探析谷氨酸调酸冷却结晶过程研究

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1、天津大学硕士学位论文谷氨酸调酸冷却结晶过程研究姓名：张军申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：汪宝和20030101中文摘要本文主要研究了间歇等电谷氨酸结晶提取过程。在考虑二次成核和温度等因素基础上，分析建立了该过程的结晶动力学模型，确定了谷氨酸调酸冷却结晶过程的加酸方程，并在实验中进行了验证。在研究过程中，主要做了以下工作：1-实验测定了饱和状态下发酵液加酸量与pH值之间的关系。通过对实验数据进行线性最小二乘法拟台，得到如下pH值与加酸量Q的函数关系式：pH=一O．2293Q+5．2480对于同～菌种的各批次发酵液，在饱和状态下加酸量与pH值二者之间的关系是固定的。2．测定了谷氨酸生长

2、速率数据和不同；oH值、不同温度下发酵液中谷氨酸的饱和浓度。实验测定的谷氨酸生长平均速率为6．21x10一州肛。利用多面体寻优法计算德到了谷氨酸浓度一温度_pH模拟曲面方程：C=(0．6651697pH2—4．902388pH+957791)e。。86073-在实验基础上，分析研究了谷氨酸调酸冷却结晶过程的结晶动力学并推导得到了该过程加酸速率方程的微分形式，利用Runge—Kutta法求得了其数值解，然后利用数值解拟合得到了加酸速率方程：q=isssH一13894t+1．6437实验室小试验证表明，利用该方程指导加酸，可缩短加酸时间和提高产品质量，实验所得谷氨酸含量达97％以上。关键词：结晶

3、动力学，加酸方程，谷氨酸AbstractInthisthesisbatchisoelectricglutamicacidcrystallizationprocessisstudiedinordertoestablishtheacidcontrolequationoftheprocess111thestudy,therelationbetweenpHandacidquantity．saturationconcentrationsunderdifferentpH＆temperaturesandthegrowthrateofglutamicacidaredeterminedbyexperiment

4、satfirst．ThenonthebasiSofmaterialbalanceandheatbalance，thecrystallizationkineticsoftheprocessisstudiedandtheacidcontrolequationoftheprocessisdeducedbyusingthetheoryofparticlebalanceandsecondarynucleation．NumericsolvesoftheequationareacquiredthroughthemethodofRunge—Kutta．Thenumericsolvesarethenfitte

5、dintoanewequationwhichistestedthroughtestingexperiments．ExperimentsshowthattherelationbetweenpHandthequantityofacidaddedunderthesanlebacteriumfermentsiSfixed．Throughtheleastsquarefittingoftheexperimentaldata，thefollowingfunctionisacquired：pH=一o．2293Q+5．2480G1utamicacidconcentration．temperature．pHsi

6、mulationsurfaceequationiSacquiredthroughtheoptimizationmethodofpolyhedron．Thefollowingistheacquiredequation：C=m6651697pHe一4902388pH+957791)eoo⋯1Finally,throughthededucingandsolvingofthecrystallizationkineticsmodel，thefittedacidcontrolequationisacquired：q=i．1853t2一i．3894t+1．6437Undertheinstructionof

7、thisfittedequationinlabexperiments，processcycleisshortened，thecontentofglutm-nicacidacquiredisabove97％andtheproductsqualityisfairlygoodKeywords：crystallizationkinetics，acidcontrolequation，glutamicacid独创性声明本