南京工业大学生物反应工程试卷2006A

1、南京工业大学 生物反应工程 试题（A）卷（开） 20 05-20 06学年 第 二 学期 使用班级 生0301-02 班级 学号 姓名题号总分得分一、填空题（每题4分，共20分）：1、对于简单酶反应动力学方程参数的求取，不同的方法所得的结果不同，四种方法的斜率分别为LB法 ；H-W法 ；E-H法 和积分法 。 2、一个固定化在实心球表面的葡萄糖氧化酶，其动力学参数为和，现将该固定化酶放置于葡萄糖浓度为5molL-1的反应体系中，其反应受 控制，有效因子为 。已知葡萄糖的体积传质系数为410-1min。3、葡萄糖为碳源，NH3为氮源进行酵母厌氧培养。培养中分析结果表明，消耗100mol葡萄糖和1

2、2mol NH3生成了57mol菌体、43mol甘油、130mol乙醇、154molCO2和3.6molH2O。此时酵母细胞的分子式为 4、采用带有外循环的CSTR反应器与普通CSTR反应器相比，其临界稀释率 ；反应器的稳定性 。5、设为无因次时间。当反应器为活塞流反应器、0.8时，F（） ，E（） ；当反应器为全混流反应器、0.8时，F（） ，E（） 。二、名词解释（每题2分，共10分）：1、抑制百分数2、梯勒模数3、Gaden分类4、反应分离耦合过程5、停留时间分布密度函数三、简答题（每题5分，共30分）：1、 细胞生长的Monod方程的基本假设和适用范围是什么？什么是均衡生长？2、反应器

3、内流体停留时间分布函数有那些？如何采用实验方法测定停留时间分布？实验方法中的各自缺陷是什么？停留时间分布函数的统计特征值是什么？3、在固定化酶反应中，若存在底物抑制采用什么样反应器较为合适？若存在产物抑制，采用何种反应器较好？为什么？4、什么叫做“返混”？根据返混的不同可以将理想反应器分为几种？其各自特征参数值有什么特点？5、一般情况下微生物的间歇培养采用什么方法考察菌体的增殖情况，发酵过程分为那些阶段？如何改变迟滞期的长短？如何计算倍增时间td？6、kLa测定方法有哪几种？简述各方法的基本原理。四、计算（每题10分，共30分）：1、纤维二糖在固定在藻朊酸钠凝胶上的葡萄糖苷酶的作用下水解为葡萄

4、糖，该固定化酶为球形，其直径d=2.5mm。假设在颗粒内发生的反应为零级反应，k0=0.0765mol/(sm3),纤维二糖通过颗粒内有效扩散系数De=0.610-5cm2/s，试求当纤维二糖在液相主体中浓度为10mol/m3时，该固定化酶有效因子是多少？2、在一两段CSTR串联系统，其中=500L，=300L，第一个CSTR用于生产细胞，第二个CSTR用于生产代谢产物。对第一个反应器加料速率为V=100L/h,加料中葡萄糖浓度为CS0=5g/L，并已知max=0.3h-1，KS=0.1g/L，YX/S=0.4。试确定：1) 在第一个CSTR出口物流中细胞和基质的浓度为多少？2) 假定在第二个

5、CSTR中细胞的生长可忽略，已知qp=0.02gP/(gcellh),YP/S=0.6，求出在第二个CSTR出口物流中基质和产物的浓度。3、在一间歇操作的实验反应器中进行微生物反应，并用亚硫酸钠氧化法测定其，细胞在指数生长期内的倍增时间为30min，。试求：(1)、在指数生长期内，细胞的比生长速率为多少？（2）、当发酵液中溶氧浓度接近耗尽时，细胞浓度为多大?五、实验（每题5分，共10分）1、用亚硫酸钠氧化法测定生物反应器的氧传递的体积传质系数。试分析和确定如下情况：1、随通气量的增加而如何变化？随搅拌转速的提高如何变化？随亚硫酸钠浓度变小如何变化？2、当硫代硫酸钠滴定体积变化不大时，是何原因造成？3、的单位是什么？2、停留时间分布的实