生物工程设备复习题

生物工程设备复习题

一、选择题

1、目前啤酒厂的糖化锅中利用__B__进行搅拌。

A.圆盘平直叶涡轮搅拌器 B.螺旋浆式搅拌器

C.醪液内二氧化碳的密度梯度 D. 二折叶旋桨式搅拌器

2、空气过滤系统中旋风分离器的作用是____A_____。

A.分离油雾和水滴 B.分离全部杂菌 C.分离二氧化碳 D.分离部分杂菌

3、好气性发酵工厂，在无菌空气进入发酵罐之前___C___，以确保安全。

A.应该安装截止阀 B.应该安装安全阀 C.应该安装止回阀 D.不应该安任何阀门

4、机械轴封的动环的硬度比静环___B____。动环的材料可用___________，静环最常用的材料是___________。

A.大，碳化钨钢，铸铁 B.大，碳化钨钢，聚四氟乙烯 C.小，聚四氟乙烯，不锈钢； D.小，聚四氟乙烯，碳化钨钢。

5、目前啤酒厂的圆筒锥底发酵罐内采用_____C_______。

A.圆盘平直叶涡轮搅拌器 B.螺旋浆式搅拌器 C.无搅拌器 D.锚式搅拌器

6、机械搅拌发酵罐中最下面一档搅拌器离罐底距离一般____A______搅拌器直径的高度，最上面一个搅拌器要在液层以下0.5米(大罐)。

A.小于一个 B.大于一个小于两个 C.等于一个 D.等于两个

7、自吸式发酵罐的搅拌轴是从罐下方进罐的,因此____C____轴封。

A.应该用填料函 B.应该用单端面机械 C.应该用双端面机械 D.无需

8、培养基连续灭菌流程中选用管道维持器，应该使培养基在管道的流速达到___C___，才能保证先进先出。

A.过渡流 B.层流 C.活塞流 D.湍流

9、把干玉米原料从多处集中送到一处，原则上应选择：( D )

A ．带式输送机 B ．压送式气力输送装置C．斗式提升机 D ．吸送式气力输送装置

10、压送式气力输送装置的闭风器应装在：( A )

A ．加料口处 B ．卸料口处 C ．中间部位 D ．无论哪里

11、直接向空气中喷100 ℃蒸汽，此过程对湿空气来说将近似是：( B )

A ．等湿升温 B ．等温加湿 C ．加湿升温 D ．等温等湿

12、垂直管中颗粒物料气流输送的流体力学条件是:( A )

Ａ . 气流速度大于悬浮速度 B. 气流速度小于悬浮速度 C. 气流速度等于悬浮速度 D. 不能确定

二、填空题：

1、由于大生产中所使用的好气性发酵罐是受压容器，因此封头选用___椭圆___封头。

2、真空冷却器是用__真空泵或蒸汽喷射器抽走不凝性气体__使冷却器达到一定的真空度。 3、好气性发酵需要无菌空气，概括起来无菌空气在发酵生产中的作用是__搅拌 ； 供氧 ； 保持正压 。

4、喷射自吸式发酵罐的优点是______剪切力小，对生物细胞的损伤小 ； 较高的溶氧速率和溶氧效率 反应溶液分布均匀 ____。 5、空气过滤系统中贮气罐的作用是___消除压缩机排出空气的脉冲，维持稳定的空气压力__、__重力沉降作用分离部分油雾_________、

6、好气性发酵工厂，在无菌空气进入发酵罐之前应该安装__止逆__阀，以确保安全。 7、从工程上分析影响培养基湿热灭菌的因素有 pH值 、 糖的浓度 、 盐的浓度 、 染菌的浓度 、 杂菌种类 、培养基的质量 。 8、发酵用的无菌空气的质量指标是： 压强 、 温度 、 湿度 、 洁净度 、 流量 。 9、生物反应器换热面积设计计算设计的依据是： 。确定反应器中搅拌器的轴功率的依据是： 。 10、通风反应器比拟放大的关键性参数是： 溶氧 、 搅拌 、 温度 。 11、比较涡轮式搅拌器的三种形式，以 平直叶 所消耗功率最大。 12、氧溶于发酵液属于 液膜 控制过程。

13、啤酒厂过滤槽的搅拌转速在 15 rpm 左右，而且轴是从罐下方进入罐内，因此应该用 双端面机械 轴封。

14、空气在深层过滤除菌过程中，当气流速度较高时，以 惯性冲击作用 为主，而当气流速度低于一定限度时，以 布朗扩散和拦截滞留 为主，并可认为 截留冲击 不起作用。此时的气流速度称为临界速度Vc。

三、问答题

1、为什么工业发酵培养基灭菌采用湿热灭菌法？试设计连续灭菌流程。

答：湿热灭菌是利用高温饱和蒸汽将物料的温度升高使微生物体内的蛋白质变性进行灭菌的一种方法。工业发酵培养基灭菌的特点是数量多；含有很多固体物质；由于蒸汽冷凝时会放出大量潜热，并具有很强的穿透力，灭菌效果好；蒸汽来源及控制操作条件方便，适用于工业发酵培养基的灭菌。

2、试述高温短时灭菌的原理并分析连续消毒灭菌特点。 3、从工程水平考虑，怎样提高供氧速率？

4、试述旋风分离器的工作原理，至少列举其两种用途。

旋风分离器是一种利用离心力沉降原理自气流中分离出固体颗粒的设备。从进口进入含有物料的气流，沿内壁一面做旋转运动，一面下降，达到圆锥底部后，旋转直径逐渐减小，根据动量守恒定律，旋转速度逐渐增加，使气流中的离子受到更大的离心力。离子由于离心力的作用，使它从旋转气流中分离。沿着旋风分离器的内壁面下落而被分离。气流到达圆锥部下端附近就开始反转，在中心部逐渐旋转上升，最后从上出口排出。

旋风分离器设备的主要功能是尽可能除去输送介质气体中携

带的固体颗粒杂质和液滴，达到气固液分离，以保证管道及设备的正常运行。

5、生物反应器根据能量传递方式可以分为那些类别？

6、机械搅拌发酵罐中，搅拌器的搅拌作用是什么？

7、机械搅拌发酵罐的基本结构包括哪些部件？他们有何作用？

8、何谓搅拌器的轴功率？搅拌器的转速和轴功率及通气流量对罐内溶氧的影响 9、试述喷射自吸式发酵罐的结构特点与工作原理。 10、生物反应器的比拟放大参数及各参数的放大方法？ 1以体积溶氧系数kla相等为基准的放大方法 2以P0/Vl相等的准则进行反应器的放大

3以搅拌叶尖线速度相等的准则进行机械搅拌通风发酵罐的放大。 4以混合时间相等的准则进行放大

5搅拌液流速度压头H、搅拌液流循环速率（对机械搅拌发酵罐为泵送能力）Ol以Ol/H比值对发酵反应器放大设计的影响。

11、何谓对数残留定律？何谓对数穿透定律？ 对数残留定律：湿热灭菌时，微生物受热死亡的速率与残存的微生物数量成正比。

dN/dt=-kN

N:培养基残留活菌数个 t:受热时间,min

K:反应速率常数也称比死亡速率常数, min-1 12、通风发酵过程控制的主要参数分为哪三大类？发酵过程中通常测定的参数有哪些？

13、为何深层过滤能除菌？请具体说明深层过滤除菌的机理。 14、蒸发器必须满足的基本要求？

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