06 单元操作
消防操作员中级基础知识汇总 (监控方向)
模块1设施监控监控项目1设施巡检单元1判断火灾自动报警系统工作状态（1）集中火灾报警控制器的主要功能8消防联动控制器是消防联动控制系统的核心组件。
（2）消防联动控制器的主要功能5（3）消防控制室图形显示装置的主要功能5火灾自动报警系统的工作状态主要包括：工作状态可通过面板指示灯、提示音和文字等方式显示出来。
可同时出现多种状态。
绿色：主备电工作，全局手自动，消音指示灯。
黄色：屏蔽，故障，输出禁止灯。
红色：其余均红色，火警，监管报警，启动，反馈灯4个重点。
（必考）判断控制器的电源工作状态：描述+结论主有电AC 220V电源，备（备用电池12V）充电。
主有电，备无电，故障主无电，备有电，故障主无电，备无电，故障灯肯定也不会亮了。
火灾自动报警系统控制器不可长时间处于备电工作状态，否则将导致蓄电池亏电损坏。
单元2判断自动喷水灭火系统工作状态报警阀组是使水能够自动单方向流入喷水系统配水管道同时进行报警的阀组。
延迟器安装在湿式报警阀后的报警管路上，是可最大限度减少因水源压力波动或冲击而造成误报警的一种容积式装置。
压力开关是一种压力传感器，其作用是将系统中的水压信号转换为电信号。
末端试水装置由试水阀、压力表、试水接头等组成。
测试能否在开放一个喷头的最不利条件下可靠报警并正常启动。
消防供水设施通常包括消防水源、高位消防水箱、增（稳）压设施、消防水泵和消防水泵接合器，主要用于为自动喷水灭火系统提供水量和水压保证。
在干式自动喷水灭火系统中，还应设置充气和气压维持装置=充气设备。
自动喷水灭火系统的工作状态可以简单划分为系统正常工作状态、准工作状态（也称系统日常待命时的状态，也称伺应状态）和故障状态。
如火灾时：（1）末端出水装置的出水压力不低于0.05MPa。
5m水柱（2）水力警铃动作并发出声报警信号，该声响在3m远处声强不低于70dB；消防泵组电气控制柜的供电和各项切换功能，手/自动转换开关应处于自动位。
消防水池最低有效水位是消防水泵吸水管喇叭口以上0.60m水位。
化工单元操作
03
传热与传质
传热原理及设备
01
02
03
传热方式
导热、对流和辐射三种基 本方式。
传热设备
换热器、冷却器、加热器 等。
传热过程强化
采用高效传热设备、优化 设备结构、提高传热系数 等。
传质原理及设备
传质方式
分子扩散和对流扩散两种 基本方式。
传质设备
填料塔、板式塔、膜分离 器等。
传质过程强化
优化设备结构、提高传质 系数、采用高效传质设备 等。
压缩机类型
根据工作原理和结构特点，压缩机可分为容积型和速度型两大类。容积型压缩机包括往复 式、回转式等；速度型压缩机包括轴流式、离心式等。
容积型压缩机工作原理
通过改变工作腔的容积来压缩气体，使气体压力升高。如往复式压缩机通过活塞在气缸内 往复运动来改变工作腔容积；回转式压缩机通过转子在气缸内旋转来改变工作腔容积。
速度型压缩机工作原理
通过高速旋转的叶轮对气体做功，使气体获得动能和静压能，从而实现气体的压缩。如轴 流式压缩机通过高速旋转的叶轮对气体进行轴向压缩；离心式压缩机通过高速旋转的叶轮 对气体进行径向压缩。
真空泵的类型与工作原理
真空泵类型
根据工作原理和结构特点，真空泵可分为容积型和速度型两大类。容积型真空泵包括往复式、回转式等；速度型真空 泵包括喷射式、水环式等。
严格遵守化工单元操作规程，可以保障生 产安全，防止事故发生，保护人员和环境 安全。
化工单元操作的历史与发展
历史
化工单元操作起源于古代化学工艺，随着化学工业的发展而不断完善。从最初的手工操作到后来的机械化、自动 化操作，化工单元操作经历了漫长的历史发展过程。
发展
随着科技的不断进步，化工单元操作也在不断发展和创新。新的分离技术、节能技术、环保技术等不断应用于化 工单元操作中，使得化工生产更加高效、安全和环保。同时，计算机模拟和优化技术的应用也为化工单元操作的 优化提供了有力支持。
化工原理名词解释
化工原理名词解释化工原理名词解释流体黏性：流体所具有的这种阻碍两层流体相对运动速度的性质称为流体的黏性。
不可压缩流体：液密度几乎不随压强而变化，随温度略有改变，可视为不可压缩流体。
稳态流动：截面上流动参数（流速、压力等）仅随空间位置的改变而变化，而不随时间变化。
气蚀：由于安装高度过高或者损失过大使得气泡存在，导致叶轮损坏的现象。
泵的扬程：又称为泵的压头，是指泵对单位重量液体提供的有效能量，用H表示，其单位为m。
重力沉降：在流体中，颗粒因受力不同而沉降速度不同，颗粒因地球引力作用而发生的沉降。
离心沉降：由于存在密度差，惯性力将使颗粒在径向上与流体发生相对运动而飞离中心，最终附着于容器表面而去除。
真密度：ρs，粒子体积不包括颗粒间的空隙；气--固或液--固分离时用真密度。
堆积密度：ρb，也称表观密度，粒子体积包括颗粒间的空隙；设计颗粒贮存设备、计算颗粒床体积时用堆积密度。
频率分布曲线：某一粒度或粒度范围的颗粒的质量分数与粒径关系。
累积分布曲线：等于和小于某一粒度的颗粒所占的质量分率。
床层壁效应：当流体流过床层时，流体逐渐趋近容器壁而使整个床层流动分布不均匀的现象称为壁效应。
自由沉降：单个颗粒在流体中沉降，或者颗粒群在流体中足够分散、颗粒之间互不接触和互不碰撞条件下的沉降。
干扰沉降：当非均相物系的颗粒较多，颗粒之间相距很近时，颗粒沉降时会受到周围其它颗粒的影响，互相干扰，这种沉降称为干扰沉降。
分离因数：同一颗粒在同种流体中的离心沉降速度与重力沉降速度的比值。
临界直径：理论上在旋风分离器中能完全分离下来的最小颗粒直径。
过滤：是在外力作用下，使悬浮液中的液体通过多孔介质的孔道，而固体颗粒被截留在介质介质表面或介质微孔内，从而实现分离的操作。
不可压缩滤饼：则当压强差增大时，滤饼的结构不发生明显变化，单位厚度滤饼的流动阻力可视作恒定，这类滤饼称为不可压缩滤饼。
可压缩滤饼：当压强差增大时，滤饼则被压紧，使单位厚度滤饼的流动阻力增大，此类滤饼称为可压缩滤饼。
单元操作的概念
• 车间常见的单元操作： 各岗位的操作过程（化学反应）
• 丁香酚香兰素的工艺单元操作 • 阿魏酸香兰素的工艺单元操作
• 固-液萃取，也叫浸取，用溶剂分离固体混 合物中的组分，如用水浸取甜菜中的糖类； 用酒精浸取黄豆中的豆油以提高油产量； 用水从中药中浸取有效成分以制取流浸膏 叫“渗沥”或“浸沥”。
吸收
• 物质从一种介质相进入另一种介质相的现 象他湿分的各种操 作。在一定温度下，任何含水的湿物料都 有一定的蒸气压,当此蒸气压大于周围气体 中的水汽分压时,水分将汽化。 • 车间的例子？？
蒸馏
• 蒸馏是一种热力学的分离工艺，它利用混 合液体或液-固体系中各组分沸点不同，使 低沸点组分蒸发，再冷凝以分离整个组分 的单元操作过程，是蒸发和冷凝两种单元 操作的联合。
• 与其它的分离手段，如萃取、吸附等相比， 它的优点在于不需使用系统组分以外的其 它溶剂，从而保证不会引入新的杂质。
萃取
• 萃取，又称溶剂萃取或液液萃取，亦称抽 提，是利用系统中组分在溶剂中有不同的 溶解度来分离混合物的单元操作。即，是 利用物质在两种互不相溶（或微溶）的溶 剂中溶解度或分配系数的不同，使溶质物 质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中的 方法。广泛应用于化学、冶金、食品等工 业，通用于石油炼制工业。另外将萃取后 两种互不相溶的液体分开的操作，叫做分 液。
过滤
• 过滤是在推动力的作用下，位于一侧的悬 浮液（或含尘气）中的流体通过多孔介质 的孔道向另一侧流动。颗粒则被截留，从 而实现流体与颗粒的分离操作过程。被过 滤的悬浮液又称为滤浆，过滤时截留下的 颗粒层称为滤饼，过滤的清液称为滤液。
• 现场的实例？离心操作
离心
• 高速匀速圆周运动，从而形成一个向心力
单元操作的概念
一汽大众各电子控制单元功能操作
3.K灯单/双色:44-10-02
4.开/关到ABS通讯:44-10-03 5.方向盘轻重调节（选装） 44-10-01-0/5 0最轻 5最重
TQP-2008 天津捷拓 刘喜坡
20
一汽大众各电子控制单元功能操作
15安全气囊 1控制单元编码:15-07-12874(1C0 909 601)/ 12875(1C0 909 601 2K )/ 12338（3C0 959 55迈）/ 13367（1K0 909 605 T速） 打开和关闭副气囊：15-10-01-00001 (关闭） 15-10-01-00000（打开） （宝来、高尔夫 ） 2.编码取决于电脑内部的索引码！
TQP-2008 天津捷拓 刘喜坡
13
一汽大众各电子控制单元功能操作
03 制动系统 6.迈腾G257 G200基本设定：03-16-40168-04-061/062 7.迈腾有03201故障码时：03-16-50403 10-21-4（2.0）/7（1.8T） 8.迈腾纵向加速度传感器G251未进行基本设定：03-16-40168 04—61/66
53驻车制动
1编码：53-07-57（3C0 907 801 J迈） 不带AUTOHOLD 是 56
TQP-2008 天津捷拓 刘喜坡
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一汽大众各电子控制单元功能操作
44电子转向 1.G85基本设定:44-10-00 以 20 km/h 的车速在平路上直线行驶,左右转动方向盘至极限位置 停车之前，将方向盘回正,确定方向盘不再调整 2.匹配选择助力曲线:44-10-01
9.迈腾有03288故障码时：03-04-07/06/10
10.迈腾有03182 10 3故障码时：53-10-0（将1变为0）此为离合器开关故障 11.纵向加速度传感器零点调整（四轮驱动）03-04-069
化工单元操作
一、化工过程与单元操作化学工业是将自然界的各种物质，经过化学和物理方法处理，制造成生产资料和生活资料的工业。
一种产品的生产过程中，从原料到成品，往往需要几个或几十个加工过程。
其中除了化学反应过程外，还有大量的物理加工过程。
化学工业产品种类繁多。
各种产品的生产过程中，使用着各种各样的物理加工过程。
根据它们的操作原理，可以归纳为应用较广的数个基本操作过程，如流体输送、搅拌、沉降、过滤、热交换、蒸发、结晶、吸收、蒸馏、萃取、吸附以及干燥等。
例如，乙醇、乙烯及石油等生产过程中，都采用蒸馏操作分离液体混合物，所以蒸馏为一基本操作过程。
又如合成氨、硝酸及硫酸等生产过程中，都采用吸收操作分离气体混合物，所以吸收也是一个基本操作过程。
又如尿素、聚氯乙烯及染料等生产过程中，都采用干燥操作以除去固体中的水分，所以干燥也是一个基本操作过程。
这些基本操作过程称为单元操作（unit operation）。
任何一种化工产品的生产过程，都是由若干单元操作及化学反应过程组合而成的。
每个单元操作，都是在一定的设备中进行的。
例如，吸收操作是在吸收塔内进行的；干燥操作是在干燥器内进行的。
单元操作不仅在化工生产中占有重要地位，而且在石油、轻工、制药及原子能等工业中也广泛应用。
二、《化工原理》课程的内容、性质及任务为学习化工单元操作而编写的教材，在我国习惯上称之为《化工原理》（Principles of Chemical Engineering）。
单元操作按其理论基础可分为下列三类：（1）流体流动过程（fluid flow process）包括流体输送、搅拌、沉降、过滤等。
（2）传热过程（heat transfer process）包括热交换、蒸发等。
（3）传质过程（madd transfer process）包括吸收、蒸馏、萃取、吸附、干燥等。
流体流动时，其内部发生动量传递（momentum transfer），故流体流动过程也称为动量传递过程。
《化工单元操作》课件
化学反应工程原理
要点一
总结词
描述化学反应工程的基本原理，包括化学反应动力学、化 学反应器设计和优化等。
要点二
详细描述
化学反应工程是研究化学反应过程和反应器的科学分支， 对于化工单元操作中的反应过程具有指导意义。化学反应 动力学是研究化学反应速率和反应机理的科学，对于反应 过程的优化和控制具有重要意义；而化学反应器设计和优 化则是基于化学反应动力学原理进行的，旨在提高反应效 率、降低能耗和减少副产物等。
传热原理
总结词
描述热量传递的基本原理，包括热传导、热对流和热辐射等。
详细描述
传热是化工单元操作中的常见过程，涉及到热量从高温向低温的传递。热传导是基于分子热运动进行热量传递的 方式，热对流是由于流体流动引起的热量传递，而热辐射则是通过电磁波传递热量的方式。这些传热方式在化工 单元操作中都有广泛的应用。
01
用于分离不同物料的设备
沉降器
02
利用颗粒物料的重力沉降原理进行分离。
过滤器
03
利用滤布等介质将液体与固体颗粒分离。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
04
化工单元操作的工艺流程与优化
工艺流程设计
01
工艺流程设计的基 本原则
确保生产过程高效、安全、环保 ，同时满足产品质量和产量的要 求。
02
化工单元操作的基本原理
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
流体流动原理
总结词
描述流体流动的基本原理，包括牛顿粘 性定律、层流和湍流、流动类型等。
VS
详细描述
流体流动是化工单元操作中的重要原理之 一。它涉及到流体的性质、流动状态以及 流动过程中的各种现象和规律。牛顿粘性 定律是描述流体内部摩擦力与速度梯度关 系的原理，层流和湍流是描述流体流动状 态的原理，而流动类型则涉及到流体在管 道中的流动形态。
化工单元操作的危险性分析范文（二篇）
化工单元操作的危险性分析范文化工单元操作是工业生产过程中的重要环节，但由于涉及到危险化学品和高温高压等因素，存在一定的危险性。
本文将对化工单元操作的危险性进行分析，并提出相应的安全措施，以降低事故发生的可能性。
一、化工单元操作的危险性1. 危险化学品：化工单元操作过程中常用的化学品具有一定的毒性、腐蚀性、爆炸性、易燃性等特性，如酸碱、有机溶剂、气体等。
一旦接触到皮肤或吸入到呼吸道，可能导致严重的伤害。
2. 高温高压：化工单元操作通常需要进行高温高压反应，如蒸煮、氧化、聚合等过程。
高温高压条件下，容器可能会发生爆炸、泄漏等事故，对操作人员和设备造成严重威胁。
3. 火源：化工单元操作过程中，存在可能引发火灾或爆炸的火源，如明火、电火花、静电等。
一旦与易燃物或爆炸物接触，可能引发火灾或爆炸事故。
4. 操作不当：化工单元操作需要操作人员具备一定的专业知识和技能，如果操作人员缺乏经验或过度自信，可能导致操作不当，进而引发事故。
二、安全措施1. 穿戴个人防护装备：在进行化工单元操作前，操作人员应穿戴相应的个人防护装备，如防护眼镜、防护口罩、防护手套、防护服等，以降低化学品对身体的伤害。
2. 制定操作规程：针对每个化工单元操作，制定详细的操作规程，明确操作步骤、安全预防措施和应急处理措施，并进行必要的培训和考核，确保操作人员具备必要的知识和技能。
3. 定期检查设备：定期对化工单元操作所使用的设备进行检查和维护，确保设备的正常运行和安全性。
4. 防火防爆措施：对于易燃易爆的化学品，应严格控制火源，并设置防爆装置、防火墙等设施，及时处理漏气、泄漏事故，以预防火灾和爆炸。
5. 应急预案：制定化工单元操作的应急预案，明确应急处理流程和责任分工，提前做好应急设备和物资的准备，以迅速应对事故发生时的紧急情况。
6. 定期培训：定期对操作人员进行安全教育和培训，提高其安全意识和操作技能，增强应对危险情况的能力。
7. 环境监测：定期对化工单元操作所在的工作环境进行监测，检测有害气体、粉尘等物质的浓度，确保环境安全。
《化工单元操作》教学课件—06蒸发 结晶
各种物质的溶解度数据可以由实验测定，或从有关手册中查得。
• 2．过饱和度和过饱和曲线 （1）过饱和度 同一温度下，过饱和溶液和饱和溶液间的浓度差称为过饱和度。 不饱和的溶液经过冷却降温达到饱和时的温度称为饱和温度。 过饱和度表示溶液呈过饱和的程度，也是结晶过程不可缺少的推动力。过饱和度的大
小直接影响着晶核的生成和晶体的生长，溶液的过饱和度越大，则一旦过饱和状态被破坏， 结晶析出的速率就越大，结晶的产量就越多。可见，创造溶液的过饱和状态是结晶操作的 必要条件，如何控制溶液的过饱和程度也是结晶操作最关键的问题之一。
''' 值的大小与二次蒸汽在管道中的流速、物性及管道尺寸等有关。根据经验，一般 取 ''' 为0.5～1.5℃
第三节 多效蒸发 一、多效蒸发的操作原理
。
利用减压的方法使后一效蒸发器的操作压力和溶液的沸点均较前一效蒸发器的低， 使前一效蒸发器引出的二次蒸汽作为后一效蒸发器的加热蒸汽，且后一效蒸发器的
故蒸发时产生的蒸汽也是水蒸汽。
热源蒸汽习惯上称为生蒸汽或一次蒸汽； 为了区别这两种蒸汽
从蒸发器汽化生成的水蒸气称为二次蒸汽。
•
蒸发分类
1.按加热方式：直接加热和间接加热；
2.按加热情况：自然蒸发和沸腾蒸发； 自然蒸发——加热温度低于溶液沸点，只在溶液表面发生汽化。
沸腾蒸发——加热温度等于溶液沸点，溶液内部和表面同时发生汽化。 3.按蒸发器的效数：单效蒸发和多效蒸发
• 二、单效蒸发的计算 单效蒸发计算的主要内容有：水分蒸发量；加热蒸气消耗量；蒸发器的传热面积。
计算的依据是：物料衡算、热量衡算和传热速率方程。
1．水分蒸发量 W 的计算
根据物料衡算衡算，蒸发前后溶质的量不变
06发酵工程单元操作
• （3）其他方法
• 在配制培养基时，为避免发生沉淀，一 般应按配方逐一加入各种成分。
• 另外，加入0.01％EDTA或0.01％NTA （氮川三乙酸）等螯合剂到培养基中， 可防止金属离子发生沉淀。
• 最后，还可以用气体灭菌剂如氧化乙烯 等对个别成分进行灭菌处理。
三、化学杀菌剂或制菌剂
（一）表面消毒剂
（一）灭菌（sterilization）
• 采用强烈的理化因素使任何物体内外 部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力 的措施，称为灭菌，例如各种高温灭菌措 施等。
• 灭菌实质上可分杀菌和溶菌两种，前者指 菌体虽死，但形体尚存，后者则指菌体杀 死后，其细胞发生溶化、消失的现象 。
（二）消毒（disinfection）
• 常用消毒剂的种类很多，它们的杀菌强度 各不相同。但几乎都有一个共同规律，即当其 在极低浓度时，常常会对微生物的生命活动起 刺激作用，随着浓度逐渐增高，就相继出现制 菌和杀菌作用，因而形成一个连续的作用谱。
• 表面消毒剂是指对一切活细胞都有毒性，不能 用作活细胞内的化学治疗用的化学药剂。
• 为比较各种表面消毒剂的相对杀菌强度，常采 用在临床上最早使用的消毒剂——石炭酸作为 比较的标准，并提出了石炭酸系数这一指标。
防腐就是利用某种理化因素完全抑 制霉腐微生物的生长繁殖，从而达 到防止食品等发生霉腐的措施。 （1）低温 （2）缺氧 （3）干燥 （4）高渗 （5）高酸度 （6）防腐剂
（四）化疗（chemotherapy）
• 化疗即化学治疗。它是利用具有高度选 择毒力（即对病原菌具有高度毒力而对 宿主无显著毒性）的化学物质来抑制宿 主体内病原微生物的生长繁殖，借以达 到治疗该传染病的一种措施。
连续加压灭菌法
单元操作中常用的一些基本概念
单元操作中常⽤的⼀些基本概念绪论⼀、单元操作和课程内容化⼯过程是指化学⼯业的⽣产过程，它的特点之⼀是操作步骤多，原料在各步骤中依次通过若⼲个或若⼲组设备，经历各种⽅式的处理之后才能成为产品。
由于不同的化学⼯业所⽤的原料与所得的产品不同，所以各种化⼯过程的差别很⼤。
⼀个化⼯过程所包含的操作步骤可分为两⼤类。
⼀类以进⾏化学反应为主，通常是在反应器中进⾏；另⼀类则为不进⾏化学反应的物理过程，包括原料预处理过程和反应产物后处理过程。
尽管从⽣产某种产品的意义上说，反应过程是⽣产过程的核⼼，但它在⼯⼚的设备投资和操作费⽤中通常并不占据主要⽐例，实际上起决定作⽤的往往是众多的物理过程，它们决定了整个⽣产的经济效益，这⼀类重要的物理过程就是单元操作,见表0-1 如流体输送、搅拌、沉降、过滤、热交换、蒸发、结晶、吸收、蒸馏、萃取、吸附以及⼲燥等等。
单元操作不仅在化⼯⽣产中占有重要地位，⽽且在⽯油、轻⼯、制药及原⼦能等⼯业中也⼴泛应⽤. 因此，单元操作专门研究构成《化⼯原理》课程。
表0-1常⽤单元操作因此，流体流动、传热及传质的基本原理是各单元操作的理论基础。
《化⼯原理》是化学、制药、应⽤化学专业学⽣必修的⼀门基础技术课程，其主要任务是介绍流体流动、传热、传质的基本原理及主要单元操作的典型设备构造、操作原理、计算、选型及实验研究⽅法；培养学⽣运⽤基础理论分析和解决化⼯单元操作中各种⼯程实际问题的能⼒。
⼆.单元操作中常⽤的⼀些基本概念在研究化⼯单元操作时，经常⽤到下列四个基本规律，即物料衡算，能量衡算，物系的平衡关系，传递速率等。
这四个基本概念贯串于本课程的始终，在这⾥仅作简要说明，详细内容见各章。
1.物料衡算依据质量守恒定律，进⼊与离开某⼀化⼯过程的物料质量之差，等于该过程中累积的物料质量，即∑m f - ∑m p = A （0-1）式中：∑m f——输⼊量的总和∑m p——输出量的总和；A——∑累积量对于连续操作的过程，若各物理量不随时间改变，即为稳定操作状态时，过程中不应有物料的积累。
电解抛光腐蚀仪CEP-06操作说明
电解抛光腐蚀仪CEP-06操作说明CEP – 06型电解抛光腐蚀仪，利用电化学原理进行金相样品的制备。
该设备工作电压、电流范围大，功能齐全，既可用于金相试样的抛光，也可用于金相试样的腐蚀，具备制样快，重复性好等优点，是钢、铁，尤其是不锈钢及有色金属试样制备的理想设备。
整个仪器的组成部分为：电源详细说明见：《电源----CEP-06型电解抛光腐蚀仪操作说明书》腐蚀器搅拌器和加热控制单元说明见《搅拌器和加热控制单元操作说明书》1. 安装按上图连接好电源和腐蚀器，装配好电极支架；磁力搅拌器的电源输入接稳压电源后面板的输出，搅拌器和加热控制单元说明见《搅拌器和加热控制单元操作说明书》；如需要冷却，用橡皮软管连接冷却盘管和冷却水源；正极接样品、负极接不锈钢板，正、负极绝对不能短路；2. 操作步骤2.1 选择适当孔径的样品罩，将需抛光或腐蚀的样品用压板压紧在样品罩上，样品的抛光/腐蚀面朝下；2.2 调节作为阴极的不锈钢板上、下位置，以调节样品与阴极之间的距离；2.3 将已配好的电解液倒入腐蚀液容器内，使电解液的液面淹没样品的抛光/腐蚀面即可；2.4 如需使用磁力搅拌器，需将搅拌短棒（白色）放入腐蚀液容器的底部中间位置，并将腐蚀液容器放置在磁力搅拌器的平台上，搅拌强度可通过旋钮由小到大进行调节；磁力搅拌器的电源可使用电源的后面板的插座中，左边的第一个的开/关和工作电流输出同步；左边的第二、三个和电源的总电源同步；2.5 如腐蚀液需冷却，用橡皮软管连接冷却盘管和冷却水源；2.6 将电源的正极（红色）接到样品的接线柱上、负极（黑色）接不锈钢板的接线柱上；2.7 把电压表调到零位，然后把总电源开关（位于电源的后面板上）拨到开的位置，红色指示灯亮，表面电源接通；2.8 根据需要，可设定工作时的电压、电流、时间，并按设定值工作：见《电源----CEP-06型电解抛光腐蚀仪操作说明书》2.9 将前面板上的“功能选择”开关拨到“工作”位置，按“启动”后，计时器开始倒计时，样品及开始抛光或腐蚀，电压/电流显示在面板上；l 在“设定电压”工作状态时，如工作电压在工作过程中发生变化，达不到设定值，请将电流调到最大；l 在“设定电流”工作状态时，如工作电流在工作过程中发生变化，达不到设定值，请将电压调到最大；2.10 到达抛光或腐蚀时间后，将电压旋钮调整到最小；2.11 抛光结束后，关闭总电源开关。
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消
毒
试
验
• ⑴ 以人工染菌实物为消毒对象，模拟现场表面 污染大肠杆菌液。 • ⑵ 消毒前采样：放置无菌规格板，取无菌棉拭 于含5ml稀释液试管中沾湿， 在规格板空心处旋 转自左至右涂抹整个区域 • ⑶ 消毒后采样：在前采样地点旁用0.05％过氧 乙酸溶液消毒物体表面，30分钟后将无菌棉 拭 于含5ml采样液试管中沾湿，作为消毒后样液。 • ⑷ 将消毒前后样液充分振荡摇匀后稀释 ⑸ 培养待凝固后37℃培养24～48小时，作菌落 计数。
(二)灭菌设备 l、高压蒸汽灭菌 生产中使用高压蒸汽灭菌锅 的型号很多 手提式灭菌锅，容量小，多用于母种培养基灭菌。 立式或卧式灭菌锅较大，多用于原种或少量栽培 种培养基的灭菌，一般能装几十瓶或几百瓶。 灭菌柜要和蒸汽锅炉配套，用于大量的原种和栽 培种培养基的灭菌，一次能装几百至几千瓶 (袋)。但投资太大，适合大型菌种场使用。
• （3）其他方法 • 在配制培养基时，为避免发生沉淀，一 般应按配方逐一加入各种成分。 • 另外，加入0.01％EDTA或0.01％NTA （氮川三乙酸）等螯合剂到培养基中， 可防止金属离子发生沉淀。 • 最后，还可以用气体灭菌剂如氧化乙烯 等对个别成分进行灭菌处理。
三、化学杀菌剂或制菌剂
（一）表面消毒剂
灭菌效果监测
• １、高压蒸气灭菌效果监测 • (1) 高压蒸气灭菌指示卡：将卡片放入灭菌器 不同部位，• 察灭菌后指示卡颜色变化。 观 • (2)芽胞菌片法：将每片染有嗜热脂肪杆菌芽 胞105cfu/ml的菌片包好、放入灭菌器内。灭菌 后作细菌计数测定。 对照是不经灭菌的菌片， 芽胞完全被杀灭或杀来率达99.9999％为合格。
三、灭菌的实际操作
• （一）空罐灭菌 • 空罐灭菌也称空消。无论是种子罐、发酵罐、 还是尿素（或液氨）罐、消泡罐，当培养基 （或物料）尚未进罐前对罐进行预先灭菌，为 空罐灭菌。 • 为了杀死所有微生物特别是耐热的的芽孢，空 罐灭菌要求温度较高，灭菌时间较长，只有这 样才能杀死设备中各死角残存的杂菌或芽孢。
（三）防腐（antisepsis）
防腐就是利用某种理化因素完全抑制 霉腐微生物的生长繁殖，从而达到 防止食品等发生霉腐的措施。 （1）低温 （2）缺氧 （3）干燥 （4）高渗 （5）高酸度 （6）防腐剂
（四）化疗（chemotherapy）
• 化疗即化学治疗。它是利用具有高度选 择毒力（即对病原菌具有高度毒力而对 宿主无显著毒性）的化学物质来抑制宿 主体内病原微生物的生长繁殖，借以达 到治疗该传染病的一种措施。 • 用于化疗目的的化学物质称化学治疗剂。 最重要的化学治疗剂如各种抗生素、磺 胺类药物和中草药中的有效成分等。
• 2、培养基成分 • 培养基的成分中，油脂、糖类、蛋白质 都是传热的不良介质，会增加微生物的 耐热性，使灭菌困难。 • 浓度较高的培养基相对需要较高温度和 较长时间灭菌。 • 高浓度的盐类，色素则削弱其耐热性， 故较易灭菌。
• 3、培养基中的颗粒物质 • 培养基中的颗粒物质大，灭菌困难，反 之，灭菌容易。一般说来，含有颗粒对 培养基灭菌影响不大，但在培养基混有 较大颗粒，特别是存在凝结成团的胶体 时，会影响灭菌效果，必须过滤除去。
连续加压灭菌法
• 在发酵行业里也称“连消法”。此法只 在大规模的发酵工厂中作培养基灭菌用。 • 主要操作：将培养基在发酵罐外连续不 断地进行加热、维持和冷却，然后才进 入发酵罐。培养基一般在135～140℃下 处理5～15秒钟。
连续加压灭菌法优点
①因采用高温瞬时灭菌，故既可杀灭微生物，又 可最大限度减少营养成分的破坏，从而提高了 原料的利用率，比“实罐灭菌”（120℃，30 分钟）提高产量5～10％； ②由于总的灭菌时间较分批灭菌注明显减少，所 以缩短了发酵罐的占用周期，从而提高了它的 利用率； ③由于蒸汽负荷均匀，故提高了锅炉的利用率； ④适宜于自动化操作； ⑤降低了操作人员的劳动强度。
（二）影响加压蒸汽灭菌效果 的因素
• （1）灭菌物体含菌量的影响。 • 天然原料尤其是麸皮等植物性原料配 成的培养基，一般含菌量较高，而用纯粹 化学试剂配制成的组合培养基，含菌量低。
• （2）灭菌锅内空气排除程度的影响 • 检验灭菌锅内空气排除度，可采用 多种方法。最好的办法是灭菌锅上同时 装有压力表和温度计，其次是将待测气 体通过橡胶管引入深层冷水中，如只听 到“扑扑”声而未见有气泡冒出，也可 证明锅内已是纯蒸汽了。
（2）加压法
• 常规加压灭菌法 • 盛有适量水的加压蒸汽灭菌锅加热煮沸，彻底 驱尽后将锅密闭，再继续加热至121℃（压力 为1kg／cm2或15磅／英寸2），时间维持15～ 20分钟，也可采用在较低的温度（115℃，即 0.7kg／cm2或10磅／英寸2）下维持35分钟的方 法。 • 此法适合于一切微生物学实验室、医疗保健机 构或发酵工厂中对培养基及多种器材、物料的 灭菌。
除菌的方法
• 培养基的加热灭菌（包括常压或蒸汽高 压加热法） • 空气的过滤除菌 • 紫外线或电离辐射 • 化学药物灭菌
（一）高温杀菌作用的种类
• 高温致死原理：由于它使微生物的蛋白质和核 酸等重要生物高分子发生变性、破坏，例如它 可使核酸发生脱氨、脱嘌呤或降解，以及破坏 细胞膜上的类脂质成分等。 • 湿热灭菌要比干热灭菌更有效，这一方面是由 于湿热易于传递热量，另一方面是由于湿热更 易破坏保持蛋白质稳定性的氢键等结构，从而 加速其变性。
• 间歇灭菌法，又称丁达尔灭菌法或分段灭菌法。 适用于不耐热培养基的灭菌。 • 方法是：将待灭菌的培养基在80～100℃下蒸 煮15～60分钟，以杀死其中所有微生物的营养 细胞，然后置室温或37℃下保温过夜，诱导残 留的芽孢发芽，第二天再以同法蒸煮和保温过 夜，如此连续重复3天，即可在较低温度下达 到彻底灭菌的效果。
培养基连消工艺流程图
• （2）过滤除菌法 • 是将液体或气体用微孔薄膜过滤，使 大于孔径的细菌等微生物颗粒阻留， 从而达到除菌目的。在体外培养时， 过滤除菌大多用于遇热容易变性而失 效的试剂或培养液。
• 目前，大多实验室采用微孔滤膜滤器除菌。 关键步骤是安装滤膜及无菌过滤过程。 • 滤膜过滤装置、烧结玻璃滤板过滤器、石 棉板过滤器（Seitz滤器）、素烧瓷过滤器 以及硅藻土过滤器等。过滤除菌的缺点是 无法去除其中的病毒和噬菌体。
• 常用消毒剂的种类很多，它们的杀菌强度 各不相同。但几乎都有一个共同规律，即当其 在极低浓度时，常常会对微生物的生命活动起 刺激作用，随着浓度逐渐增高，就相继出现制 菌和杀菌作用，因而形成一个连续的作用谱。 • 表面消毒剂是指对一切活细胞都有毒性，不能 用作活细胞内的化学治疗用的化学药剂。
• 为比较各种表面消毒剂的相对杀菌强度，常采 用在临床上最早使用的消毒剂——石炭酸作为 比较的标准，并提出了石炭酸系数这一指标。 • 所谓石炭酸系数，指在一定时间内被试药剂能 杀死全部供试菌的最高稀释度与达到同效的石 炭酸的最高稀释度的比率。一般规定处理时间 为10分钟，而供试菌定为Salmonellatyphi（伤 寒沙门氏菌）。
τ
=(2.303/k)log(No/Ns)
τ -- -灭菌时间（秒）
k---反应速度常数，与菌的种类和加热温度有关（s－１）
No---灭菌开始时，污染的培养基中杂菌个数（个／ml） Ns---经过灭菌时间T后，残存活菌个数（个／ml）
（二）灭菌温度与菌反应速度 常数的关系
灭菌温度与菌死亡反应速度常数的关系： k=Ae-E/RT
• 由于湿热灭菌有经济和快速等特点，因 此被广泛用于工业生产。 • 用蒸汽加热的方法对培养基灭菌的要求 是: • 既要达到一定的灭菌程度， • 又要尽量减少营养成分的破坏。
（一）理论灭菌时间
• 某些分子的分解和分子内部的重新排列 的反应属于单分子反应。 • 杂菌虽然是一个复杂的高分子体系，但 其受热被杀死，主要原因是高温能使蛋 白质变性，这种反应属与单分子反应， 因此杂菌在一定温度下受热死亡也遵循 单分子反应方程。
第六章 发酵工程基本操作
• 主讲人：刘萍
第一节 严格消毒灭菌
• 控制有害微生物主要有以下几种措施
（一）灭菌（sterilization）
• 采用强烈的理化因素使任何物体内外 部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力 的措施，称为灭菌，例如各种高温灭菌措 施等。 • 灭菌实质上可分杀菌和溶菌两种，前者指 菌体虽死，但形体尚存，后者则指菌体杀 死后，其细胞发生溶化、消失的现象 。
K——菌死亡的速度常数（1／秒），当反应物的浓度为单位浓度时， 则反应速度常数在数值上等于反应速度 A——阿累尼乌斯常数（1／秒） R——气体常数（1.987*4.817焦／开／摩尔） T——绝对温度（开）
二、影响培养基灭菌的因素
• 1、pH值的影响 • pH值对微生物的耐热性影响很 大，pH为6.0~8.0时微生物最 不易死亡， pH <6.0时氢离子 易渗入微生物的细胞内。
1．干热灭菌法， 将金属制品或清洁玻璃器皿放。 在这种条件下，可使细胞膜破坏、蛋白质变性、 原生质干燥，以及各种细胞成分发生氧化。 灼烧，是一种最彻底的干热灭菌方法，但它只能 用于接种环、接种针等少数对象的灭菌。
2．湿热灭菌法
• 湿热灭菌法比干热灭菌法更有效。 • 多数细菌和真菌的营养细胞在60℃左右 处理5～10min后即可杀死； • 酵母菌和真菌的孢子稍耐热些，要用 80℃以上的温度处理才能杀死； • 而细菌的芽孢最耐热，一般要在120℃下 处理15min才能杀死。
（1）常压法
• 巴氏消毒法（pasteurization） 用于牛奶、啤酒、 果酒和酱油等不能进行高温灭菌的液体的一种 消毒方法，其主要目的是杀死其中无芽孢的病 原菌（如牛奶中的结核杆菌或沙门氏菌），而 又不影响它们的风味。 • 巴氏消毒法是一种低温消毒法 • 低温维持法：在63℃下保持30分钟可进行牛奶 消毒； • 高温瞬时法：用于牛奶消毒时只要在72℃下保 持15秒钟即可。
• （二）实罐灭菌 • 将培养基置于发酵罐中用蒸汽加热，达到预定 灭菌温度后，维持一定时间，再冷却到发酵温 度，然后接种发酵，这叫做实罐灭菌，又称分 批灭菌。 • 操作要点： • 三路进汽：直接蒸汽从通风、取样和出料口进 入罐内直接加热，直到所规定的温度，并维持 一定的时间。这就是所谓的“三路进气”。