第一篇生物工程设备总结

上篇小结第一章物料输送设备机械输送：带式输送、螺旋输送均为水平或倾斜方向，斗式提升机为垂直方向；气力输送：真空~、压力~、压力真空~。物料的前面。液体、酱体物料输送多用离心泵、往复泵以及螺杆泵，使用最多的是离心泵和往复泵。气体输送：气体加压后在圆形或方形管道中实现输送。2、三种机械输送的原理A、带式输送机[皮带运输机]：水平或倾斜方向行，物料放在带上，靠摩擦力随带前进，到带的另一端靠自重卸下B\斗式提升机:垂直方向提升构造原理：胶带或链条作牵引件，将假设干料斗固定在牵引件上，牵引件由上下转鼓张紧并运行，料从下部装入料斗提升至上部绕过转鼓从斗内卸出。C、螺旋输送机(绞龙)：水平或倾斜方向用于粉状、小颗粒状输送、加料及料水混合等。原理3使物料在气流中被悬浮输送到指定地点的输送方式。GG1kgG/G5、输料管布置原则2•尽量缩短水平段；•先沿垂直管提升至所需高度，再水平运至卸料点；•物料易停滞或易堵塞处，预设吹气口或易拆件；5~1090•弯头外壁易磨损，可承受加厚或做更换管件。6物料因自身重力而沉降，气体经过滤后排出。7、气流输送原理、流程及设备作用、气力输送的计算μｍ以上的颗粒除尘效果较好。闭风器：在真空系统中用于卸料，在压力系统中用于加料。机械输送比气力力输送动力消耗少，最近几年工厂中广泛承受。其次章 物料处理与培育基制备用风选的方法去除。2、喷射加热器的构造原理自容器，容器减压，故又称喷射真空泵。3、灭菌时间计算：τ=(2.303/k)lg(No/Ns) 式中符号的意义要清楚。4、连消灭菌的优点及灭菌承受高温短时间的缘由。培育基灭菌承受高温短时间的方法，以削减养分成分的破坏。三路进汽：蒸汽直接从通风、取样和出料口进入罐内加热，直到所规定的温度，并维持肯定的时间即“三路进汽”灭菌。汽即为三路排气。6、培育基灭菌及留意事项。空消：对种子罐、发酵罐的空罐进展灭菌；A无菌空气没进入发酵罐前，严禁翻开夹套冷却水降温，以防罐体吸瘪；B但凡与培育基接触的管道都要进汽，但凡不接触的管道都要排汽；C7、生物工业原料粉碎的目的、粉碎的方法、粉碎常用的设备类型。目的：增加原料外表积，有利于与水、微生物、酶等进展生化反响，加快反响速度。方法：干法粉碎、湿法粉碎两种，常用粉碎机械：锤式粉碎机锯齿性的冲击板圆盘或方盘装有可自由摇摆的锤刀。当轴高速[800~2500r/min]旋转时，锤刀借离心力作用料穿过底部筛孔排出，如遇过硬杂质，锤刀摇摆让开，不致损坏机器。酒精行业用于粉碎玉米、瓜干等。辊式粉碎机：两个直径一样的圆柱性辊筒，以相反的方向旋转，产生挤压力、剪切力将物料粉碎。两个辊筒，一个轴承固定，另一个可调且装有弹簧，物料从辊间隙参加，小于开度的颗粒从空隙排出。啤酒行业用于粉碎麦芽、大米等。但粉碎原料不宜久存，能耗也高。从进展趋势来看：湿法粉碎具有良好的前景。蒸煮罐；将淀粉专化为可发酵糖的设备——糖化锅；2:1分别酒花和热凝固物——漩涡沉淀槽或盘旋沉淀槽。漩涡沉淀槽或盘旋沉淀槽切线方向进口，底部进料比中下部进料优越。器，螺旋板换热器等。第三章无菌空气的制备1、空气除菌的方法.除菌的方法有辐射杀菌、静电除菌、化学药剂灭菌、热杀菌及介质过滤除菌。介质过滤除菌工业上制备无菌空气最经济有用的方法。颗粒阻截在介质层中，到达除菌的目的。100气。从而使污染的可能性降低到微小，不因空气污染造成损失的空气。3、空气除菌流程及设备作用。见课件4、目前工业上常用过滤介质有哪些。YUD型空气总过滤器的滤芯DMF〔聚四氟乙烯聚合膜〕或DGF〔玻璃纤维复合毡〕效率下降。空气分过滤系统过滤膜材料：耐高温高分子聚偏氟乙烯〕、JPF-B〔硼硅酸涂氟〕、JPF-C〔聚四氟乙烯〕0.01μ125±2℃,30min，160金属烧结材料JLS-镍制微孔膜、JSS-不锈钢微孔膜0.2μ,99.9999%6、简述空气过滤器设备的设计过程计算思路计算发酵车间总最大用气量依据用气量选择表2-2 器规格及台数〔要有1台备用〕；各台并联使用计算每只发酵罐的最大用气量，依据用气量选择查表2-3JPF型或查表2-4JLS-YJPFJLS2-5JLS-YUD器型号规格；JPF型过滤器规格，选择2-6JLS-F器型号、尺寸。滤芯可用聚四氟乙烯或不锈钢烧结管。传统高温空气直接冷却改为沿程冷却设计可降低冷却水的用量。7、提高空气过滤效率的措施A削减进口空气的含菌数：加强卫生治理，削减环境空气中的含菌量；提高空气进口位置，削减空气进口含菌量；加强压缩前的空气预过滤。设计和安装合理的空气预过滤器。降低进入总过滤器空气的相对湿度：〔1〕承受无油润滑空气压缩机；〔2〕加强压缩空气的冷却，去油去水；〔3〕提高进入总过滤器的空气温度，降低其相对湿度。第四章 嫌气发酵设备水力洗涤或水力喷射洗涤。T-541、罐外冷却CIP3、酒精发酵罐数计算N=nt/24 +1〔个〕24〔个〕4、连续发酵及优缺点维持在生长加速期的发酵方式称连续发酵。1、微生物始终处于对数生长期；2、降低代谢产物的积存，缓解产物对反响速度的反响抑制；3、提高设备率。缺点:易于染菌、菌种突变。5D：发酵液流加量与流加罐内液体体积之比。即D＝F/VF－添加培育基的流速[L/h〕；V－发酵液体积〔L〕连续发酵必需满足：D=μ 〔μ为细胞比生长速率〔h-1〕〕；连续发酵中，稀释速率D格外重要，只有掌握好稀释速率D与细胞比生长速率相当才能实现连续生产。第五章 通风发酵设备1伍氏发酵罐、文氏发酵罐、塔式发酵罐2、机械搅拌发酵罐的搅拌器的作用是打碎气泡，使氧溶解于醪液中。搅拌器种类六平叶涡轮搅拌器、六弯叶涡轮搅拌器、六剑叶涡轮搅拌器及推动式搅拌器等。特点：径向混合：平叶＞弯叶＞箭叶；轴向混合：平叶＜弯叶＜箭叶；功率消耗：平叶＞弯叶＞箭叶3，挡板的作用是转变液流的方向，由径向流改为轴向流，促使液体剧烈翻动，增加溶解氧。4，是指在肯定转速下再增加罐内附件而轴功率仍保持不变。消泡器的作用消泡器是安装在发酵罐内转动轴的上部或安装在发酵罐排气系的目的。机械消泡器和化学消泡方式。～、碟片式～、耙式～、梳齿式～刮板式～蛇形栅条消泡器6，发酵罐上常用的轴封有填料函轴封和端面轴封两种。\竖式列管冷却\竖式蛇管冷却/罐外冷却8，自吸式发酵罐的充气原理：自吸式发酵罐关键部件是转子，转子高速旋转形四周定子使空气与醪液均匀接触。罐内负压，无菌程度低，可生产液体醋等。9，气升式发酵罐的工作〔充气〕原理：利用压缩空气进展搅拌，剪切力小。临界溶氧浓度：微生物呼吸刚刚受到影响时的溶氧浓度。10，机械搅拌发酵罐主要由哪三个局部组成及各自的作用.三相均匀；轴封：罐体和搅拌轴之间的密封，防止发酵液逃逸或泄露。生物代谢场所。11，机械通风发酵罐中那些构造与溶氧有关，主要作用。搅拌器：为拆装便利，大型搅拌器可做成两半型，用螺栓联成整体。挡板：作用是转变液流的方向，由径向流改为轴向流，促使液体剧烈翻动，增加溶解氧。空气管：空气分布装置的作用是吹入无菌空气，并使空气均匀分布。1719，空气中的氧进入到细胞中要经过哪些步骤见课件“公称容积”是指罐的圆柱局部和底封头容积之和，取其为整数，一般不计入上封头的容积。微生物有厌氧微生物和好氧微生物两大类型，利用微生物发酵所对应的设备也〔嫌气〕发酵设备和好氧〔通风〕发酵设备两大类，就目前工业所用设使用最广泛的为机械搅拌通风发酵罐即俗称通用罐。第六章植物细胞[组织]和动物细胞培育反响器1、植物细胞培育反响器的类型：悬浮培育[机械搅拌、非机械搅拌][填充床、流化床、膜培育反响器]2、固定化细胞培育反响器类型、特点填充床式氧传递、废气排出及温度、pH掌握困难。流化床式物颗粒处于悬浮状态，比填充床混合效果好。的次级代谢产物透过膜进入培育基中，解除了产物的抑制作用。特点：易放大，本钱高。类型：中空纤维膜反响器、螺旋卷绕反响器。~、上皮~等]在培育过程中需要附着于带正电荷的固体或半固体外表生长，此培育方式称~。浮培育方法；4、动物细胞培育的培育方式贴壁依靠性细胞、非贴壁依靠性细胞。1、贴壁培育：滚瓶培育、微载体培育2、悬浮培育操作方式；分批式操作：cell和培育液一次注入反响器，完毕后去出处理。最常用流加式~：先注入肯定量培育液，在接种，随细胞生殖，产物形成，再不断补充养分物质，促进代谢，终止时取出整个反响系。留种培育]。微载体系统连续~：将cell种子和培育液一起参加反响器内培育，培育液不断加反响器，反响液不断被取出。[非贴壁依靠]灌注培育：cell接种后，不断参加颖培育基，又连续不断的从反响器取出培育液，cell分批培育：2~4x106个/mL；灌注培育：2~5x107个/mL5、气升式动物反响器的特点；养分成分分布均匀。6M7、微藻大规模培育的特点及反响器类型。要有可见光加抗剪切剂也取得较好效果。上游加工工艺过程以及主要设备；原料输送——原料粉碎——水热处理〔蒸煮〕——培育基制备〔淀粉糖化〕——灭菌——冷却