版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
生物反應(yīng)器中的物質(zhì)傳遞第一頁,共十九頁,編輯于2023年,星期三微生物反應(yīng)過程傳質(zhì)的幾種水平胞內(nèi)傳質(zhì)細(xì)胞膜-胞外傳質(zhì)超細(xì)胞傳質(zhì)
第二頁,共十九頁,編輯于2023年,星期三對于需氧的微生物反應(yīng),還存在一個氧從氣相通過擴散進入液相,進而又經(jīng)擴散進入絮凝體內(nèi)部供給細(xì)胞進行呼吸的傳遞過程
第三頁,共十九頁,編輯于2023年,星期三氧在傳遞過程中存在的傳遞阻力
第四頁,共十九頁,編輯于2023年,星期三①
氧從氣相主體擴散到氣-液界面的阻力②
通過氣-液界面的阻力③
通過氣泡外測的滯流液膜,到達液相主體的阻力④
液相主體中的傳遞阻力⑤
通過細(xì)胞或細(xì)胞團外的滯流液膜,到達細(xì)胞團與液體界面的阻力⑥
通過液體與細(xì)胞團之間界面的阻力⑦
細(xì)胞團內(nèi)在細(xì)胞與細(xì)胞之間的介質(zhì)中的擴散阻力⑧
進入細(xì)胞的阻力第五頁,共十九頁,編輯于2023年,星期三①~④項屬供氧方面的阻力;⑤~⑧項為耗氧方面的阻力。當(dāng)單個細(xì)胞以游離狀態(tài)懸浮于液體中時第⑦項阻力消失
第六頁,共十九頁,編輯于2023年,星期三
§1.微生物的氧消耗速度與氧的需求
溶解氧
氣相中氧分壓的影響服從亨利定律(Henry′slaw)為與
平衡時的氧溶解度;-亨利常數(shù),因溫度而異。
氣體在鹽水溶液中的溶解度比在純水中的要小,這種現(xiàn)象稱為鹽類效應(yīng),一般可用下列Setchnow式表示:第七頁,共十九頁,編輯于2023年,星期三氧的消耗速度
氧比消耗速度(呼吸速度)的關(guān)系式為
如果如果碳源消耗于菌體、水和CO2外,不生成代謝產(chǎn)物,則
因此第八頁,共十九頁,編輯于2023年,星期三氧消耗速度為第九頁,共十九頁,編輯于2023年,星期三§2.氣體吸收
氣體吸收是氣相成分單向往液相擴散溶解的物質(zhì)傳遞過程。
物質(zhì)傳遞速度的機理,主要模型有根據(jù)Whiteman建議的穩(wěn)定模型(1923年提出)與Higbie提供的不穩(wěn)定模型(1935年提出),前者以雙膜學(xué)說(two-filmtheory)著稱。后者以滲透學(xué)說(penetrationtheory)而聞名。從工程學(xué)角度說,前者簡便,主要適用于需氧微生物的反應(yīng)器設(shè)計。
第十頁,共十九頁,編輯于2023年,星期三穩(wěn)定模型
三種假定:1.在氣、液兩相的主流內(nèi),溶解氣體主要通過對流傳遞,可是沿著氣液界面的氣、液兩側(cè)各存在著層流薄膜,溶質(zhì)氣體只靠分子擴散在兩界膜內(nèi)移動。2.溶解氣體在兩界膜內(nèi)的濃度分布與時間無關(guān)(穩(wěn)定狀態(tài))。3.在界面處,氣相中的分壓與液相中的濃度之間常常達到平衡,在那里完全不存在物質(zhì)傳遞的阻力。第十一頁,共十九頁,編輯于2023年,星期三通過氣膜的傳氧推動力為,繼續(xù)通過液膜時推動力為。在穩(wěn)定傳質(zhì)過程中,通過兩膜的傳氧速率應(yīng)相等.
此pi式中和ci均無法測量,故此式無實用價值。為了實用,應(yīng)將不可測量的參數(shù)改寫成與之有函數(shù)關(guān)系并且可以測量的其它參數(shù)。第十二頁,共十九頁,編輯于2023年,星期三用總傳質(zhì)系數(shù)代替分傳質(zhì)系數(shù),用總的傳質(zhì)推動力代替分推動力,把上式改寫為:第十三頁,共十九頁,編輯于2023年,星期三總傳質(zhì)系數(shù)分別與膜傳質(zhì)系數(shù)的關(guān)系為
對于氧的難溶于水來說,H很小,氣膜傳遞阻力與液膜傳遞阻力相比可忽略,即,因此
第十四頁,共十九頁,編輯于2023年,星期三不穩(wěn)定模型
這個模型是指氣體不穩(wěn)定地被吸收到不紊亂的液體(即靜止或?qū)恿髁鲃拥囊后w)中的情況。如果含有某一溶解氣體的氣相與某液體相接觸時,則液側(cè)界面近傍的濃度分布隨時間變化,不成為穩(wěn)定狀態(tài)。若只考慮不穩(wěn)定分子擴散的吸收,則在時間內(nèi)平均吸收速率可用下式表示:
第十五頁,共十九頁,編輯于2023年,星期三影響的因子
需氧微生物反應(yīng)器的性能,用體積系數(shù)表示,體積系數(shù)高的設(shè)備性能好
第十六頁,共十九頁,編輯于2023年,星期三體積溶氧系數(shù)的測定方法①亞硫酸鹽氧化法②極譜法③氧的物料衡算法④溶氧電極法第十七頁,共十九頁,編輯于2023年,星期三應(yīng)用溶氧電極測定
通氣攪拌系統(tǒng)的體積傳氧系數(shù)為溶解氧積累
第十八頁,共十九頁,編輯于2023年,星期三測定的三個用途
1.對生物反應(yīng)器的傳氧性能進行測定,以便選擇最佳條件進行操作,并對其進行評價。2.對發(fā)酵過程傳氧性情況進行了解,以便判
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 供熱管道施工方案
- 新輔助化療對卵巢惡性腫瘤患者免疫系統(tǒng)的影響
- 牙周炎中免疫相關(guān)基因的生物信息學(xué)分析及免疫浸潤模式
- 2025公司合同違約賠償
- 非平衡自驅(qū)動體系與剪切體系內(nèi)在關(guān)聯(lián)的研究
- 二零二四年度新型環(huán)保墻地磚采購與銷售合作協(xié)議3篇
- 2025年度車場租賃與停車場信息化管理合同4篇
- 2025版國際勞務(wù)派遣公司服務(wù)協(xié)議范本3篇
- Unit 3 Seasons Lesson 1(說課稿)-2023-2024學(xué)年人教新起點版英語二年級下冊
- 二零二五版股份有限公司股權(quán)質(zhì)押貸款合同協(xié)議書3篇
- 【采購管理優(yōu)化探究文獻綜述3000字】
- 《大學(xué)生職業(yè)發(fā)展與就業(yè)指導(dǎo)》課程標(biāo)準(zhǔn)
- 第23課《出師表》課件(共56張)
- GB/T 3953-2024電工圓銅線
- 發(fā)電機停電故障應(yīng)急預(yù)案
- 接電的施工方案
- 幼兒阿拉伯?dāng)?shù)字描紅(0-100)打印版
- 社會組織等級評估報告模板
- GB/T 12173-2008礦用一般型電氣設(shè)備
- 新媒體研究方法教學(xué)ppt課件(完整版)
- 2020新版?zhèn)€人征信報告模板
評論
0/150
提交評論