分離工程例題

分離工程例題分離工程例題分離工程例題資料僅供參考文件編號：2022年4月分離工程例題版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準(zhǔn):發(fā)布日期：1.例題2－2以枯草桿菌為菌種發(fā)酵生產(chǎn)蛋白酶，擬用過濾法分離菌體，加助濾劑硅藻土后料液含固體懸浮物的質(zhì)量體積比為，黏度。在實驗室用直徑為的布氏漏斗進(jìn)行真空抽濾試驗，真空度維持在，經(jīng)24min獲得濾液；且測得濾餅的的壓縮系數(shù)，現(xiàn)使用每板面積，框數(shù)15的板框壓濾機(jī)過濾，處理上述發(fā)酵液，若操作過程不排渣，且過濾介質(zhì)阻力可忽略不計。求過濾壓降時所需的過濾時間。2.例題2－3欲使用轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)處理一抗生素發(fā)酵液，處理量為每小時，過濾面積，回轉(zhuǎn)速度為，操作真空度為。由于加入了硅藻土助濾劑，濾餅可視作不可壓縮的。若濾餅過濾阻力參數(shù)，洗滌后滯留于濾餅的可溶性物質(zhì)為洗滌前的1％（），洗滌效率，濾液滯留量為，求：轉(zhuǎn)鼓回轉(zhuǎn)一周的過濾時間，洗滌時間，，根據(jù)濾餅洗滌效率方程，，代入題給數(shù)據(jù)得，n=;由式子（2－23）可得，解得濾餅洗滌時間為3.例題3－1許多動物細(xì)胞都能在葡聚糖顆粒的載體上培養(yǎng)，這些細(xì)胞沉降顆?；蛭F(tuán)密度為，直徑，一個50升的反應(yīng)器用來培養(yǎng)細(xì)胞，使其生長出一種疫苗，當(dāng)攪拌停止時，游離的微團(tuán)下沉而與抗體分離，容器高度與直徑之比為：1，液體密度為，黏度為,假設(shè)顆粒速度達(dá)到平衡速度，求沉降時間。如果成立，則此結(jié)論成立，引入雷諾數(shù)，液體高度可由攪拌器容積求得，，微粒沉降時間是穿過整個容器高度所需時間即4.例題3－2在酵母細(xì)胞的離心回收試驗中，離心機(jī)由一組垂直于旋轉(zhuǎn)軸的圓筒組成，離心過程中液體表面到旋轉(zhuǎn)軸的距離為3cm,圓筒底部到旋轉(zhuǎn)軸的距離為10cm,假設(shè)酵母細(xì)胞為球形，直徑為，密度為，液體的物理性質(zhì)接近于純水，轉(zhuǎn)速為，求完全分離酵母細(xì)胞所需時間9－1、現(xiàn)有一種超濾膜，厚度為,在的壓差下，純水濾速為，若用這種超濾膜處理1mol/L尿素溶液，求其超濾速率色譜技術(shù)色譜法的塔板理論，第r塊塔板上溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，n為色譜柱的理論塔板數(shù)，,當(dāng)n很大時，二項分布近似的服從正態(tài)分布，即,當(dāng)時，fr最大，即最大濃度塔板時，而最大濃度塔板上溶質(zhì)的量為（7-11），，可見，n值越大，即加入溶劑愈多，展開時間愈長，即色帶愈往下流動，其高峰濃度逐漸減小，色帶逐漸擴(kuò)大。由此求出Rf值。色譜分離回收率和純度計算，設(shè)c為溶質(zhì)濃度，qv為流動相流量，從洗脫時間t1至t為實際收集目的產(chǎn)物時間，則在這段時間內(nèi)被洗出的目的產(chǎn)物的量為，顯然，色譜法吸附的目的產(chǎn)物總量為，故目的產(chǎn)物的回收率為，而目的產(chǎn)物的純度為，流動相流量已知，流動相的目的產(chǎn)物濃度c未知，根據(jù)研究結(jié)果，c的近似表達(dá)方式為高斯分布式，，為與峰值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，，也可用洗脫液的體積來表示。綜合上面式子，可得出色譜分離目的產(chǎn)物的洗脫總回收量為，從式子不難看出，目的產(chǎn)物的有效洗脫流出僅僅集中與較短的時間內(nèi)，故實際上可把cm視為常數(shù)，積分的上下限可從至。若以洗脫時間表示，色譜分離的回收率為（7-20）。上式的物理意義為：若，則回收率為0；若，則誤差函數(shù)，分離回收率；若，則，說明此時進(jìn)入色譜柱的目的產(chǎn)物（溶質(zhì)）已有50%被洗滌出來；若以洗滌液量來代替洗滌時間，則