发酵工程与设备习题答案

第一章1．简述发酵工程概念及其主要内容。发酵工程是生物技术主要组成部分，是生物技术产业化主要步骤。它是应用生物学、化学和工程技术学原理，大规模（工厂化）培养动植物和微生物细胞，生产生物量或产物科学。发酵工程可分为上游工程、中游工程和下游工程。生产微生物细胞（或生物量）；生产微生物酶；生产微生物代谢产物；生产基因重组产物；将一个化合物经过发酵改造其化学结构——生物转化。2.什么叫次级代谢产物？次级代谢产物是微生物在哪些生长时期形成？其与初级代谢产物有什么关系？以初级代谢产物为原料经过次级代谢合成，对本身无明确生理作用代谢产物叫次级代谢产物。关系：先产生初级代谢产物，后产生次级代谢产物；初级代谢是次级代谢基础；次级代谢是初级代谢在特定前提下继续与发展。3.发酵过程有哪些组成部分？用于菌种扩大培养和发酵生产用培养基配方；培养基、发酵罐和辅助设备灭菌；足量高活性、纯培养接种物；在适宜条件发酵罐中培养菌体生产产物；产物提取和纯化；生产过程废物处理。第二章1.发酵工程菌株选育方法有哪些？各有何特点？自然选育：自发突变率低，变异程度较轻微，变异过程十分迟缓；自发突变不定向，负向变异可能性大，正向变异可能性小诱变育种：方法简单，快速，收效显著。原生质体融合：打破种属间界限，提升重组频率，扩大重组幅度。杂交育种：使不一样菌株优良性状集中在重组体中，扩大变异范围，具备更强方向性和目标性。基因工程育种：按人们愿望使生物体遗传性状发生定向变异。2.发酵工程对菌种有何要求？菌种分离和筛选基本流程是怎样？要求：能大量高效合成产物；发酵培养基原料廉价；培养条件轻易控制；易于液中提取产物；不易污染其它杂菌和噬菌体；无毒无害；性能稳定，不易退化3.菌种退化主要表现，并分析原因和防治方法。表现：菌种退化能够是形态上，也能够是生理上，如原有细胞形态性状变得不经典，菌种生长速度变慢，产生孢子变少，代谢产物生产能力下降等。原因：一是菌种保藏不妥；二是菌种生长要求没有得到满足。方法：1）降低传代次数；2）创造良好培养条件；3）经常进行纯种分离，并对对应性状指标进行检验；4）采取有效菌种保藏方法；最有效方法是菌种复壮，详细是采取纯种分离技术选出优良菌株；寄生性菌株经过在寄主体内生长恢复寄生性；淘汰衰退个体。4.说明菌种保藏基本原理和方法，并指出国内菌种主要保藏机构。原理：依照菌种特征，创造有利于其休眠环境（如干燥、低温、缺氧、缺乏营养、加保护剂等）保留孢子、芽孢等休眠体。方法：斜面低温保藏法；液体石蜡封存保藏法；砂土管保藏法；悬液保藏法；真空冷冻干燥保藏法；低温保藏法；液氮超低温保藏法。CGMCC普通微生物菌种保藏管理中心CCTCC中国经典培养物保藏中心ACCC中国农业微生物菌种保藏管理中心AS-IV中国科学院武汉病毒研究所CFCC中国林业微生物菌种保藏管理中心CICC中国工业微生物菌种保藏管理中心CMCC中国医学细菌保藏管理中心CVCC兽医微生物菌种保藏管理中心GIMCC广东省微生物研究所微生物菌种保藏中心SH上海市农业科学院食用菌研究所BCRC台湾生物资源保留及研究中心5.惯用工业微生物种类有哪些？每种举3个经典代表并说明其主要发酵产品。细菌:枯草芽孢杆菌；乳酸杆菌；醋酸杆菌；棒状杆菌；短杆菌。淀粉酶；蛋白酶；乳酸；氨基酸；肌苷酸放线菌：惯用放线菌：链霉菌属、小单孢菌属和诺卡氏菌属等。能产生多个抗生素。如链霉素、红霉素、金霉素、庆大霉素等酵母菌：啤酒酵母；假丝酵母；类酵母；酿酒；面包；低凝固点石油；脂肪酶；酵母菌体蛋白霉菌：根霉、毛霉、犁头霉，红曲霉，曲霉、青霉，酶制剂；抗生素；有机酸；甾体激素等6.采取什么方法能够分离到能分解并利用苯作为碳源和能源物质细菌纯培养物？(1)取样：从苯含量较高环境中采集土样或水样；(1)配制培养基，制备平板：一个仅以苯作为唯一碳源(A)，另一个不含任何碳源作为对照(B)；(3)稀释：将样品适当稀释(十倍稀释法)，涂布入平板；(4)培养：将平板置于适当温度条件下培养，观察是否有菌落产生；(5)选择培养：将A平板上菌落编号并分别转接至B平板，置于相同温度条件下培养(在B平板上生长菌落是可利用空气中CO2自养型微生物)；(6)筛选培养：挑取在A乎板上生长而不在B平板上生长菌落，在一个新A平板上划线、培养．取得单菌落，初步确定为可利用苯作为碳源和能源微生物纯培养物；(7)将初步确定目标菌株转接至以苯作为惟一碳源液体培养基中进行摇瓶发酵试验，利用对应化学分析方法定量分析该菌株分解利用苯情况。第三章1.简明说明工业发酵培养基选择依据。=1\*GB3①满足产物最经济合成。②发酵后所形成副产物尽可能少。③培养基原料应因地制宜，价格低廉；且性能稳定，资源丰富，便于采购运输，适合大规模储备，能确保生产上供给。④应能满足总体工艺要求，如不影响通气、提取、纯化及废物处理等。2．发酵过程中泡沫形成原因是什么？有何危害？怎样消除泡沫？原因：与培养基组分或微生物产生一些因子关于，主要是培养基中蛋白质在气液界面处形成稳定薄膜所致。泡沫会造成培养基中细胞逃逸进而自溶，释放出胞内蛋白，深入增加泡沫稳定性。危害：=1\*GB3①造成发酵罐工作容积减小；=2\*GB3②传质传热速率降低；=3\*GB3③干扰传感器使发酵过程监控失效；=4\*GB3④空气过滤器受潮易污染杂菌；=5\*GB3⑤发酵液逃逸造成产物损失。消泡沫方法：=1\*GB3①改用合成培养基，改进一些物理参数（如pH、温度、通风和搅拌）；=2\*GB3②利用机械消泡器；=3\*GB3③利用消泡剂（会降低传氧速率）。3.种子培养基和发酵培养基有何异同？种子培养基糖分较少，氮源较多种子培养基应和发酵培养基成份相近对于连续发酵，种子培养基和发酵培养基应该相同反抗生素发酵，种子培养基应含有充分碳源和氮源4.在设计某一发酵培养基时应该了解哪些知识？①依照前人经验和培养基成份确定一些必须考虑问题，初步确定可能培养基成份②经过单因子试验最终确定出最为适宜培养基成份；③培养基成份确定后，剩下问题就是各成份最适浓度，因为培养基成份很多，为降低试验次数常采取一些合理试验设计方法第四章1.什么叫对数残留定律？在应用对数残留定律进行培养基灭菌工艺条件计算是灭菌度通常选多少？对数残留定律：培养基中微生物受热死亡速率与残余微生物数量成正比，即通常生产中取培养基灭菌要求即灭菌度为N=10-3个/罐2.选取什么灭菌工艺条件既能达成灭菌要求，又能降低营养物质破坏。为何？连续灭菌。高温短时，当灭菌温度上升时，微生物杀灭速度上升，超出培养及成份速度，依照这一理论，培养基灭菌采取高温短时间方法，以降低营养成份破碎，营养成份虽因温度增加，破坏也增加，但因灭菌温度大为缩短，总破坏量所以降低。3.过滤除菌机理有哪些？纤维介质过滤除菌起作用是哪几个机理？=1\*GB3①惯性作用；=2\*GB3②扩散作用；=3\*GB3③静电吸附；=4\*GB3④拦截作用惯性冲击（捕集）作用2>拦截捕集作用3>扩散作用4>重力沉降作用5>静电吸引作用4.一台连续灭菌器灭菌温度是129.5℃，要求在40min内对30m3培养基进行灭菌,培养基原始污染度是105个菌/cm3,要求灭菌后30m3培养基中只有一个菌，试计算灭菌时间应为多长（已知129.5℃解：依照对数残留定律5.某发酵罐通风量为103/min，发酵周期100h，要求倒罐率为0.1%，原始空气含菌量为5000个/m3，试计算过滤器过滤介质厚度（选取直径为16μm棉花纤维，当空气流速为0.1m/s时过滤常数是0.135cm-1）。第五章1．单细胞微生物分批培养过程分为哪几个时期？各个时期比生长速率分别是多少？细胞生长可分为迟滞期、加速期、对数生长久、减速期、稳定生长久和衰亡期6个阶段。=1\*GB3①迟滞期，将少许单细胞接种到一定体积固定培养基中，开始阶段细胞并不分裂，细胞数目不增加这一阶段称为迟滞期。=2\*GB3②.加速期，经过迟滞期后，细胞开始大量繁殖，进入一个短暂加速期并很快抵达对数生长久。=3\*GB3③对数生长久，微生物经过迟滞期调整后，进入快速生长阶段，使细胞数目和菌体质量增加随培养时间成直线上升，这一时期称为对数生长久。=4\*GB3④.减速期，分批培养中，微生物群体不会长时间保持指数增加这是因为营养物质缺乏代谢产物积累，从而造成生长速率下降。进入减速期=5\*GB3⑤稳定生长久，微生物在对数生长后期，伴随基质消耗，即当限制性基质浓度S=Ks时，基质则不能支持微生物下一集细胞分裂。=6\*GB3⑥.衰亡期，稳定生长久后，伴随基质严重缺乏，代谢产物得更多积累，细胞能量贮备消耗完成以及环境条件恶劣改变使细胞生长进入衰亡期。2.何为分批式培养与发酵、连续式培养与发酵、分批补液式培养与发酵？试比较三者优缺点及其在发酵工业中应用情况。分批培养与发酵法：采取单罐液体深层发酵法，即液体培养基一次性投入发酵罐，灭菌、冷却、接种后，进行一次性培养与发酵，最终一次性收获培养与发酵方法。连续培养：指在以一定速度向发酵罐内连续供给新鲜培养基，同时以相同速度将培养液从发酵罐内放出，从而使发酵罐内液体量维持恒定，使培养物在近似恒定状态下生长和进行代谢活动方法。优点：恒定状态可有效地延长分批培养中对数期，达成稳定高速培养微生物或产生大量代谢产物目标。防止分批培养所需清洗、投料、灭菌、接种、放罐等各种操作，有利于提升生产率。发酵产品质量稳定。便于自动控制。缺点：菌种在长时间培养中易变异，且轻易染菌。若操作不妥，新加入培养基与原有培养基不易完全混合。分批补料培养；指在分批式培养液体深层培养至中后期时，经过间歇或连续向发酵罐中补加灭菌新鲜液体培养基，增加发酵液总量，以维持较高发酵产物增加幅度最终一次性收获发酵方式。与分批培养方式比较=1\*GB3①.能够解除培养过程中底物抑制、产物反馈抑制和葡萄糖分解阻遏效应；=2\*GB3②.对于耗氧过程，能够防止在分批培养过程中因一次性投糖过多造成细胞大量生长、耗氧过多以至通风搅拌设备不能匹配情况；在某种程度上可降低微生物细胞生成量、提升目标产物转化率；=3\*GB3③.微生物细胞能够被控制在一系列连续过渡态阶段，可用来控制细胞质量；并可重复某个时期细胞培养过渡态，可用于理论研究。与连续培养方式比较不需要严格无菌条件；2.不会产生微生物菌种老化和变异；=3\*GB3③.最终产物浓度较高，有利于产物分离；=4\*GB3④.使用范围广3.何谓Monod方程？简述Monod方程指导意义、试用范围以及在可逆性抑制剂作用下主要参数改变。Monod方程——菌体生长比速μ与限制性基质浓度S关系方程（见书本）4．在分批式培养与发酵中，依照产物生成与微生物生长和基质消耗关系，发酵动力学模型有哪些？这些动力学模型对发酵生产实践有什么指导意义？依照产物生成与微生物生长和基质消耗之间关系，Gaden(1959)将分批发酵产物生成动力学类型分为生长偶联型、非生长偶联型和部分生长偶联型。假如生产产品是生长偶联型（如菌体与初级代谢产物），则宜采取有利于细胞生长培养条件，延长与产物合成关于对数生长久；假如产品是非生长偶联型（如次级代谢产物），则宜缩短对数生长久，并快速取得足够量菌体细胞后延长平衡期，以提升产量。5.连续式培养发酵有哪些？在开放式单级均匀混合非循环连续培养与发酵系统中，写出稀释度（D）与限制性营养物浓度（S）以及细胞浓度（x）动力学数学表示式，绘出稀释度（D）对限制性营养物浓度（S）、细胞浓度（x）、细胞生长速率（D·x）、倍增时间（td）影响动力学曲线并讨论其意义。开放式与封闭式连续培养与发酵；单级(罐)式与多级(罐)式连续培养与发酵均匀混合型与非均匀混合型连续培养与发酵；循环式与非循环式连续培养与发酵6.以生物素为限制性基质，当北京棒杆菌比生长速率是0.036h-1时，生物素浓度应该是多少？已知该菌对生物素最大比生长速率是0.2h-1，饱和常数是0.40μg/L。（自己计算）第六章1、发酵罐应满足哪些基本要求？能够确保无菌状态，可灭菌，耐2.5kg/cm2（表压）压力；提供好气（嫌气）环境；设备能耗尽可能低；具备温度控制、pH控制及取样装置；蒸发损失不应过大；设备操作、清洗和维护人工尽可能少；通用性；内壁要光滑、降低死角；不一样容积设备应具备相同几何形状，便于按百分比放大；成本尽可能低。2、机械搅拌发酵罐搅拌器型式有哪些？各有什么特点和应用？（1）轴向流代表：螺旋桨搅拌器优点：混合效果好缺点：剪切作用差，不能阻止气流沿搅拌轴上升，不能打坏气泡，不利于溶氧，只用于培养基配制，料液混合。（2）径向流搅拌器型式与特点：圆盘平直叶涡轮搅拌器：是径向流代表，在圆盘上焊有六片平直叶，圆盘可阻止气体沿搅拌轴上升，轴向流差，不利于混合，径向流强，剪切作用强，有利于打坏气泡，溶氧效果好，功率消耗大。圆盘弯叶涡轮搅拌器：径向流较差，剪切作用不如平直叶，溶氧效果不如平直叶，轴向流较强，混合效果很好，功率消耗小。圆盘箭叶涡轮搅拌器：径向流差，剪切作用小，溶氧效果差；轴向流强，混合效果最好，功率消耗最小。3、试比较机械搅拌发酵罐、自吸式发酵罐、和升气式发酵罐结构和优缺点。（1）气升式发酵罐：特点及结构：利用压缩空气动能使醪液翻动，以减去机械搅拌和挡板，节约动力；罐外冷却，降低了罐内附件。优点:结构简单，附件少，轻易制造，维修和清洗。取消了搅拌转动，降低了投资，节约动力约50%，对菌体无损伤。密封性能好，不易染菌。能自消泡，不须加消泡剂。装料系数高，可达80%-90%。

缺点:耗气量非常大。混合与通气相耦合问题，极难在不改变通气条件下改变混合情况。循环周期长，2.5分钟以上，对于好氧菌,不能满足溶氧需要。对于粘度大醪液，相间混和接触较差。无菌空气压力高，罐压低，罐底易出现沉淀。降温也比较困难。自吸式发酵罐：特点不用空压机，在搅拌时或液体高速喷射时自动吸入空气。优点:不需另设空气制备系统,投资少,能耗低,吸入气泡小,溶氧效果好,是通用罐3倍.缺点:搅拌转速要求高,如20立方米罐,要求400rpm,而通用罐<200rpm,功率消耗大,产生泡沫多,装料系数降低，≤70%；空气过滤器阻力要求小;发酵罐内压力低,仅有0.1-0.2kg/cm2,易染菌,主要用于饲料酵母,液体醋等粗放通风发酵。（3）通用式发酵罐优缺点优点:适用范围广，便于控温，醪液混合效果好，罐压高。缺点:搅拌功率消耗大，每立方米需2千瓦左右；罐内结构复杂，不易清洗，死角多，易渗漏，易染菌。培养菌丝体时，搅拌易受伤。需庞大无菌空气制备系统，投资高，能耗高。第七章1什么叫搅拌轴功率？搅拌器以既定转速旋转时用以克服介质阻力所需用功率2发酵工业常见非牛顿型流体有哪些？彬汉塑性流体拟塑性流体涨塑性流体凯松体流体3测定KLa方法有哪些？各有那些优缺点？亚硫酸盐氧化法优点：方法简便，取样体积小，可降低因为发酵罐中液体体积改变所造成误差缺点：费时长，准确性很差排气法A稳态法优点：快捷，通常仅需15min，可采取添加有死菌体发酵培养基，适适用于小型发酵装置缺点：用于大型发酵罐时有一定不足，不能用于超出1m高装置B动态法优点：在真是发酵体系中测定KLa；在发酵过程不一样阶段都可进行；测定快速；仅需复膜溶氧电极即可缺点：溶氧浓度增加范围较小，对需氧量靠近发酵罐供氧能力发酵过程不适用；恢复通风后，微生物呼吸速率xQO2不是一个常数；在高于1m发酵罐中用此法测定Kla值显著偏低；不适适用于黏性体系氧衡算法优点：最简便；可在发酵过程中测定溶氧效率4影响发酵罐KLa原因有哪些？其机理是什么？空气流速KLa随空气流速增加而增大，但空气速度过大，则可使叶轮发生过载搅拌打散气泡，增大气液接触面；形成涡流，延长气泡在液体中停留时间；形成湍流，减小气泡外液膜阻力；防止菌丝结团，降低菌丝团阻力发酵液性质黏度、pH、极性、表面张力、离子浓度、菌体浓度等，都会影响气泡大小、稳定性和氧传递速率5比拟放大基准有哪些？反应器几何特征2、氧体积传递系数（kLa）3、最大剪切力（对机械搅拌反应器，可用搅拌器叶尖线速度表示）4、单位体积液体搅拌消耗功率（P/VL)5、单位反应器有效体积通气速率（VVM）6、通气表观线速度7、混合时间8、搅拌雷诺准数7计算见书本第八章1PH对发酵过程有哪些影响，发酵过程中应怎样控制PH？（1）①影响酶活性，改变菌体代谢路径②影响细胞膜带电情况，改变膜透性，影响微生物对营养吸收及产物分泌③影响一些营养物质可给性④改变培养基氧化还原条件⑤影响产物稳定性⑥影响一些微生物形态（2）①调整基础培养基配方调整碳氮源配比调整生理酸/碱性物质百分比使用缓冲剂或加入碳酸钙②补料控制H2SO4和NaOH直接控制用补硫酸铵和氨水控制PH较高时补加硫酸铵。当pH较低时补加氨水。能够经过补加糖或油来调整pH2溶解氧对发酵过程有哪些影响？发酵过程中应怎样控制溶解氧？（10溶解氧影响菌体生长和代谢产物积累对大多数需氧发酵，溶解氧高有利于菌体生长和产物合成，但并非越高越好（2）提升溶氧方法有：改变气体成份，用纯氧增加氧分压，也成“富氧通气”提升罐压，但CO2溶解度也增加提升通气量，但会产生大量泡沫提升搅拌速度和增加挡板，但工业化大生产中，大型发酵罐转速通常都是固定，高转速也造成大量泡沫产生3发酵过程中泡沫消长规律是什么？应怎样控制和消除泡沫？（1）泡沫多少与通气搅拌程度关于，搅拌是引发泡沫主要原因。泡沫产生与培养基成份关于，蛋白质原料是主要发泡物质，丰富有机质增加黏度，有利于泡沫稳定。灭菌方法也会影响泡沫形成。菌种不一样，如有生长慢，易起泡。发酵过程中，早期泡沫稳定，伴随营养物分解利用，泡沫降低，发酵中后期，菌体大量繁殖，发酵液粘稠，菌体自溶造成可溶性蛋白质浓度增加，泡沫上升（2）泡沫消除：①机械消沫：在罐内装消沫浆。但作用不大。②化学消沫：A.消泡剂有天然油，豆油，菜子油等，它还作为碳源被菌利用。B.高分子物质如聚氧丙烯甘油(GP)、聚氧乙烯氧丙烯甘油(GPE)，又叫泡敌。消泡能力比植物油60-80倍强。现在工业上已取代油。4发酵生产中应怎样防治杂菌和噬菌体污染？（1）无菌检验显微镜检验无菌试验法试剂盒检验法（2）发酵设备定时检验（3）严格按要求进行操作第十一章1沉淀法主要包含哪些方法？其机理分别是什么？盐析法破坏水化膜破坏水化膜，暴露出憎水区域中和电荷，降低静电斥力等电点沉淀法有机溶剂沉淀法降低溶剂介电常数破坏水化膜相反力非离子型聚合物沉淀法与有机溶剂相同，能降低水活度，破坏蛋白质水化膜。惯用非离子性聚合物为Polyethyleneglycol(PEG)：是一个水溶性高分子聚合物，分子量4,000以上PEG能够用来沉淀蛋白质聚电解质沉淀法架桥与静电金属离子沉淀法2发酵工业惯用吸附剂有哪些？应怎样选取？活性炭它能吸附绝大部分有机气体以及恶臭物质对SO2、NOx、Cl2、H2S、CO2等有害气体也有优良吸附能力优点：性能稳定、抗腐蚀。缺点：可燃性活性氧化铝无毒、对水吸附容量很大优点：性能稳定、抗腐蚀。缺点：可燃性废气净化可在移动床中使用硅胶惯用于处理含湿量较高气体干燥，烃类物质回收等沸石分子筛惯用于含SO2、NOX、CO、CO2、NH3、CCl4、水蒸汽和气态碳氢化合物废气净化大孔吸附树脂选择性好，解吸轻易、机械强度好、可重复使用和流体阻力较小3多级逆流萃取流程萃取机理是什么？料液移动方向和萃取剂移动方向相反第十二章离子交换分离1.惯用离子交换树脂有哪几个？其交换机理是什么？离子交换树脂阳离子交换树脂：强酸性阳离子交换树脂，弱酸性阳离子交换树脂阴离子交换树脂：强碱性阴离子交换树脂，弱碱性阴离子交换树脂特种树脂：大孔离子交换树脂，螯合树脂，多糖基离子交换剂，萃淋树脂2.在发酵工业应怎样选取离子交换树脂？3.简述离子交换分离技术基本原理。离子交换分离技术是基于不溶性高分子化合物作为层析物质一个分离方法。经过分子中活性离子将溶液中带相反电荷物质吸附在离子交换剂上，然后用适当洗脱溶剂将吸附物质再从离子交换剂上洗脱下来，从而达成目标产物分离、浓缩和纯化目标。第十三章膜分离技术截留分子量、膜浓差极化和膜污染各是什么？怎样减轻膜污染？截留分子量：相当于一定截留率(通常为90%或95%)相对分子量。浓差极化:在膜分离过程中，膜表面上溶质浓度高于主体溶质浓度现象。膜污染:因为溶质与膜相互作用而在膜表面和孔内吸附，或因浓差极化，溶质在膜表面产生沉淀或结晶，形成“凝胶层”引发膜性能改变现象。对料液进行预处理：除菌；对膜进行预处理：开发抗污染膜；改变操作条件：加大料液流速。什么是膜分离？惯用膜分离过程有哪几个？其机理是什么？膜分离：利用膜选择性（孔径大小），以膜两侧存在能量差作为推进力，因为溶液中各组分透过膜迁移率不一样而实现分离一个技术。反渗透，NF纳滤，Ultrafiltration超滤，微滤，通常过滤膜分离过程实质是物质透过或被截留于膜过程，近似于筛分过程，依据滤膜孔径大小而达成物质分离目标，故而能够按分离粒子大小进行分类。什么是超滤？影响超滤原因有哪些？超滤在发酵工业有哪些应用？超滤：分离介质同上，但孔径更小，为0.001-0.02μm，分离推进力仍为压力差，截断分子量可改变。什么是反渗透？简述其基本原理。反渗透：在溶质浓度高一侧施加超出渗透压压力，使溶剂透过膜操作。其基本原理为溶解扩散。在高于溶液渗透压压力作用下，只有溶液中水透过膜，而全部溶液中大分子、小分子有机物及无机物全被截留住。第十四章蒸馏设备酒精发酵成熟醪中含有哪些杂质？在蒸馏过程中应怎样除去？杂质类别化学组成理化特点去除方法头级杂质(醛酯杂质)乙醛、乙酸乙酯、甲酸乙酯沸点比乙醇低排醛塔排至大气或冷凝搜集做工业酒精中级杂质(酯酒)异丁酸乙酯、异戊酸乙酯等沸点与乙醇靠近在塔顶滴加NaOH溶液，生成不挥发性盐类或沉淀尾级杂质(杂醇油)高级醇、戊醇、异丁醇、甘油、异丙醇等沸点比乙醇高在进料板以下(/上)第2~4块气(/液)相取出端级杂质(甲醇)甲醇酒精浓度低时难挥发，酒精浓度高时易挥发脱甲醇塔，自塔顶排出做工业酒精两塔蒸馏流程液相过塔和汽相过塔各有哪些优缺点？气相：粗馏塔顶上升酒精蒸汽直接进入精馏塔，能够节约加热蒸汽和冷却水两塔直接联通，相互影响。液相：较气相过塔多一次排除头级杂质机会，所得成品酒精质量较高蒸汽消耗量较多。惯用酒精粗馏塔有哪些类型？各有哪些优缺点？泡罩塔板特点：不易堵塞、不漏液、操作弹性较大；结构复杂、成本高，阻力大、气液接触不均匀、塔板效率低。筛孔塔板特点：结构简单、造价低，阻力小、气液接触较均匀；易漏液，操作弹性小，气液接触时间短，气体向上直吹易产生雾沫夹带。S（SD）形塔板特点：保持泡罩塔板优点，塔板上气流与液流并行，防止固体沉降，板面液体落差小，气液接触较均匀，塔板压降较大。浮阀塔板上升气体量发生改变，浮阀升降改变气相流通面积，气流速度改变不大，不漏液，操作弹性大，气液接触时间长，塔板效率较高，浮阀易出故障。斜孔塔板特点：气液接触均匀，雾沫夹带较少，塔板效率较高，生产能力大惯用酒精精馏塔有哪些类型？各有哪些优缺点？浮阀板、斜孔板、筛孔板。成本：筛孔板<斜孔板<浮阀板操作：浮阀板>斜孔板>筛孔板第十五章蒸发与结晶设备发酵工程惯用蒸发设备有哪些类型？在选取蒸发设备时应考虑发酵液哪些特征？1、按使用压力分类：加压、常压、真空2、按蒸汽利用分类：单效、多效、热泵3、按设备型式分类：中央循环管式、夹套式、盘管式、刮板式4、按物料开启情况分类：自然循环、强制循环、薄膜式热敏性、结晶性、结垢性、起泡性、腐蚀性、黏滞性升模式蒸发器与降膜式蒸发器差异有哪些？升模式蒸发器：形成液膜与蒸发汽流方向相同，由下而上并流上升。成膜方便，不存在液体分配不匀问题，不过不适合粘度大液体浓缩降膜式蒸发器：形成液膜与蒸发汽流方向相同，由上而下并流向下。成膜均匀度不如升膜式，适合粘度较高物料浓缩。简述结晶基本原理。晶体是具备一定几何形状、一定颜色固体，物质自溶液中成晶体状态析出，或从熔融状态受冷时成晶体状态凝结过程称为结晶。发酵工业起晶方法有哪些？举例说明。自然起晶：把溶液蒸发浓缩至过饱和区（不稳定区），则有大量晶核自然形成。刺激起晶：把溶液蒸发至靠近过饱和线后把溶液放