明:原料气压力主要影响膜通量,对CH_4含量的影响程度较小,而分压能有效调节尾气中CH_4的含量,流速与CH_4的浓度呈负相关。     

加压微孔曝气反应器内气含率的实验研究

本文对内径0．3m、高1m的加压微孔曝气反应器内的气含率进行了系统的研究,得出了曝气通量、表面张力、粘度和系统压力对气含率的影响特性。得出在实验范围内,反应器内的气含率随曝气通量、操作压力的增大而增大,随表面张力、粘度的增大而减小,根据质量守恒定理和气泡聚并的能量理论作出了定性的解释,同时根据试验数据得出了气含率的实验关联式。     

基于PIV荧光粒子法的膜面气液两相流场特性研究

采用PIV荧光粒子法研究了1.0、1.5、2.5 mm 3种不同的曝气孔径下,不同曝气强度对膜面气液两相流流场流体力学的影响。实验应用Size-Shape-Analysis模块分析了在曝气孔径为1.5 mm、曝气强度为24 L/h条件下,膜面流场中气泡的运动规律以及3种不同曝气孔径在曝气强度为24、48、72、96、140、180、220 L/h下近膜面雷诺应力的变化规律。结果表明由1.5 mm曝气孔径产生气泡运动过程中,气泡形态呈椭圆形,等效直径主要集中在5~6 mm之间,大部分气泡速度集中在0.1~0.2 m/s之间;曝气强度的增加与雷诺应力的变化呈正相关关系;在本实验条件下,1.5 mm曝气孔径、140 L/h曝气强度下可产生较大的雷诺应力的变化,为最佳曝气孔径与曝气强度取值。本研究为优化膜生物反应器内流场进而减轻膜污染提供了理论依据。     

土壤冻结对黄土细沟水流流速的影响

细沟水流流速是冻土和未冻土坡面水文过程的重要参数,与冻融坡面土壤侵蚀和泥沙输移密切相关。试验在长8 m、宽0.1 m、深0.12 m的土槽内填装深度为0.05 m的陕西安塞黄绵土坡面进行。设定坡度为5°、10°、15°、20°,流量为1、2、4、8 L/min,通过测量冻土与未冻土坡面细沟水流前锋流经整个土槽所用时间,计算水流的前沿流速,对比2种坡面上水流前沿流速的关系,研究冻结对水流流速的影响,同时采用电解质示踪法计算水流的优势流速,分析优势流速与前沿流速的关系。不同工况下,冻土坡面前沿流速在0.260~0.843 m/s之间,未冻土坡面水流前沿流速在0.175~0.552 m/s之间;冻土和未冻土坡面上,随坡度、流量的增大,前沿流速增大,增大率在缓坡(5°~10°、10°~15°)时逐渐减小,流量较小(1、2、4 L/min)时,流量增大,坡度对前沿流速增大率的影响也逐渐减小;坡度和流量对冻土坡面水流前沿流速的影响大于对未冻土坡面水流前沿流速的影响;冻土和未冻土坡面前沿流速均随坡度和流量的增大近似呈幂函数增大;在试验条件下,冻土坡面前沿流速和优势流速比未冻土坡面大43%和40%;冻土和未冻土坡面上优势流速和前沿流速的比值分别为0.61和0.63,表明该系数可以用于标定前沿流速。试验结果可为冻土坡面与未冻土坡面水流动力过程研究提供参考。     

中空纤维超滤膜分离菜籽饼粕中蛋白质的试验

研究了利用中空纤维超滤膜分离菜籽饼粕中蛋白质的可行性。基于超滤机理分析了超滤过程中的操作压力、溶液的温度、质量分数以及pH值等参数对膜通量的影响。在用5%的食盐溶液提取的基础上,通过超滤试验得到最佳工艺条件,操作压力为0.2MPa,溶液的温度、质量分数和pH值分别为40℃、7%和10。最后提出了超滤膜污染的预防及清洗方法。试验结果表明利用中空纤维超滤膜分离菜籽饼粕中蛋白质的方法是可行的。