发酵工厂设计复习题及答案

1、 简述新建工厂的基本建设阶段（程序）及其内容。 答：按项目的内在联系和发展过程，建设程序一般包括：

（1）、建设前期的工作程序，其主要内容有项目申请阶段和初步设计阶段等；

（2）、建设期的工作程序，主要包括开工建设、单项工程验收、试生产、主管部门验收和移交生产等；

（3）、交付使用期的工作程序，主要内容是设计单位进行回访总结、资料存档等工作。

2、 简述项目建议书的任务、意义和主要内容。

答：任务：项目建议书是设计工作的前奏，其任务是向国家、省、市有关主管部门直接申请工程项目，以期批准立项，进行厂址选择调研工作及可行性研究工作。

意义：对于大、中型工程项目国家有严格的管理规定，需要按程序报国家有关部门批准。对于小型工程项目，项目建议书由主管部门批准，可按明确的设计方案，直接进行施工图设计，使设计程序得以简化。

内容：1、投资项目提出的必要性；

2产品方案、拟建规模和建设地点的初步设想；

3、资源情况、建设条件、协作关系的初步分析； 4、投资估算和资金筹措设想； 5、项目大体进度安排；

6、经济效益和社会效益的初步评价。 3、 简述可行性研究的任务、意义和主要内容。

答：任务：根据三级经济规划(包括国家、地区与行业的)要求，或根据市场经济的要求，对拟建(扩、改建)工程项目的技术性、经济性和工程实施性，进行全面调查、预测、分析和论证，做出是否合理可行的科学评价，最后，写出可行性研究报告，为对项目做出决策提供可靠依据。

意义：可行性研究实质是对投建的工程项目，进行全面的技术经济分析，从而避免和减少建设项目决策的失误，提高建设投资的综合效益，是决定项目投资命运的关键。如果没有可行性研究，或者有研究但不深入、分析预测不准确、经济评价不科学，都会对项目的投资与投产带来难以弥补的经济损失。

内容：1、总论

2、根据经济预测、市场预测确定项目建设的规模和产品方案 3、资源、原材料、动力、运输、供水等配套条件及公用设施的

落实情况

4、建厂条件、厂址选择方案及总图布置方案

5、工艺技术、主要设备选型、建设标准及相应的技术经济指标 6、主要单项项目、公用辅助设备、总体布置方案和土建工程量估计 7、环境保护、安全生产、劳动卫生、消防、GMP等要求和采取的相应

措施方案

8、企业组织、劳动定员和人员培训设想 9、建设工期和实施进度 10、投资估算和资金筹措 11、经济效益和社会效益评价 12、结论

4、 简述发酵工厂的组成及厂区划分的基本方法。

答：组成：(1)生产车间:生产成品或半成品的厂内所有工艺生产主要工序部门，称为生产车间。它是全厂的主体。通常由若干生产厂房建、构筑物组成。 (2)辅助车间:协助生产车间正常生产的各生产部门，称为辅助车间。也由若干建、构筑厂房组成。

(3)动力车间:保证生产车间顺利生产及全厂各部门正常工作的部门，称为动力车间。

(4)行管部门:全厂性行政、后勤职能部门，起指挥管理服务的作用。 (5)职工宿舍:由职工家属生活及倒班宿舍、运动场、绿化美化等建、构筑物设施组成。

厂区划分：厂区划分就是根据生产、管理和生活的需要，结合安全、卫生、

管线、运输和绿化的特点，把全厂建、构筑物群划分为若干联系紧密而性质相近的单元，以利于全厂性生产流水作业畅通，利于邻近各厂房建、构筑物设施之间保持协调、互助的关系。通常将全厂场地划分为厂前区、生产区、厂后区及左右两侧区，体现出各区功能分明、运输联系方便、建筑井然有序。 5、 简述厂址选择的一般原则及厂址方案比较的方法。

答：原则：(1)厂址的位置要符合城市规划(供汽、供电、给排水、交通运输、职工文化生活、商业网点……)和微生物发酵工厂对环境的特殊要求。 (2)厂址的地区要接近原料、燃料基地和产品销售市场，还要接近水源和电源。

(3)具有良好的交通运输条件。

(4)场地有效利用系数较高，并有远景规划的最终总体布局。

(5)有一定的基建施工条件和投产后的协作条件。 (6)厂址选择要有利于三废处理，保证环境卫生。

比较方法：厂址比较方法主要有统计学方法和方案比较法

6、 简述总平面设计的内容、原则和步骤。

答：内容：1．平面布置设计 ；2．竖向布置设计；3．运输设计；4．管线综合设计；5．绿化设计。

原则：严格遵照“依据”的要求进行布置设计。既要结合厂址自然条件因地

制宜，又要注重技术经济性、节约用地、节省投资和留有发展余地。（依据：审批的设计任务书、厂址选择报告和厂址总平面布置方案草图及生产工艺流程简图。）

步骤：(一)初步设计

1． 方案图(总平面布置资料图) 2．工厂总平面布置图(初步设计成品图) (二)施工图设计

1．工厂总平面施工资料图 2．工厂总平面布置施工图

7、 简述工艺流程的设计原则和设计步骤。

答：原则：（1）、保证产品质量符合国家标准，外销产品还必须满足销售地区的质量要求；

（2）、尽量采用成熟的、先进的技术和设备。

步骤：（1）、绘制工艺流程框图；（2）、绘制工艺流程示意图；（3）、绘制物料

流程图；（4）、绘制初步设计阶段带控制点的工艺流程图；（5）、绘制施工阶

段带控制点的工艺流程图。 8、 简述物料衡算的方法和步骤。 答：(1) 明确衡算目的要求；

(2) 绘出物料流程示意图，划定衡算范围； (3) 写出所有化学反应方程式； (4) 收集与物料衡算有关的计算数据； (5) 选定衡算基准；

(6) 列出物料平衡方程式，进行物料衡算； (7) 编制物料平衡表； (8)必要时画出物料衡算图。 9、 简述热量衡算的方法和步骤。 答：(1) 明确衡算目的；

(2) 明确衡算对象，划定衡算范围，并绘出热量衡算示意图；

(3) 收集与热量衡算有关的热力学数据，如定压比热、相变热、反应热等； (4) 选定衡算基准；

(5) 列出热量平衡方程式，进行热量衡算； (6) 编制热量平衡表。

10、简述车间布置设计的原则和基本内容。

答：原则：1、车间布置应符合生产工艺要求的原则；

2、车间布置应符合生产操作要求的原则； 3、车间布置应符合设备安装、检修要求的原则； 4、车间布置应符合厂房建筑要求的原则；

5、车间布置应符合节约建设投资要求的原则； 6、车间布置应符合安全、卫生和防腐蚀的要求 7、车间布置应符合生产发展的要求。

内容：1、厂房的整体设计；

2、设备的排列和布置； 3、车间附属工程设计； 4、车间布置设计说明； 5、车间布置设计的图纸。

11、简述通风发酵设备的适用范围、设备特点和常用类型。

答：范围：以微生物，酶，动植物细胞（或组织）作生物催化剂和以抗生素，酵母，氨基酸，有机酸，酶作目的产物的发酵等。

特点：良好的传质，传热性能；结构严密；防杂菌污染；培养基流动和混合

良好；良好的检测和控制；设备简单，方便维护 等

常用类型：机械搅拌式；气升环流式；鼓泡式；自吸式。

12、简述机械搅拌通风发酵罐的冷却方式及其使用范围和特点。

答：

13、简述连续发酵的特点和基本方式。

答：特点：培养液浓度和代谢产物含量相对稳定，发酵周期短，设备利用率和生产效率高，易于自动化生产，发酵过程中微生物维持稳定状态，细胞处于均质状态。

方式：从单罐连续发酵发展到多罐的串联连续发酵。

14、 简述生物反应器放大的基本方法及其特点。 答：理论方法 ：2个反应系统可用同一微分方程描述；

半理论方法：考虑液流主体的流动，忽略局部如搅拌叶轮或罐壁附近的复杂流动；

因次分析法 ：维持生物发酵系统参数构成的无因次数群（称为准数）恒定不变，把反应系统的动量、质量、热量衡算以及有关的边界条件、初始条件以无因次形式写出用于放大过程；

数学模型法：利用数学模型进行模拟放大； 经验规则：维持P0/V不变或者维持P0/V不变。 15、 简述植物细胞培养反应器的基本类型及其特点。 答：类型：悬浮培养所用生物反应器：

机械搅拌反应器，具有混合性能好，传氧效率高，操作弹性大，可用于细胞高密度培养等优点，但是剪切力大。

非机械搅拌反应器 （包括鼓泡式反应器、气升式反应器），具有剪切力较小，结构简单等优点，但搅拌强度较低时将影响培养物的混合，需大量通气输入动量和能量。但过量的通气将易于驱除培养液中的CO2和乙烯，且过高溶氧对植物细胞合成次级代谢产物不利。

固定化细胞培养反应器：填充床反应器；流化床反应器；膜反应器。其特点为：1）可克服植物细胞培养中细胞遗传和生理的高度不稳定性

2）防止因为细胞间的不一致性，而造成的在培养过程中的高产细系出现的低产率和产生其他代谢产物的情况 3） 有利于消除和减弱流质流动所引起的切变力

4）细胞在一个限定的范围内生长可导致一定程度的分化发育，促进次级代谢产物的产生

16、简述生物工程设备清洁程度的确认方式。 答：1． 清洁程度的检验 2． 表面清洁规范

3． 蛋白质污染物清洁的检验 4． 清洗后残余细胞的检验 5． 致热物质的检验 6． 最终漂洗结果的检验

备注：第二题画线内容是百度找的，最后一题画线部分也是我自己按书上内容添加的。对于其他问题，大多是按ppt和书本弄得，对于其中的错误，麻烦各位指正。最后希望大家的努力都得到理想的回报，祝你好运！

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