柠檬酸是一种极为重要的有机酸,广泛应用于食品、饮料、医药、化工、冶金等领域。采用传统的固态发酵法生产柠檬酸时,由于孢子和菌丝的生长条件及产酸条件不同,因此,不仅会影响柠檬酸的产酸周期,还会降低发酵过程的柠檬酸产量。采用黑曲霉孢子粉进行柠檬酸的发酵,由于孢子的再生能力强,发酵过程有效菌充足,因此对于统一发酵周期,提高柠檬酸的产量有极大的优势。研制一套黑曲霉孢子的分离和收集设备,对实现柠檬酸的规模化制备有重大意义。本文主要对黑曲霉固态麸曲的物性参数,黑曲霉孢子的分离和收集装置以及使用该装置进行优化实验进行了研究,完成了以下工作:培养黑曲霉固态麸曲,采用筛分法确定了麸曲颗粒的平均粒径为2.26mm,使用排水法测得麸曲颗粒的真实密度为456.87kg/m3,并测得麸曲颗粒的堆积密度,为217.97kg/m3。为黑曲霉分离设备的研制提供基础数据参数。设计了一套用于分离和收集黑曲霉孢子的设备,气固流化床能够将黑曲霉孢子高效的从固态麸曲上分离下来。旋风分离器将分离下来的黑曲霉孢子进行离心收集,孢子粉收集在分离器料斗中,便于加工包装。并使用加工好的设备进行了实验研究,在流化床通气量为80m3/h,操作温度为35～40℃的条件下,流化床中加入300～400g固态麸曲,流化时间达到90min时,收集得率达到最大,为2.28% (g孢子粉/g固体麸曲)。并且使用显微镜对流化前后的麸曲中剩余的黑曲霉孢子数量进行了计数,发现流化分离前,lg黑曲霉固态麸曲中,黑曲霉孢子的数量在109个数量级,而流化分离后,1g黑曲霉固态麸曲中孢子的数量在107个数量级,分离效率达到90%以上,并且黑曲霉固态麸曲中每克麸曲中孢子的含量在108个数量级时,才能达到发酵生产柠檬酸的标准,可知流化床能够对固态麸曲中的黑曲霉孢子具有很好的分离效果。并且对固态麸曲中孢子的含量以及旋风分离器收集到的孢子粉含量进行了计数分析,结果发现旋风分离器对黑曲霉孢子粉的收集效率达到80%以上,表明旋风分离器对黑曲霉孢子具有良好的收集效果。