江西農(nóng)業(yè)大學(xué)：生物工程設(shè)備試題

1、生物工程設(shè)備試卷1一.名詞解釋菌體得率YX/S裝料系數(shù)實(shí)罐滅菌升膜式蒸發(fā)器二.填空某機(jī)械攪拌發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵液中的溶氧濃度為0.025mol/m3,此罐壓下飽和溶氧0.275 mol/m3,此罐的KL1000(1/h),依據(jù)傳質(zhì)理論,計(jì)算此類發(fā)酵罐a的供氧力量為(O2)/(m3 h)某酒精工廠,每發(fā)酵罐的進(jìn)料量為 24t/h,每 4h 裝滿一罐,糖化醪密度為 1075裝料系數(shù)為0.9, 計(jì)算此發(fā)酵罐的全體積約為m3啤酒發(fā)酵罐中發(fā)酵液的對流主要是依靠其中,另外冷卻操作時(shí)啤酒的變化也會(huì)引起罐的內(nèi)容物的對流循環(huán)CIP清洗系統(tǒng)是Clean In Place的簡稱,即,進(jìn)展大罐清洗工作的關(guān)鍵設(shè)備是 浮培育適

2、用于非貼壁依靠型細(xì)胞，貼壁培育適用于貼壁依靠型細(xì)胞。除此之外還有一種培育對兩類細(xì)胞都適用。酒精廠以玉米糧食為原料的生產(chǎn)中需要等設(shè)備對原料進(jìn)展預(yù)處理 7錘式粉碎機(jī)的作用力主要為。脹縮式糖蜜連續(xù)稀釋器的工作原理是啤酒廠生產(chǎn)麥芽汁多承受四器組合，四器為糊化鍋、鍋 、和糊化鍋的作用是。15000r/min,分別因數(shù)大,可達(dá)50000,因此分別強(qiáng)度高,可用于液-液分別和微粒較小的懸浮液的澄清。膜分別過程的實(shí)質(zhì)是。液-液萃取設(shè)備應(yīng)包括3個(gè)局部：混合設(shè)備、分別設(shè)備、和溶劑回收設(shè)備。蒸發(fā)器主要由和兩局部組成。結(jié)晶設(shè)備應(yīng)有攪拌 裝置,使結(jié)晶顆粒保持懸浮于溶液中,并同溶液有一個(gè)相對運(yùn)動(dòng),以成薄晶體外部境地膜的厚度

3、,提高溶質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的集中速度,加速晶體長大。沸騰造?？菰镞^程中影響產(chǎn)品顆粒大小的因素有、 和15 在用蒸汽加熱滅菌時(shí)，要保證管道徹底滅菌,管路配置應(yīng)能徹底排解冷凝水，故管路應(yīng)有肯定的斜度和裝設(shè)排污閥門在滅菌開頭時(shí)還必需留意把設(shè)備和管路中存留的空氣充分排盡，否則造成假壓而實(shí)際滅菌溫度達(dá)不到要求。 16標(biāo)出臥式空調(diào)室的部件的名稱:34:三問答題臥式空調(diào)室簡述植物細(xì)胞培育的特點(diǎn)以及常用的培育器的類型及優(yōu)缺點(diǎn)。提高過濾速度的方法都有那些?類型？請舉例說明。圖為機(jī)械攪拌式生物反響器的構(gòu)造簡圖,標(biāo)出 1-4其作用.法或儀器進(jìn)展檢測？這些需把握的參變量與生物反響效能有何相關(guān)對應(yīng)？四.計(jì)算題10m3 D=1.8m

4、，一只圓盤六箭葉渦輪攪 VL6m3=150rpm1.0VVm，醪液粘度=2.2510-3 Ns/ m2 kg/ m3 ,Pg KdD2R ei，Pg0.577P0，Kd g0.56v 7 109 7。s2.以下是沿海潮濕地區(qū)一家味精廠空氣處理的簡易流程圖，推斷該流程是否合理，試簡述原理。如不合理，試提出修改意見，并畫出合理的流程圖。 空壓機(jī) 發(fā)酵罐YX/S對基質(zhì)的細(xì)胞得率Yx/s裝料系數(shù)試題答案Y 生成細(xì)胞的質(zhì)量 xx/s消耗基質(zhì)的質(zhì)量S發(fā)酵罐存在持氣與起泡問題，必需在充入培育液后留有肯定的空間V V0式中 V發(fā)酵罐的代表容積m3；Vm30 裝液系數(shù)實(shí)罐滅菌再冷卻到發(fā)酵溫度，然后接種發(fā)酵，又稱

5、分批滅菌。升膜式蒸發(fā)器真空蒸發(fā)設(shè)備，主要由加熱室和汽液分別器組成，在真空狀態(tài)下溶液在蒸方向一樣稱為升膜式蒸發(fā)器。帶式輸送機(jī)利用一根封閉的環(huán)形皮帶，繞在相距肯定距離的2個(gè)鼓輪上，皮帶由主動(dòng)輪傳動(dòng)裝置、張緊裝置、加料裝置和卸料裝置組成。適用于松散干濕物料、谷物顆粒及成件制品。二.填空某機(jī)械攪拌發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵液中的溶氧濃度為0.025mol/m3,此罐壓下飽和溶氧 KL1000(1/h),依據(jù)傳質(zhì)理論,計(jì)算此類發(fā)酵罐a的供氧力量為250(O2)/(m3 h)某酒精工廠,每發(fā)酵罐的進(jìn)料量為 24t/h,每 4h 裝滿一罐,糖化醪密度為 1075裝料系數(shù)為0.9, 計(jì)算此發(fā)酵罐的全體積約為100m3啤酒發(fā)

6、酵罐中發(fā)酵液的對流主要是依靠其中 CO2的作用,另外冷卻操作時(shí)啤酒溫度的變化也會(huì)引起罐的內(nèi)容物的對流循環(huán)CIP清洗系統(tǒng)是CleanInPlace的簡稱,即 進(jìn)展大罐清洗工作的關(guān)鍵設(shè)備是 噴射洗滌裝置。 5懸浮培育適用于非貼壁依靠型細(xì)胞，貼壁培育適用于貼壁依靠型細(xì)胞。除此之外還有一種固定化包埋培育對兩類細(xì)胞都適用。6.酒精廠以玉米糧食為原料的生產(chǎn)中需要 粗選機(jī)器 等設(shè)備對原料進(jìn)展預(yù)處理。7錘式粉碎機(jī)的作用力主要為沖擊力。脹縮式糖蜜連續(xù)稀釋器的工作原理是 糖液的流速隨器徑的幾次轉(zhuǎn)變而流速屢次轉(zhuǎn)變，促進(jìn)了糖液的均勻混合 。啤酒廠生產(chǎn)麥芽汁多承受四器組合，四器為糊化鍋 、糖化鍋 、 麥汁過濾槽、和 煮

7、沸鍋?zhàn)饔檬羌訜嶂蠓嘘P(guān)心原料，使淀粉液化和糊化。15000r/min,分別因數(shù)大,可達(dá)50000,因此分別強(qiáng)度高,可用于液-液分別和微粒較小的懸浮液的澄清。膜分別過程的實(shí)質(zhì)是小分子物質(zhì)透過膜，而大分子或固體粒子被阻擋。液-液萃取設(shè)備應(yīng)包括3個(gè)局部：混合設(shè)備、分別設(shè)備、和溶劑回收設(shè)備。蒸發(fā)器主要由熱交換器和蒸發(fā)室兩局部組成。結(jié)晶設(shè)備應(yīng)有攪拌 裝置,使結(jié)晶顆粒保持懸浮于溶液中,并同溶液有一個(gè)相對運(yùn)動(dòng),以成薄晶體外部境地膜的厚度,提高溶質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的集中速度,加速晶體長大。沸騰造粒枯燥過程中，影響產(chǎn)品顆粒大小的因素有_停留時(shí)間、摩擦作用 和枯燥溫度。15 在用蒸汽加熱滅菌時(shí)，要保證管道徹底滅菌,管路配置應(yīng)能

8、徹底排解冷凝水，路中存留的空氣充分排盡，否則造成假壓而實(shí)際滅菌溫度達(dá)不到要求。16標(biāo)出臥式空調(diào)室的部件的名稱:3噴嘴4擋水板:臥式空調(diào)室三問答題(1)植物細(xì)胞培育的特點(diǎn)：細(xì)胞的大小比微生物細(xì)胞大細(xì)胞塊的外形需氧量低 對剪切力敏感CO2 和光照(2)機(jī)械攪拌反響器懸浮培育反響器非機(jī)械攪拌反響器光生物反響器填充床反響器固定化細(xì)胞培育反響器 流化床反響器膜反響器機(jī)械攪拌式反響器:混合性能好，傳氧效率高，操作彈性大，可用于細(xì)胞高密度培育；缺點(diǎn)：剪切力大。菌。缺點(diǎn):攪拌強(qiáng)度過低往往使培育物混合不均；過量的通氣對細(xì)胞生長有阻礙器、氣升式反響器等氣體攪拌式反響器填充床反響器：單位體積細(xì)胞較多,由于混合效果不

9、好,常使床內(nèi)氧的傳遞、氣體pH 的把握較困難；支持物裂開還易使填充床堵塞。損，另外，流體力學(xué)簡單使其放大困難。膜反響器：與凝膠固定化相比，膜反響器的操作壓力較低，流體力學(xué)易于把握，的反響抑制，但本錢較高。提高過濾速度的方法都有那些?質(zhì)，降低液體黏度，實(shí)現(xiàn)有效分別。方法：加熱分散和絮凝參加鹽類pH參加助濾劑選擇適當(dāng)?shù)倪^濾介質(zhì)和操作條件阻與過濾壓差的關(guān)系,再與過濾方程相關(guān)聯(lián),求得最正確操作條件.2.類型？哪些設(shè)備可用于在空氣中易氧化的生物制品的枯燥？提高物料的枯燥速度可以實(shí)行以下措施：當(dāng)枯燥速率為外表汽化把握時(shí)，度。生物工業(yè)制品的枯燥設(shè)備類型設(shè)備低溫枯燥設(shè)備：真空枯燥設(shè)備、冷凍枯燥設(shè)備真空枯燥設(shè)備

10、、冷凍枯燥設(shè)備可用于在空氣中易氧化的生物制品的枯燥。4.圖為機(jī)械攪拌式生物反響器的構(gòu)造簡圖,標(biāo)出 1-4其作用.的。攪拌器：打碎氣泡，使氧溶解于發(fā)酵液中，混合傳質(zhì)。擋板：轉(zhuǎn)變液流的方向，由徑向流改為軸向流，促使液體劇烈翻動(dòng)，增加溶解氧。通常擋板寬度取(0.10.12)D，裝設(shè) 46 塊即可滿足全擋板條件?？諝夥植计鳎捍等霟o菌空氣，并使空氣均勻分布5.對于酒精發(fā)酵生物反響系統(tǒng)中需把握的主要參變量有哪些？分別實(shí)行何種方法或儀器進(jìn)展檢測？這些需把握的參變量與生物反響效能有何相關(guān)對應(yīng)？參數(shù)名稱液面泡沫細(xì)胞濃度 酸堿度測試方法壓力表液面計(jì)濁度計(jì)溶氧儀pH 電極意義、主要作用維持生長、合成維持正壓、增加

11、DO反映操作穩(wěn)定性、生產(chǎn)率 反映發(fā)酵代謝、操作穩(wěn)定性了解生長狀況反映供氧狀況反映細(xì)胞的代謝途徑產(chǎn)物濃度取樣傳感器HPLC 產(chǎn)物合成狀況基質(zhì)濃度HPLC了解基質(zhì)的利用狀況四計(jì)算題：10m3 D=1.8m，一只圓盤六箭葉渦輪攪 VL6m3=150rpm1.0VVm，醪液粘度=2.2510-3 Ns/ m2 kg/ m3 ,Pg KdD2R ei，Pg0.577P0，Kd g0.56v 0.7 109 。s解：先求攪拌雷諾準(zhǔn)數(shù)：R i150/60(62)1020 40.810 4e2.251031503p N 3 D5 3.7 10200.65 4586(W) 4.586(KW)0PLi 60 :

12、:v 61 1.82 2.359m/min 235.9(cm/min)s 4從而可算出溶氧系數(shù)：0.560.756K dP /VgLv 0.7 109 s2.647/6235.90.71500.7 5.47106五.畫圖題理，試簡述原理。如不合理，試提出修改意見，并畫出合理的流程圖。 空壓機(jī) 發(fā)酵罐以降低空氣濕度。粗過濾器：捕獲較大的灰塵顆粒，防止壓縮機(jī)受損，減輕總過濾器的負(fù)荷?？諌簷C(jī)：供給應(yīng)空氣壓力肯定的壓力以利用重力沉降作用分別局部油霧。6.冷卻器：對空氣進(jìn)展冷卻,以形成水霧和油霧。8加熱器：對空氣適當(dāng)加熱，以降低空氣濕度。 9總過濾器：對空氣過濾除菌。分過濾器：對空氣過濾除菌。發(fā)酵罐生物

13、工程設(shè)備試卷2一、填空題Monod方程= S/(K + S)中,K代表的物理意義maxSS隨S增加而增加,當(dāng)基質(zhì)濃度K時(shí), = /2Smax機(jī)械攪拌式生物反響器中的擋板的作用是 全擋板條件是 。固體物料的粉碎按其受力狀況可分為、 、和五種力的作用?？諝膺^濾除菌機(jī)理包括、 、和。懸浮液中的顆粒在管式離心機(jī)中能夠被分別并沉降至轉(zhuǎn)鼓壁上的條件是 _。懸浮液中的顆粒在碟式離心機(jī)中能被分別的條件是6生物工業(yè)中常用的枯燥方法有、 和。 其中低溫枯燥有 和。7為了保證蒸發(fā)過程的順當(dāng)進(jìn)展，必需做到、 、。8在空氣過濾除菌過程中，過濾效率與空氣流速有關(guān)。當(dāng)空氣流速比較低時(shí)， 過濾效率隨空氣流速此時(shí)起主要作用當(dāng)空氣流速比較高時(shí)過濾效率隨空氣流速此時(shí)，起主要作用。9結(jié)晶操作時(shí)，起晶方法有、 ，其中法，由于蒸發(fā)時(shí)間，已很少承受。 氧耗氧平衡時(shí)，依據(jù)公式的分析，提高發(fā)酵罐的操作壓力