生物工程设备复习

第一章通气发酵设备1了解机械搅拌通风发酵罐的结构，要知道大致位置，并会识别（见书31页）什么是发酵罐公升体积？罐的圆柱体积和底封头体积的和。2生物反应器的分类？a按照使用的生物催化剂的不同，分酶催化反应器和细胞生物反应器.b根据反应器的操作方式，分间歇式生物反应器,连续式生物反应器和半间歇式生物反应器.c根据反应器的结构特征,分釜式，管式，塔式，膜式等.它们之间的差别主要反映在外型和内部结构的不同.d根据反应器所需的能量的输入方式，分通过机械搅拌输入能量的机械搅拌式,利用气体喷射动能的气升式和利用泵对液体的喷射作用而使液体循环的生物反应器.3.通风发酵设备中搅拌器的作用：搅拌器可以使被搅拌的液体产生轴向流动和径向流动，其作用为混合和传质，它使通入的空气分散成气泡并与发酵液充分混合，使气泡破碎以增大气一液界面，获得所需的溶氧速率，并使细胞悬浮分散于发酵体系中，以维持适当的气一液一固（细胞）三相的混合与质量传递，同时强化传热过程。4挡板的作用？什么是全挡板条件？①防止液面中央产生漩涡，②促使液体激烈翻动，增加溶解氧，③改变液流的方向，由径向流改为轴向流。全挡板条件在搅拌发酵罐中增加挡板或其他附件时，搅拌功率不再增加，而旋涡基本消失。5轴封的作用？防止泄漏和染菌。6端面轴封的原理：是靠弹性元件（弹簧、波纹管）的压力使垂直于轴线的动环和静环光滑表面紧密地相互贴合，并作相对转动而达到密封。7发酵罐的消泡方式：（1）化学消泡剂，（2）机械消泡。例如：罐内机械消泡、液体吹入式机械消泡、冲击反射板机械消泡、超声波消泡、离心力消泡。8气升式发酵罐的特点：1反应溶液分布均匀;2较高的溶氧速率和溶氧效率；3剪切力小，对生物细胞损伤小；4传热良好5结构简单，易于加工制造6操作和维修方便。9机械搅拌自吸式发酵罐吸气原理：叶轮快速旋转形成负压，空气吸到罐内与液体形成气泡，气液混合流体通过导轮流到发酵液主体。10文式管吸气自吸式发酵罐原理：用泵使发酵液通过文式管吸气装置，由于液体在文式管的收缩段流速增加，形成真空而将空气吸入，并使气泡分散与液体均匀混合，实现溶氧传质。11机械通风固体菌废气是否可以循环？为什么？废气适度循环，可以提高进入空气的CO2浓度提高，减少霉菌过度呼吸而减少淀粉原料的无效损耗第二章嫌气发酵设备（算题：酒精发酵罐的设计）1酒精发酵罐的设计（详见70页例题）a确定罐数；b每个罐的容积；c要冷却面积；d冷却装置尺寸；e冷却水的耗量2啤酒设备大型化的目的：由于大型化，使啤酒质量均一化；由于啤酒生产的罐数减少，使生产合理化，降低了主要设备的投资3目前使用的大型立式发酵罐有哪些？奈坦罐、联合罐、朝日罐等。4什么是一罐法？锥形罐可单独用于前发酵或后发酵，还可以将前、后发酵合并在该罐进行什么是前发酵？什么是后发酵？ 主发酵又称“前发酵”，是啤酒发酵的主要过程，在这个过程中，酵母完成了增殖、厌氧发酵及其沉淀回收等，消耗了大部分可发酵性糖和可同化性氮等麦汁成分，排出的发酵代谢产物即啤酒的主要组成。后发酵是传统发酵方式的一个必然过程，依靠这个后发酵过程，可以完成驱除生酒味、溶解与饱和CO2的作用，同时可以形成适量的酯，并有益于酵母、蛋白质凝固物的沉降，达到啤酒成熟的目的。5锥形罐中锥底作用、具有一定高度的目的、和密闭的目的？a锥底一回收酵母；b高度一凝聚力较强的酵母可以沉淀，即适用于下面发酵，也适用于上面发酵；c密闭一既可以作发酵罐，也可以作贮酒罐。便于回收和饱和CO,2o6什么是CIP系统，全称是什么？是cleaninplace的简称，意即内部清洗系统。7简述CIP系统的7个步骤：（1）预冲洗；⑵碱预洗；（3）中间冲洗；（4）清水喷冲；（5）碱喷冲；（6）清水冲洗；（7）酸性水冲洗8锥形罐为什么会形成真空，在什么时候形成？真空形成原因：转罐和清洗；形成负压。9锥形罐内如何进行对流传热？对流主要依靠罐内的CO2作用。由于容器大，在不同高度的发酵液中CO2含量是有所不同的，在整个锥形罐中形成一个CO2含量的梯度。第三章植物细胞（组织）和动物细胞培养反应器1、 植物细胞培养的概念：狭义：植物细胞在体外条件下的存活或生长此时细胞不再形成组织。广义：包括植物器官、组织、细胞以及原生质体培养。2、 植物细胞培养过程中溶氧与生长的关系:氧传递效率一般用液膜的体积系数kLa来表示。kLa值过大对细胞增殖未必有好处。培养细胞的主要挥发性代谢物，如CO2被强制除去而降低了细胞的增殖速度，从而导致细胞浓度的降低。3、 植物细胞培养主要的培养系统有哪些？悬浮培养细胞培养系统、固定化细胞培养系统。4、 固定化细胞生物反应器有哪些？例举三种。填充床反应器、流化床反应器、膜反应器5、 植物组织培养中，迅速发展的两个领域是什么？发状根大规模培养和小植物的大规模快速繁殖。6、 发根：（hairyroot）是发根脓杆菌（Agrobacteriumrhizogen^S染整体植株或其某一器官、组织、单个细胞甚至原生质体后，诱导产生的一种特殊表现型（形成多分枝的、生长迅速的不定根）7、 小植物的大规模快速繁殖的两个途径：①形成不定芽的途径，即从植株茎尖诱导不定芽后在反应器中大规模培养不定芽或不定根；②形成胚状体的途径，即从植株外植体诱导胚性愈伤组织进而得到体胚，然后在反应器中大规模培养体胚，最终制成人工种子。8、 体外培养的动物细胞的两种类型及其对应的培养方法：（1）非贴壁依赖性细胞，来源于血液、淋巴组织的细胞；（2）贴壁依赖性细胞，大多数动物细胞，包括非淋巴组织的细胞和许多异倍体细胞属于这一类型。动物细胞的培养方法：贴壁培养、悬浮培养、固定化培养。9、 微藻生长特点：1）光能利用率高。（2） 微藻是非维管植物，无复杂的生殖器官，整个生物量易于收获、加工和利用。（3） 产物浓度高许多微藻经诱导后可以产生特别高浓度的、有商品化生产价值的化合物。（4） 繁殖速度快。如螺旋藻，在条件好的情况下3〜5d即可增殖一倍。10、 微藻大规模培养的特点：有充足的光照、气液传递（需要大量的二氧化碳）、混合（整个培养体系需要上下混合、里外混合）、培养基多采用海水配制11、微藻培养反应器的分类及其优缺点：（一）开放式培养系统：优点在于结构简单，成本低，易于建造和操作。但容易污染杂菌且培养条件难以控制。（二）封闭式培养系统（光生物反应器、发酵罐）：这种方式造价较高，但是光能利用率高，生长条件易于控制。第四章物料处理与培养基制备1、 糖蜜：甘蔗或甜菜糖厂的一种副产品，又称废糖蜜，俗称桔水。其特点：糖蜜干物质浓度很大、糖分高、产酸细菌多、灰分与胶体物质很多。要进行预处理：稀释、酸化、灭菌和添加营养盐。2、 水平式糖蜜稀释器（也称马尔钦柯式连续稀释器）的混合机理：隔板上的孔上下交错地配置。3、 胀缩式糖蜜连续稀释器的混合式机理：糖液在器内因器径的几次改变使流速随着发生多次改变，促进了糖液的均匀混合，最后从器顶部获得符合工艺需要的稀糖液。该种稀释器的中间收缩部分直径和筒身直径之比为1:2〜3左右，收缩段的长度等于主体管的直径4、 关于胀缩式糖蜜连续稀释器的设计（计算题P203）5、 糊化：通过高温高压作用，使淀粉细胞膜和植物组织破裂，即破坏原料中淀粉颗粒的外皮，使其内容物流出，呈溶解状态变成可溶性淀粉。糖化：在发酵前必须加入一定量的糖化剂，使溶解状态的淀粉，变为酵母能够发酵的糖类这一个由淀粉转变为糖的过程，称为糖化。6、 酸化的目的：灭菌，使灰渣沉淀澄清。（用硫酸酸化）7、 淀粉蒸煮的目的：糊化、灭菌。8、 罐式连续蒸煮糖化过程中加热器是喷射加热器，其工作原理是当料液经喷嘴高速喷出时，带动周围气体向前运动，从而使得其周围产生负压，即在真空室内形成真空，使得蒸气从吸入口吸入，在混合室内混合，使物料瞬间达到蒸煮所需的温度，然后经扩大管排出，以达到加热目的最后一个后熟器的作用：又称汽液分离器，分离出的二次蒸汽，可去供粉浆罐预热粉浆。9、 管式连续蒸煮糖化中，物料在管道拐弯处产生压力间歇上升和下降，醪液发生收缩和膨胀，使原料的植物组织和细胞壁，淀粉颗粒等彻底破裂，产生淀粉糊化和溶解状态，而利于酶的作用。10、 真空冷却器的作用及工作原理：（一）作用：冷却物料；排走料液，冷凝两次蒸汽，制造真空。（二）原理：物料在一定真空度下蒸发部分水，需要汽化潜热，取自料液本身，因而料液很快被冷却到真空相应的温度，称为真空冷却。欲保持真空冷却器中真空度，一般要借助于水力喷射泵或蒸汽喷射泵，连续地抽去真空冷却器中的二次蒸汽。11、 水力喷射泵为什么要高出地面11米的位置？为了使得水力喷射泵内形成足够的负压，以保持真空冷却器中的真空度，从而使料液很快被冷却到真空度相应的温度，达到冷却的目的。第五章过滤、离心与膜分离设备1板框式压滤机的工作原理A过滤：悬浮液由离心泵或齿轮泵经滤浆通道打入框内，滤液穿过滤框两侧滤布，沿相邻滤板沟槽流至滤液出口，固体则被截留于框内形成滤饼。B洗涤：洗水经由洗水通道进入滤板与滤布之间。由于关闭洗涤板下部的滤液出口，洗水便横穿滤框两侧的滤布及整个滤框厚度的滤饼。最后由非洗涤板下部的滤液出口排出。2什么是明流、暗流明流：凡是滤液从每一滤板下方直接引出的称明流暗流：滤液从每一滤板下方直接引出的称明流。而集中在末端出口流出的称暗流。3转筒式真空过滤机转筒的结构：1一转鼓2一过滤室3一分配阀4一料液槽5一摇摆式搅拌器6一洗涤液喷嘴7一刮刀4转筒式真空过滤机的工作顺序：筒内每一空间相继与分配头中的I、II、III室相通，可顺序进行过滤、洗涤、吸干、吹松、卸饼等项操作。5转筒式真空过滤机圆筒的三个区域：整个圆筒分为过滤区、洗涤及脱水区，卸渣及再生区3个区域。6滚压轴的作用：避免滤饼层裂缝以提高脱水效果，防止空气从裂缝处大量流入筒内而影响真空度。7过滤速度强化的方法：加热、凝聚和絮凝、加入盐类、调节pH、加入助滤剂8加热的作用、调节PH值的作用、加助滤剂的作用。I加热能改善发酵液的操作特性。加热使蛋白质从有规则排列变成不规则发热结构的过程称变性，变形蛋白的溶解度变小；加热能使发酵液黏度明显降低。II蛋白质一般以胶体状态存在于发酵液中。胶体状态的稳定性与其所带电荷有关。蛋白质属两性物质，在酸性溶液中带正电荷，而在碱性溶液中带负电荷。某一pH下，净电荷为零，溶解度最小，称为等电点。大幅度改变pH，还能使蛋白质变性凝固。III在含有大量细小胶体粒子的发酵液中加入固体助滤剂，则这些胶体粒子吸附于助滤剂微粒上，助滤剂就作为胶体粒子的载体，均匀地分布于滤饼层中，相应地改变了滤饼结构，降低了滤饼的可压缩性，也就减小了过滤阻力。9如何增大物料在离心中所受的离心率并比较两种方法的效果：增加转速和增加转鼓直径。■J -JJ Jlm e说TTr扩mrf-r七=—.二一 七—―二^—增加转速来增大离心力比增加转鼓直径更有效。 昌r或 知舷 900Fp—物料所受到的离心力，Nm—物料质量，kg；g—重力加速度，m/s2；r—转鼓半径，m；vT一圆周线速度，m/s；vT=2nrn/60n—转鼓转速，r/min。10如何根据分离因素分类离心机普通离心机一般为600〜1200，转鼓直径大，转速低，可用于分离0.01〜1.0mm固体颗粒。高速离心机f=3000〜50000.转鼓直径小，可用于乳浊液的分离。超速离心机f>50000，转速高（可达50000r/min），适用于分散度较高的乳浊液的分离11碟式离心机的分类及其功能离心澄清机藉离心沉降速度的不同将悬浮液中的液、固相分开的离心机离心分离机藉离心沉降速度的不同将轻重不同或互不溶解的两种液体分开12离心分离机和离心澄清机结构上的区别离心分离机的每只碟片在离开轴线一定距离的圆周上开有几只对称分布的圆孔，许多这样的碟片叠置起来时，对应的圆孔就形成垂直的通道。13离心分离机碟片开口选择的方法：（一）如果离心分离的结果是为了收集轻液并要求保证轻液的质量（浓缩的倍数高），而对重液的成份没有严格要求（浓缩的倍数低），可使用碟片上开孔在距离离开轴线1/3的位置上。（二）若离心分离的结果是为了收集重液并要求保证重液的质量，如在乳品行业中对牛奶进行离心是为了得到高质量的奶脂，而对脱脂奶中的成份没有严格要求（即允许有少量的分散奶脂），可使用碟片上开孔在距离离开轴线2/3的位置上。14膜分离的推动力有哪些及它所对应的膜分离有哪些？包括压力差（微过滤、反渗透、超滤、气体透过）、浓度差（渗透、透析）、电位差（电渗透）或化学位差为推动力。15反渗透（RO）的原理是：利用反渗透膜选择性地只能透过溶剂（通常是水）的性质，对溶液施加压力，克服溶剂的渗透压，使溶剂通过反渗透膜而从溶液中分离出来的过程。16浓差极化现象及消去方法：现象：待分离液从膜面一侧流过时，靠近膜面的液体处于层流状态；同时，当水及小分子溶质透过膜面时，大分子的溶质在靠近膜面处被阻留。被阻留分子从膜面返回液体主流的速度受其通过层流区的扩散速度所控制，当这一速度低于被阻留分子在膜面聚集的速度，就必然会在膜面的一侧逐渐形成一高浓度的被阻留溶质层。方法:通常采用错流操作或加大流速等措施，提高液流的雷诺准数，可以减小层流区的厚度，增大被阻留分子返回液体主流的速度，这是削弱浓差极化的重要措施。但某些酶在高的剪切应力下，容易丧失其部分酶活力，因此不能无限提高液体流速（提高液流的雷诺准数方法之一）。提高液流的雷诺准数最有效的方法是使超过滤液体沿着与膜平行的方向流动是克服浓差极化的最有效方法，这种方法称为：TFF（TangentialFlowFilration）切向流式过滤。17膜片的形式可分为： 板式、管式、中空纤维式、螺旋卷式18平板型膜分离设备中筛网作用：平板型的超滤膜之间均夹有一层筛网。防止由于高分子的堆积所形成的凝胶层（浓差极化）。而且膜与膜之间夹有筛网，液体流进筛网时产生波流，这样更能进一步冲洗膜表面，从而减少由于浓度极化所产生的膜透过液低下的问题。为了减少浓差极化，滤板的表面为凸凹形，以形成浓液流的湍动。19中空纤维有细丝型和粗丝型如何选择，料液流向有哪两种形式细丝型适用于黏性低的溶液，粗丝型可用于黏度较高和带有固体粒子的溶液。料液的流向有两种形式：一种是内压式，即料液从空心纤维管内流过，透过液经纤维管膜流出管外；另一种是外压式，料液从一端经分布管在纤维管外流动，透过液则从纤维膜管内流出。第六章萃取与色谱分离设备1概念溶质：欲提取的物质；萃取剂：用于萃取的溶剂；萃取液：溶质转移到萃取剂中得到的溶液；萃余液：剩余的料液2影响有机溶剂萃取的条件：（1）水相物理条件的影响：pH的影响一一弱电解质的分配平衡、温度的影响、盐的影响（2） 有机溶剂的选择（3） 化学萃取剂（4） 乳化现象3、解释pH值对选择性和弱电解质分配系数的影响：弱酸性电解质的分配系数随pH降低（即氢离子浓度增大）而增大，而弱碱性电解质则正相反。4离子交换树脂的交换容积，再生交换容积、工作交换容积及利用率交换容量交换容量是表征树脂交换能力的重要参数表示方法：质量交换容量（mmol/g干树脂）体积交换容量（mmol/mL树脂）再生交换容量（树脂在指定的再生剂用量条件下再生后的交换容量）工作交换容量（在一定的应用条件下树脂表现出来的交换量）三者的关系为：再生交换容量=（0.5〜1.0）交换容量；工作交换容量=（0.3〜0.9）再生交换容量。工作交换容量与再生交换容量之比称为离子交换树脂利用率。5简述树脂粒度大小对离子交换的影响：（1）粒度过小，堆积密度大，容易产生阻塞。（2）粒度过大，强度下降，装填量少，内扩散时延长，不利于有机大分子的交换。6离子交换过程包括五个步骤：①A+自溶液中扩散到树脂表面；②A+从树脂表面再扩散到树脂内部的活动中心：③A+在活动中心发生交换反应；④解吸离子B+自树脂内部的活动中心扩散到树脂表面；⑤B+从树脂表面扩散到溶液中。根据电荷中性原则，步骤1和5同时发生且速度相等；同样2和4同时发生，方向相反，速度相等。其实际只有三步：外部扩散、内部扩散和交换反应。7影响交换速度的因素：离子间的交换反应速度一般很快，甚至难以测定，大多数情况下交换反应不是控制步骤，而内外扩散则是控制步骤。（1） 液相流速快，浓度越小，颗粒越大，吸附越弱，越是趋向于内扩散控制。（2） 液相流速慢，浓度大，颗粒小，吸附强，越是趋向于外扩散控制。8离子交换树脂的活性基团：（1） 强酸性阳离子活性基团:磺酸基团（-SO3H）和次甲基磺酸基团（-CH2SO3H）（2） 弱酸性阳离子活性基团有羧基-COOH和酚羟基-OH等（3） 强碱性阴离子含三甲胺基称为强碱I型，含二甲基-b羟基-乙基胺基团为强碱II型（4） 弱碱性阴离子活性基团:伯胺基团-NH2、仲胺基=NH、叔胺基三N和毗啶基等9离子交换树脂适用的PH范围：（1） 强酸性阳离子交换树脂，强酸性基团，电离程度大且不受溶液pH变化的影响，在pH1〜14范围内均能进行离子交换反应，（2） 弱酸性阳离子交换树脂：电离程度小，交换性能受溶液pH的影响很大，交换能力随溶液pH的增加而提高。在酸性溶液中，这类树脂几乎不发生交换反应、对于羧基树脂，应该在pH>7的溶液中操作，而对于酚羟基树脂，应使溶液的pH>9。（3） 强碱性阴离子交换树脂：活性基团电离程度较强且不受pH变化的影响，在pH1〜14范围内均可使用。（4） 弱碱性阴离子交换树脂：交换能力受溶液pH的影响很大，pH越小交换能力越强。故在pH<7的溶液中使用。10、 离子交换罐中底物支撑物可用哪些材料：多孔板、筛网及滤布，也可用石英、石块或卵石，用于支持树脂层。11、 混合床交换罐：混合床内的树脂是由阳、阴两种树脂混合而成，特点：脱盐较完全。制备无盐水时，可将水中的阳、阴离子除去，而从树脂上交换出来的H+和OH-结合成水，可避免溶液中pH的变化而破坏生物产品。12什么是超临界流体（SupercriticalFluid简称SCF）超临界流体是指超过临界温度与临界压力状态的流体。13超临界流体萃取比溶液萃取分离效果好的主要原因：超临界流体萃取分离过程是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系.超临界流体具有接近液体的密度和类似液体的溶解能力，具有接近气体的黏度和扩散速度。这就意味着超临界流体有很高的传质速率和很快达到萃取平衡的能力.15超临界萃取的典型流程：（1）等温变压流程（P1>P2,降压）、等压变温流程（T1<T2,升温）、等温等压吸附流程。第七章 蒸发与结晶设备1蒸发与结晶的区别：蒸发是将部分溶剂从溶液中排除时溶液的浓度增加，溶液中的溶质没有发生相变，而结晶过程则是通过将过饱和溶液冷却、蒸发、或投入晶种时溶质结晶析出。2蒸发装置按设备形式分类有几种？常压蒸发设备：夹套加热式麦芽汁煮沸锅，内置加热式麦芽汁煮沸锅；真空蒸发设备：管式薄膜蒸发器，降膜式蒸发器，刮板式蒸发器，离心式薄膜蒸发器。3管式薄膜蒸发器的类型：升膜式、降膜式和升降膜式4液膜的形成过程：物料从加热器下部的进料管进入，在加热管内蒸发拉成液膜。（升膜式蒸发器）P3095什么是爬膜？产生爬膜的必要条件？爬膜：管壁上的液体形成环状液膜，并在上升蒸汽的拖带下形成爬膜。产生爬膜的必要条件：足够的传热温差和传热强度6降膜式蒸发器分配器的作用：使物料在管内分布均匀，以便溶液在管内壁上均匀成膜。7刮板式薄膜蒸发器蒸发原理：物料从进料管以稳定的流量进入随轴旋转的分配盘中，在离心力的作用下，通过盘壁小孔被抛向器壁，受重力作用沿器壁下流，同时被旋转的刮板刮成薄膜，薄膜溶液在加热区受热，蒸发浓缩，同时受重力作用下流。8、9溶液的结晶的三个阶段；三个区域；结晶的三种方法及三种方法的概念？三个阶段：a过饱和溶液的形成；b晶核的形成；c和晶体的成长阶段。三个区域：（1）稳定区：溶液尚未达到饱和，不可能产生晶核。（2）介稳区：不会自发产生晶核，但如果向溶液中加入晶体，能诱导结晶产生，晶体也能生长，这种加入的晶体称为晶种。（3）不稳定区：溶液能自发地产生晶核和进行结晶。结晶的三种方法：（1）自然起晶法：在一定温度下使溶液蒸发进入不稳定区形成晶核，当生成的晶核的数量符合要求时，加入稀溶液使溶液浓度降低至介稳区，使之不生成新的晶核，溶质即在晶核的表面长大。（2）刺激起晶法：将溶液蒸发至介稳区后，将其加以冷却，进入不稳定区，此时即有一定的晶核形成，由于晶核形成使溶液浓度降低，随即将其控制在介稳区的养晶区使晶体生长。（3）晶种起晶法：将溶液蒸发或冷却到介稳区的较低浓度，投入一定量和一定大小的晶种，使溶液中的过饱和溶质在所加的晶种表面上长大。10立式结晶箱中除垢装置的作用：消除晶垢对传热效率的影响。第八章干燥设备1、 游离水：与普通水有相同的密度、黏度、热容和蒸汽压，能够在物料中流动。结合水：指物料中的非水成分与水通过氢键结合的水。水分的性质对干燥的影响：物料中游离水含量越多，干燥速率越快。2、 干燥过程有哪些过程同时进行？（一） 、热量由空气传给湿物料，使其温度升高；（传热）（二） 、物料内部水分向表面扩散，并在表面气化被带走。（传质）3、 气流干燥过程中空气的作用：既是载热体，又是载湿体。4、 气流干燥机的加料器有：螺旋加料器和文丘里加料器。5、 脉冲干燥器的干燥原理：当加入的物料颗粒，首先进入管径小的干燥管内，气流以较高速度流过，使颗粒产生加速运动，当其加速运动终了时，干燥管径突然增大，由于颗粒运动的惯性，使该段内颗粒速度大于气流速度，颗粒在运动过程中，由于气流阻力而不断减速，直至减速终了时，干燥管径再突然缩小，如此颗粒又被加速，重复交替地使管径缩小与扩大，使颗粒的运动速度在加速后又减速，不进入等速运动阶段，使气流与颗粒间的相对速度与传热面积较大，从而强化了传热、传质速率。另外，在扩大段气流速度大大下降，也相应地增加了干燥的时间。6、 喷雾干燥中料液的雾化方法：压力喷雾法（又称机械喷雾法）、气流喷雾法、离心喷雾干燥法。7、 气流干燥塔的构造：空气过滤器、空气加热器、干燥器。8、 离心喷雾干燥中离子喷盘转速与液滴射程、直径的关系：喷雾室的直径和转速有关，液滴直径与转速成反比，射程与直径成正比，即转速小时，射程越大，塔径随射程增大而增大，因此转速越小，喷雾室直径越大。9、 喷矩：在喷矩为半径的圆周内，存90~95%液滴微粒下落，即不再具有水平速度，这个距离叫喷矩。10、 喷雾装置的型式：（1）并流干燥，这种装置的特点是雾滴运动的方向与气流运动方向一致。温度较高的热空气首先与刚刚甩出的雾滴接触。（2） 逆流干燥，这种装置的特点是雾滴的运动与气流方向相反（3） 混合流干燥，这种装置的特点是气流有两个方向（即先旋转向下，然后再垂直向上）。11、 （一）沸腾干燥：沸腾干燥是利用流态化技术，即利用热的空气使孔板上的粒状物料呈流化沸腾状态，使水分迅速汽化达到干燥目的。（二）流化态：在干燥时，使气流速度与颗粒的沉降速度相等，当压力降与流动层单位面积的重量达到平衡时，粒子就在气体中呈悬浮状态，并在流动层中自由地转动，流动层犹如正在沸腾，这种状态是比较稳定的流态化。12、 多式沸腾干燥器中的分隔板的作用：干燥箱内平放有一块多孔金属网板。在金属网板上垂直地安装数块分隔板，使干燥箱分为多窒，使物料在箱内平均停留时间延长，同时借助物料与分隔板的撞击作用，使它获得在垂直方向的运动，从而改善物料与热空气的混合效果，热空气是通过散热器用蒸汽加热的。13、 沟流：由于床层密度不均匀性，使床内大量气体从某一沟内通过，在沟内及旁边的颗粒，由于气流速度较高而先行流化，而具他部分仍处于固定状态。层析现象：在气固系统中，往往因为固体颗粒大小相差较大或密度不同，在操作过程中会产生层析现象。如卧式沸腾干燥箱的操作过程中，细颗粒或粉末状的物料被气体带出，一般中等颗粒的物料能逐渐向卸料口接近而卸出，而大颗粒的物料由于层析现象沉降于床层底部，造成无法流化或结疤现象。14、 自我成粒：当液滴喷入沸腾床后，在接触种子之前，水分已完全蒸发，自己形成一个较小的固体颗粒。涂布成粒：附在种子的表面，然后水分才完全蒸发，在种子表面形成一层薄膜，而使种子颗粒长大，犹如滚雪球一样，即“涂布成粒”。粘结成粒：如果雾滴附着在种子表面，还未完全干燥，即与其他种子碰撞时，有一部分可能与其他种子粘在一起而成为大颗粒。15、 影响颗粒大小的因素及其作用方式：（1）停留时间的影响物料在床内停留时间越长，则颗粒的增长也越大。（2） 摩擦的影响颗粒在沸腾床内剧烈运动，它们之间由于摩擦作用，造成产品粒度减少。（3） 干燥过程温度的影响在操作过程中供料温度与沸腾床温度存在一定差值，如温度差较大，则当液体还没有与固体颗粒接触前，液滴中的水已经完全蒸发，因而形成一个干的新质点。反之，则形成一个湿的质点，而使其他小颗粒粘结聚合而成为较大的颗粒，甚至结块。16、 真空冷冻干燥的两个阶段：第一阶段，在低于溶点的温度下，使物料中的固态水分直接升华，大约有98~99%的水分在这一阶段除去。第二阶段中，将物料温度逐渐升高甚至高于室温，使水分汽化除去，此时水分可减少到0.5%。17、 冷冻干燥系统有哪些部分组成：冷冻装置、真空装置、水气去除装置和加热部分（干燥室）。第九章空气净化除菌与空气调节1除去和杀灭空气中的微生物各包括哪些类型？除去方法：静电吸附、介质过滤。杀灭方法：辐射、热杀菌、化学药物杀菌。2什么是绝对过滤、深层过滤？介质的孔隙小于细菌，含细菌等微生物的空气通过介质，微生物就被截留于介质上而实现过滤除菌，称之为绝对过滤。介质间孔隙大于微生物直径，故必须有一定厚度的介质滤层才能达到过滤除菌的目的，、称之为深层过滤。3介质过滤除菌的5个机理：1.惯性冲击滞留作用机理；2.拦截滞留作用机理；3.布朗扩散截留作用机理；4.重力沉降作用机理；5.静电吸附作用机理4什么是临界气速？是能用惯性撞击作用捕集微粒的最低气速。5空气介质过滤除菌中空气预处理的两个目的：提高压缩空气的洁净度，降低空气过滤器的负荷；去除压缩后空气中所带的油水，以合适的空气湿度和温度进入空气过滤器6空气介质过滤除菌系统主要设备有：1.粗过滤器2.空气压缩机3.空气贮罐4.气液分离器5.空气冷却器6.空气加热器7空气贮罐的作用：利用重力沉降作用分离部分油雾，防止由于往复式空压机所产生的脉冲而引起的压8空气加热器的作用：降低空气的相对湿度 门=当关=1_巴9旋风分离器的作用：分离油雾和水滴 'N「 N10什么是过滤效率？就是滤层所滤去的微粒数与原来微粒数的比值，它是衡量过滤器过滤能力的指标。(N1灭菌前，N2灭菌后)(公式见上)11深层过滤介质可选用的材料：棉花、活性炭、玻璃纤维、超细玻璃纤维纸、化学纤维。12识别棉花、活性炭在高效过滤器中的安装位置？活性炭在两层棉花夹层的中间，降低滤层阻力。第十章 物料输送系统1、 固体物料的输送有哪些？机械输送设备气流输送系统及设备、2、 斗式提升机中如何选择深斗、浅斗？输送干燥容易流动的粒状和块状物料常深斗；潮湿和流动性不良的物料，由于浅斗前缘倾斜角小能更好地卸料，故一般用浅斗。3、 带式运输机两个鼓轮的作用：卸料端为主动轮，上料端为从动轮，其作用是拉紧胶带和转向胶带。4、 螺旋叶片形状有四种：全叶式、带式、成型式和叶片式。5、 颗粒在水平管中的悬浮原因：(1)气流为湍流时在垂直方向上的分速度所产生的力。从流体力学方面得知，沿管截面的气速分布呈抛物线形，即管中心气速最大，由于这个速度差而引起的静压所产生的作用力。麦格纽斯效应(Magnuseffect):在管中心线下侧的颗粒，由于自身的旋转运动，使颗粒上方的气流局部加速，颗粒下方的气流局部减速，即在颗粒上下方之间有一个气流速度差，相应产生一个压强差，该压强差形成的作用力方向自管底指向中心。由于颗粒形状不规则而产生气流垂直分力颗粒与颗粒碰撞或颗粒与管壁碰撞而产生的垂直方向的反作用力。6、 两相流：当气流速度降低时，一部分颗粒沉积到管底下部，但没有降落到管壁上整个管的截面上出现上部颗粒稀薄，下部颗粒密集的