江西农业大学：生物工程设备试题

1、生物工程设备试卷1一.名词解释菌体得率YX/S装料系数实罐灭菌升膜式蒸发器二.填空某机械搅拌发酵罐内发酵液中的溶氧浓度为0.025mol/m3,此罐压下饱和溶氧0.275 mol/m3,此罐的KL1000(1/h),依据传质理论,计算此类发酵罐a的供氧力量为(O2)/(m3 h)某酒精工厂,每发酵罐的进料量为 24t/h,每 4h 装满一罐,糖化醪密度为 1075装料系数为0.9, 计算此发酵罐的全体积约为m3啤酒发酵罐中发酵液的对流主要是依靠其中,另外冷却操作时啤酒的变化也会引起罐的内容物的对流循环CIP清洗系统是Clean In Place的简称,即,进展大罐清洗工作的关键设备是 浮培育适

2、用于非贴壁依靠型细胞，贴壁培育适用于贴壁依靠型细胞。除此之外还有一种培育对两类细胞都适用。酒精厂以玉米粮食为原料的生产中需要等设备对原料进展预处理 7锤式粉碎机的作用力主要为。胀缩式糖蜜连续稀释器的工作原理是啤酒厂生产麦芽汁多承受四器组合，四器为糊化锅、锅 、和糊化锅的作用是。15000r/min,分别因数大,可达50000,因此分别强度高,可用于液-液分别和微粒较小的悬浮液的澄清。膜分别过程的实质是。液-液萃取设备应包括3个局部：混合设备、分别设备、和溶剂回收设备。蒸发器主要由和两局部组成。结晶设备应有搅拌 装置,使结晶颗粒保持悬浮于溶液中,并同溶液有一个相对运动,以成薄晶体外部境地膜的厚度

3、,提高溶质质点的集中速度,加速晶体长大。沸腾造粒枯燥过程中影响产品颗粒大小的因素有、 和15 在用蒸汽加热灭菌时，要保证管道彻底灭菌,管路配置应能彻底排解冷凝水，故管路应有肯定的斜度和装设排污阀门在灭菌开头时还必需留意把设备和管路中存留的空气充分排尽，否则造成假压而实际灭菌温度达不到要求。 16标出卧式空调室的部件的名称:34:三问答题卧式空调室简述植物细胞培育的特点以及常用的培育器的类型及优缺点。提高过滤速度的方法都有那些?类型？请举例说明。图为机械搅拌式生物反响器的构造简图,标出 1-4其作用.法或仪器进展检测？这些需把握的参变量与生物反响效能有何相关对应？四.计算题10m3 D=1.8m

4、，一只圆盘六箭叶涡轮搅 VL6m3=150rpm1.0VVm，醪液粘度=2.2510-3 Ns/ m2 kg/ m3 ,Pg KdD2R ei，Pg0.577P0，Kd g0.56v 7 109 7。s2.以下是沿海潮湿地区一家味精厂空气处理的简易流程图，推断该流程是否合理，试简述原理。如不合理，试提出修改意见，并画出合理的流程图。 空压机 发酵罐YX/S对基质的细胞得率Yx/s装料系数试题答案Y 生成细胞的质量 xx/s消耗基质的质量S发酵罐存在持气与起泡问题，必需在充入培育液后留有肯定的空间V V0式中 V发酵罐的代表容积m3；Vm30 装液系数实罐灭菌再冷却到发酵温度，然后接种发酵，又称

5、分批灭菌。升膜式蒸发器真空蒸发设备，主要由加热室和汽液分别器组成，在真空状态下溶液在蒸方向一样称为升膜式蒸发器。带式输送机利用一根封闭的环形皮带，绕在相距肯定距离的2个鼓轮上，皮带由主动轮传动装置、张紧装置、加料装置和卸料装置组成。适用于松散干湿物料、谷物颗粒及成件制品。二.填空某机械搅拌发酵罐内发酵液中的溶氧浓度为0.025mol/m3,此罐压下饱和溶氧 KL1000(1/h),依据传质理论,计算此类发酵罐a的供氧力量为250(O2)/(m3 h)某酒精工厂,每发酵罐的进料量为 24t/h,每 4h 装满一罐,糖化醪密度为 1075装料系数为0.9, 计算此发酵罐的全体积约为100m3啤酒发

6、酵罐中发酵液的对流主要是依靠其中 CO2的作用,另外冷却操作时啤酒温度的变化也会引起罐的内容物的对流循环CIP清洗系统是CleanInPlace的简称,即 进展大罐清洗工作的关键设备是 喷射洗涤装置。 5悬浮培育适用于非贴壁依靠型细胞，贴壁培育适用于贴壁依靠型细胞。除此之外还有一种固定化包埋培育对两类细胞都适用。6.酒精厂以玉米粮食为原料的生产中需要 粗选机器 等设备对原料进展预处理。7锤式粉碎机的作用力主要为冲击力。胀缩式糖蜜连续稀释器的工作原理是 糖液的流速随器径的几次转变而流速屡次转变，促进了糖液的均匀混合 。啤酒厂生产麦芽汁多承受四器组合，四器为糊化锅 、糖化锅 、 麦汁过滤槽、和 煮

7、沸锅作用是加热煮沸关心原料，使淀粉液化和糊化。15000r/min,分别因数大,可达50000,因此分别强度高,可用于液-液分别和微粒较小的悬浮液的澄清。膜分别过程的实质是小分子物质透过膜，而大分子或固体粒子被阻挡。液-液萃取设备应包括3个局部：混合设备、分别设备、和溶剂回收设备。蒸发器主要由热交换器和蒸发室两局部组成。结晶设备应有搅拌 装置,使结晶颗粒保持悬浮于溶液中,并同溶液有一个相对运动,以成薄晶体外部境地膜的厚度,提高溶质质点的集中速度,加速晶体长大。沸腾造粒枯燥过程中，影响产品颗粒大小的因素有_停留时间、摩擦作用 和枯燥温度。15 在用蒸汽加热灭菌时，要保证管道彻底灭菌,管路配置应能

8、彻底排解冷凝水，路中存留的空气充分排尽，否则造成假压而实际灭菌温度达不到要求。16标出卧式空调室的部件的名称:3喷嘴4挡水板:卧式空调室三问答题(1)植物细胞培育的特点：细胞的大小比微生物细胞大细胞块的外形需氧量低 对剪切力敏感CO2 和光照(2)机械搅拌反响器悬浮培育反响器非机械搅拌反响器光生物反响器填充床反响器固定化细胞培育反响器 流化床反响器膜反响器机械搅拌式反响器:混合性能好，传氧效率高，操作弹性大，可用于细胞高密度培育；缺点：剪切力大。菌。缺点:搅拌强度过低往往使培育物混合不均；过量的通气对细胞生长有阻碍器、气升式反响器等气体搅拌式反响器填充床反响器：单位体积细胞较多,由于混合效果不

9、好,常使床内氧的传递、气体pH 的把握较困难；支持物裂开还易使填充床堵塞。损，另外，流体力学简单使其放大困难。膜反响器：与凝胶固定化相比，膜反响器的操作压力较低，流体力学易于把握，的反响抑制，但本钱较高。提高过滤速度的方法都有那些?质，降低液体黏度，实现有效分别。方法：加热分散和絮凝参加盐类pH参加助滤剂选择适当的过滤介质和操作条件阻与过滤压差的关系,再与过滤方程相关联,求得最正确操作条件.2.类型？哪些设备可用于在空气中易氧化的生物制品的枯燥？提高物料的枯燥速度可以实行以下措施：当枯燥速率为外表汽化把握时，度。生物工业制品的枯燥设备类型设备低温枯燥设备：真空枯燥设备、冷冻枯燥设备真空枯燥设备

10、、冷冻枯燥设备可用于在空气中易氧化的生物制品的枯燥。4.图为机械搅拌式生物反响器的构造简图,标出 1-4其作用.的。搅拌器：打碎气泡，使氧溶解于发酵液中，混合传质。挡板：转变液流的方向，由径向流改为轴向流，促使液体剧烈翻动，增加溶解氧。通常挡板宽度取(0.10.12)D，装设 46 块即可满足全挡板条件。空气分布器：吹入无菌空气，并使空气均匀分布5.对于酒精发酵生物反响系统中需把握的主要参变量有哪些？分别实行何种方法或仪器进展检测？这些需把握的参变量与生物反响效能有何相关对应？参数名称液面泡沫细胞浓度 酸碱度测试方法压力表液面计浊度计溶氧仪pH 电极意义、主要作用维持生长、合成维持正压、增加

11、DO反映操作稳定性、生产率 反映发酵代谢、操作稳定性了解生长状况反映供氧状况反映细胞的代谢途径产物浓度取样传感器HPLC 产物合成状况基质浓度HPLC了解基质的利用状况四计算题：10m3 D=1.8m，一只圆盘六箭叶涡轮搅 VL6m3=150rpm1.0VVm，醪液粘度=2.2510-3 Ns/ m2 kg/ m3 ,Pg KdD2R ei，Pg0.577P0，Kd g0.56v 0.7 109 。s解：先求搅拌雷诺准数：R i150/60(62)1020 40.810 4e2.251031503p N 3 D5 3.7 10200.65 4586(W) 4.586(KW)0PLi 60 :

12、:v 61 1.82 2.359m/min 235.9(cm/min)s 4从而可算出溶氧系数：0.560.756K dP /VgLv 0.7 109 s2.647/6235.90.71500.7 5.47106五.画图题理，试简述原理。如不合理，试提出修改意见，并画出合理的流程图。 空压机 发酵罐以降低空气湿度。粗过滤器：捕获较大的灰尘颗粒，防止压缩机受损，减轻总过滤器的负荷。空压机：供给应空气压力肯定的压力以利用重力沉降作用分别局部油雾。6.冷却器：对空气进展冷却,以形成水雾和油雾。8加热器：对空气适当加热，以降低空气湿度。 9总过滤器：对空气过滤除菌。分过滤器：对空气过滤除菌。发酵罐生物

13、工程设备试卷2一、填空题Monod方程= S/(K + S)中,K代表的物理意义maxSS随S增加而增加,当基质浓度K时, = /2Smax机械搅拌式生物反响器中的挡板的作用是 全挡板条件是 。固体物料的粉碎按其受力状况可分为、 、和五种力的作用。空气过滤除菌机理包括、 、和。悬浮液中的颗粒在管式离心机中能够被分别并沉降至转鼓壁上的条件是 _。悬浮液中的颗粒在碟式离心机中能被分别的条件是6生物工业中常用的枯燥方法有、 和。 其中低温枯燥有 和。7为了保证蒸发过程的顺当进展，必需做到、 、。8在空气过滤除菌过程中，过滤效率与空气流速有关。当空气流速比较低时， 过滤效率随空气流速此时起主要作用当空气流速比较高时过滤效率随空气流速此时，起主要作用。9结晶操作时，起晶方法有、 ，其中法，由于蒸发时间，已很少承受。 氧耗氧平衡时，依据公式的分析，提高发酵罐的操作压力