生物工程设备期末复习题 超好
生物工程设备复习题
题型：选择（10*2）、判断（10*2）、名词解释（5*3）、简答（5*5）论述（1*20）名词解释：全挡板条件：是指罐内加了挡板使漩涡基本消失，或者说是指达到消除液面旋涡的最低挡板条件。
消泡器；安装在发酵罐内转动轴的上部或安装在发酵罐排气系统上的，可将泡沫打破、分离成液态和气态两相的装置。
生物传感器；将生物体的成份（酶、抗原、抗体、激素）或生物体本身（细胞、细胞器、组织）固定化在一器件上，作为敏感元件的传感器。
真空煮晶锅；可控制溶液的蒸发速度和进料速度的一种结晶设备，适于结晶速度比较快，容易自然起晶（谷氨酸钠），且要求结晶晶体较大的产品。
浓差极化；当溶液从膜一侧流过时，溶剂及小分子溶质透过膜，大分子溶质则被膜阻留，并不断返回于溶液主流中，当这一返回速度低于被阻留分子在膜面聚集的速度，就在膜的一侧形成高浓度的溶质层。
溶剂萃取；将一种溶剂加入料液中，使溶剂和料液充分混合，则欲分离的物质能较多的溶解在溶剂中，并与剩余料液分层，从而达到分离的目的。
沸腾干燥；利用流化床技术，即利用热空气气流使置于筛板上的颗粒状湿物料呈沸腾状态，使粒子中的水分迅速气化达到干燥过程。
搅拌器轴功率；搅拌器以既定的速度转动时，克服介质阻力所需要的功率。
分批灭菌；也称实消、实罐灭菌，是指将配制好的培养基输入发酵罐内，通入蒸汽将培养基和所用设备一起进行灭菌的操作过程。
碟式离心机；可快速连续的对固液和液液进行分离的一种是立式离心机。
在管式离心机的基础上，在转鼓中加入了许多重叠的碟片，以缩短颗粒沉降距离，提高分离效率。
萃取相；指当溶剂与混合溶液混合静置后分为两相，主要由萃取剂组成的相。
冷冻干燥；冷冻干燥法是先将被干燥液态物料冷冻成固体，再在低温减压条件下，使固态的冰直接升华为水蒸气排出而达干燥目的的方法。
抽滤；又称减压过滤，利用抽气泵使抽滤瓶中的压强降低，达到固液分离目的的方法。
离子交换树脂：带有可移动活性离子、具有立体结构网络骨架的不溶性的高分子化合物。
生工设备复习题答案
生工设备复习题答案一、选择题1. 生物工程设备中，用于细胞培养的设备是：A. 离心机B. 搅拌槽C. 生物反应器D. 色谱柱答案：C2. 下列哪项不是生物工程设备的基本要求？A. 无菌操作B. 高精度控制C. 低成本D. 高通量答案：C3. 在生物反应器中，通常使用哪种方式来提供氧气？A. 直接注入B. 通过空气过滤系统C. 化学氧化D. 紫外线照射答案：B二、填空题1. 生物反应器的_______是其设计和操作中的关键因素之一。
答案：温度控制2. 细胞培养过程中，_______是维持细胞生长和代谢所必需的。
答案：营养物质3. 在生物工程设备中，_______是用来测量细胞密度和生物量的重要工具。
答案：光学密度计（OD计）三、简答题1. 简述生物反应器在生物工程中的作用。
答案：生物反应器在生物工程中扮演着核心角色，它提供了一个受控的环境，用于细胞或微生物的培养。
在这个环境中，可以精确控制温度、pH值、溶解氧、营养物质供应等关键参数，以优化生物过程，提高生产效率和产品质量。
2. 描述生物工程设备中常用的无菌操作技术。
答案：常用的无菌操作技术包括：使用无菌操作台进行细胞培养，通过高压蒸汽灭菌对设备和耗材进行消毒，使用过滤系统去除空气中的微生物，以及操作人员穿戴无菌服装和手套，以减少污染的风险。
四、计算题1. 如果一个生物反应器的体积为100升，初始溶氧浓度为95%，经过一段时间培养后，溶氧浓度降至75%，求溶氧量的变化量。
答案：初始溶氧量 = 100升 * 95% = 95升。
最终溶氧量 = 100升* 75% = 75升。
溶氧量的变化量 = 95升 - 75升 = 20升。
五、论述题1. 论述生物工程设备在现代生物技术产业中的应用及其重要性。
答案：生物工程设备在现代生物技术产业中扮演着至关重要的角色。
它们不仅提高了生产效率，降低了成本，还使得生物过程更加可控和可重复。
例如，在制药行业，生物反应器用于生产重组蛋白和疫苗；在食品工业，它们用于生产酶和益生菌；在环境工程中，用于废水处理和生物质能源的生产。
生物工程设备复习题
1. 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2. 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3. 锥形啤酒发酵罐换热的蛇管在发酵罐外，蛇管内用 B 与罐内的啤酒发酵醪进行热交换。
A. 蒸气B. 酒精C. 冷凝水D. 热水4. 气升式发酵罐的优点是无需 B 。
A. 空气过滤系统B. 搅拌器C. 空气喷嘴D. 罐外上升管5. 发酵罐的公称体积是指 BA 筒身体积B 筒身体积+底封头体积C 筒身体积+上封头体积D 筒身体积+上封头体积+底封头体积6. 发酵罐设计时，首先需要确定的尺寸是 BA 发酵罐筒体高度B 发酵罐直径C 发酵罐封头高度D 搅拌器尺寸7. 机械搅拌通风发酵罐不需要的构件是 DA 搅拌器B 消泡器C 换热器D 导流筒8. 下列发酵设备中，装料系数最低的是： CA 酒精发酵罐B 气升环流式发酵罐C 自吸式发酵罐D 通风搅拌发酵罐9. A 是靠搅拌器提供动力使物料循环、混合。
A 搅拌式反应器B 气升式反应器C 自吸式发酵罐D 啤酒发酵罐10. B 是以通入的空气提供动能，产生液体密度差使物料循环混合，实现传质传热。
A 搅拌式反应器B 气升式反应器C 自吸式发酵罐D 啤酒发酵罐11. 普通而言， A 微生物发酵，受搅拌剪切的影响较明显。
A 丝状B 球状C 杆状D 植物细胞12. A 是决定搅拌剪切强度的关键。
A 搅拌叶尖线速度B 搅拌叶轮尺寸C 搅拌叶轮转速D 搅拌功率13. 以 C 的准则是在以丝状菌体发酵时进行机械搅拌通风发酵罐的放大时，必须考虑的准则之一。
A 体积溶氧系数相等B 以 P /V 相等C 搅拌叶尖线速度相等D 混合时间相等0 L14. 液气比是反映通气量大小的一个指标，其定义是 B 。
A 发酵液量与通风量之比B 发酵液循环量与通风量之比C 发酵液中气体体积与液体体积之比D 发酵液中溶解氧与发酵液量之比15. 发酵罐内设挡板的数量通常为 C 。
生物工程设备复习习题(答案版)
生物工程设备习题一、简答及看图题1、压缩空气的预处理流程及压缩空气预处理设备的作用p58要点：①掌握几种流程②流程的应用场合③流程中各设备起的作用（1）压缩空气的预处理流程：两级冷却、分离、加热空气预处理流程（潮湿地区）；冷热空气直接混合式空气预处理流程（中等含湿地区）；利用热空气加热冷空气流程；高效前置过滤空气预处理流程。
①两级冷却、分离、加热空气预处理流程：对各种气候环境条件都能适应；油、水分离效率较高，并能使空气在达到较低的相对湿度时进行过滤，提高了过滤效率。
适用于潮湿地区，其他地区可根据当地的情况，对流程中的设备做适当的增减。
特点：两次冷却、两次分离（好处：能够提高热导率，从而节约冷却水，使油水分离的较为完全）及适当加热。
（加热至50℃左右，需使其相对湿度减低至50-60%的程度）旋风分离器：经过第一冷却器冷却（30-35℃）之后，大部分的油、水物质都接近或达到露点温度，已经结成较大的颗粒，并且雾粒浓度较大。
丝网分离器：第二冷却器（20-25℃）使空气进一步冷却后析出一部分较小雾粒。
（能够发挥丝网分离较小直径的雾粒和分离效率高的能力。
②冷热空气直接混合式空气预处理流程特点：可省去第二次冷却后的分离设备和空气加热设备，流程较为简单可行，利用压缩空气来加热处理后的空气，冷却水用量较少。
适用于中等含湿地区，但不适用合于空气含湿量高的地区。
（没有经过冷却处理后的那部分压缩空气的油水怎么办？）③利用热空气加热冷空气流程利用压缩后热空气合冷却后的冷空气进行热量交换，从而使冷空气升温的过程，以达到减低相对湿度的目标。
④高效前置过滤空气预处理流程特点：在压缩机前设置一台高效过滤器，采用泡沫塑料（即静电除菌）、超细纤维纸为过滤介质，并串联使用，使空气过滤后再进入空气压缩机。
（2）压缩空气预处理设备的作用：采风设备、粗过滤器、空气压缩机、空气储罐、气液分离器等。
1）采风设备：①采风塔（吸风塔）：越高越好，至少10m，设计气流速度8m/s左右。
生物工程设备期末复习题
生物工程设备期末复习题生物工程设备期末复习题一、填空题：1．某机械搅拌发酵罐内发酵液中的溶氧浓度为0.035mol/m3，此罐压下饱和溶氧浓度为0.315 mol/m3，此罐的k L a值为1000h-1，根据传质理论，计算此类发酵罐的供氧能力为280mol (O2)/(m3?h)。
2．某酒精工厂，每发酵罐的进料量为22t/h，每3h装满一罐，糖化醪密度为1100Kg/m3，装料系数为0.8，计算此发酵罐的全体积为75m3。
3．啤酒发酵罐中发酵液的对流主要是依靠其中CO2的作用，另外冷却操作时啤酒温度的变化也会引起罐的内容物的对流循环。
4．CIP清洗系统是Clean In Place的简称，即内部清洗系统（在位清洗），进行大罐清洗工作的关键设备是喷射洗涤装置。
5．悬浮培养适用于非贴壁依赖型细胞，贴壁培养适用于贴壁依赖型细胞。
除此之外还有一种固定化（包埋）培养对两类细胞都适用。
6．酒精厂以玉米粮食为原料的生产中需要粗选机、除铁器等设备对原料进行预处理。
7．啤酒厂生产麦芽汁多采用四器组合，四器为糊化锅、糖化锅、过滤槽、麦汁煮沸锅。
糊化锅的作用是加热煮沸辅助原料和部分麦芽粉醪液，使淀粉液化和糊化。
8．管式离心机转鼓直径小，转速高，一般为15000r/min，分离因数大，可达50000，因此分离强度高，可用于液-液分离和微粒较小的悬浮液的澄清。
10．膜分离过程的实质是小分子物质透过膜，而大分子物质或固体粒子被阻挡。
11．液-液萃取设备应包括3个部分：混合设备、分离设备、溶剂回收设备。
12．蒸发器主要由热交换器、蒸发室两部分组成。
13．结晶设备应有搅拌装置，使结晶颗粒保持悬浮于溶液中，并同溶液有一个相对运动，以成薄晶体外部境界膜的厚度，提高溶质质点的扩散速度，加速晶体长大。
14．沸腾造粒干燥过程中，影响产品颗粒大小的因素有停留时间、摩擦作用、干燥温度。
15．在用蒸汽加热灭菌时，要保证管道彻底灭菌，管路配置应能彻底排除冷凝水，故管路应有一定的斜度和装设排污阀门。
生物工程设备复习题(完美打印版)
生物工程设备复习题(完美打印版)1、离子交换树脂的主要理化性能有：颗粒度、交换容量、机械强度、膨胀度、含水量、密度、孔结构等。
2、我们可以通过设计生物反应器来实现生物反应的三个目标：生产细胞、收集细胞的代谢产物、直接利用酶催化得到所需产物。
3、大型发酵罐设计主要考虑因素：罐的耐压要求、罐的内部清洗、罐内的对流与热交换。
4、常见的通风发酵罐类型：机械搅拌发酵罐、气升式发酵罐、自吸式发酵罐、伍式发酵罐、文氏管发酵罐。
5、按操作压强可将蒸发分为:加压、常压或减压（真空蒸发）。
6、真空干燥设备一般由哪三个部分组成：密闭干燥室、冷凝器和真空泵。
7、影响恒速干燥的主要因素：空气流速、空气湿度、空气温度等外部条件。
8、液-液萃取设备包括哪三个部分：混合设备、分离设备和溶剂回收设备。
9、固体物料粉碎按受力情况分类：挤压；冲击；磨碎；劈碎。
10、糖蜜利用之前如何处理：稀释、酸化、灭菌和增加营养盐。
11、啤酒发酵设备发展方向：向大型、室外、联合的方向发展。
12、影响传质推动力的主要因素：温度、溶液的性质、氧分压、发酵罐内液柱的高度二、名词解释题（共16分，每小题2分）1、富氧通风：向发酵罐中通入富氧空气或直接通入氧气，提高相应的饱和溶氧浓度。
2、离子交换法：是通过试样离子在离子交换剂（固相）和淋洗液（液相）之间的分配（离子交换）而达到分离的方法。
分配过程是一离子交换反应过程。
3、悬浮培养：是指细胞在培养器中自由悬浮生长的过程，主要用于非贴壁依赖性细胞培养，如杂交瘤细胞等。
4、液化：淀粉糊化后，如果提高温度至130℃，由于支链淀粉的全部（几乎）溶解，网状结构彻底破坏，淀粉溶液的粘度迅速下降，变为流动性较好的醪液，此现象称为淀粉的溶解或液化。
6、过滤：以某种多孔物质为介质，在外力的作用下，使悬浮液中的液体通过介质的孔道，而固体颗粒被截留在介质上，从而实现固液分离的单元操作。
7、灭菌：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。
生物工程设备复习
生物工程设备复习《生物工程设备》总复习题1.辊式粉碎机广泛应用于颗粒状物料的中碎和细碎。
常用的有两辊式、四辊式、五辊式和六辊式等。
试设计一个六辊式粉碎机的示意图并标明物料运动方向，各部件名称。
/252.Rushton涡轮是最典型的涡轮搅拌器，Smith等提出采用弯曲叶片的概念，有效提高了载气能力，原因是什么？当用Rushton涡轮式搅拌器把气体分散于低黏流体时，在每片桨叶的背面都有一对高速转动的旋涡，旋涡内负压较大，从叶片下部供给的气体立即被卷入旋涡，形成气穴，气穴的存在会影响到发酵罐内的气液传质能力。
弯曲叶片可使其背面的旋涡减少，抑制叶片后方气穴的形成，从而提高载气能力。
/703.绘制前置高效过滤空气除菌流程，并说明。
前置高效过滤除菌流程如下图，该流程使空气先经中效、高效过滤后，然后进入空气压缩机。
经前置高效过滤器后，空气的无菌程度已达99.99％，再经冷却、分离和主过滤器过滤后，空气的无菌程度就更高。
/404.气升环流式发酵罐也是应用最广泛的生物反应设备。
其特点有哪些？①结构简单，冷却面积小；②无搅拌传动设备，节省动力约50％，节省钢材；③操作时无噪音；④料液装料系数达80％～90％，不须加消泡剂；⑤维修、操作及清洗简便，减少杂菌感染；⑥但不能代替好气量较小的发酵罐，对于粘度大的发酵液溶氧系数低。
/875.罐式连续蒸煮的加热罐和后熟器，其直径不宜太大。
原因是什么？直径不宜太大，否则罐中醪液返混现象严重，不能保证醪液先进先出，致使醪液受热时间不均匀，甚至出现部分醪液蒸煮不透就过早排出，而另有部分醪液过热而焦化。
/206.啤酒生产过程中利用的圆筒体锥底发酵罐的优点有哪些？①锥底罐是密闭罐，可作发酵罐，也可作贮酒罐，便于排放回收酵母，也可用二氧化碳洗涤，除去生青气味，促进啤酒的成熟。
同时，由于具备采取加压、升温的操作，生产灵活性大，可以缩短生产周期。
②本身有冷却夹套，容易控制发酵温度，可满足生产工艺要求。
生物工程设备试题
2007～2008学年第2学期期末考试生物工程专业《生物工程设备》课程试卷答案 B一、填空（共20小题，每小题1分，共20分）1、实体、带式、叶片式2、对流混合、扩散混合、剪切混合3、正三角形4、切向喂料式、轴向喂料式、径向喂料式5、换热板片、密封垫圈、压紧装置6、平衡重平衡法、双筛体平衡法7、、300～400mm8、换热板片、密封垫圈、压紧装置9、分离因数二、单项选择（共15小题，每小题2分，共30分）1、C2、A3、D4、D5、A6、A7、D8、D9、C 10、B11、D 12、B 13、A 14、B 15、D三、名词解释（共4小题，每小题3分，共12分）1、离心过滤答：在有孔的鼓内壁面覆以滤布，则流体甩出而颗粒被截留在鼓内。
2、筛面利用系数答：筛面利用系数是指整个筛面上筛孔所占面积与筛面总面积之比。
3、二次蒸汽答：液料中生成的蒸汽。
4、内热性干燥答：在能量场下以微波、红外线、高频电场使被干燥物体产生分子运动而达到传热目的的干燥方法。
四、简答题（共4小题，每小题5分，共20分）1、根据转鼓真空过滤机工作原理图，简述其工作原理。
答：转鼓是这种过滤机的主体,它是可转动的水平圆筒,圆筒外表面由多孔板或特殊的排水构件组成，上面覆滤布。
圆筒内部被分隔成若干个扇形格室每个格室有吸管与空心轴内的孔道相通，而空心轴内的孔道则沿轴向通往位于轴端并随轴旋转的转动盘上。
当转鼓旋转时，借分配头的作用，扇形格内分别获得真空和加压，如此便可控制过滤、洗涤等操作循序进行2、简述高压均质机工作原理。
答：高压均质机的工作原理是：料液以很高的速度通过均质阀缝隙处，受到强烈剪切作用而达到均质和乳化作用，脂肪球流经缝隙后，由于受到压力的作用，使脂肪球颗粒延伸，当物料通过均质阀时，将延伸部分切割为细小的脂肪球微粒。
3、说明下列四图分别为哪种螺旋叶片，简述其各自应用特点。
答：螺旋叶片形状可分为实体、带式、叶片式和成型等四种。
当运送干燥的小颗粒或粉状物料时，宜采用实体螺旋，这是最常用的型式。
生物工程设备期末考试模拟试题(一)
问答题1、先开气，再冷却的原因？防止因为突然冷却而形成负压，导致罐体吸瘪2、无菌气体的质量指标，以及湿度要求？其质量指标为：温度、压力、流量、空气相对湿度、空气无菌度相对湿度控制在≤60%是保证空气过滤器的过滤效率及过滤器的使用寿命，相对湿度过低空气预处理能耗大，并且在发酵培养过程中蒸发带出的水分也越多，而过高会影响过滤效力，减短使用寿命。
3、变速搅拌的优点？变速搅拌更能适应发酵过程中不同生长期对搅拌转速的不同要求，这样不仅可勤俭搅拌所消费的电能，并使一个发酵罐能适用于多种产品的生产。
同时在培养基采用实罐灭菌工艺时，低转速搅拌，可避免电机因无通气下，搅拌电流超标，导致电机烧掉。
4、离心机的特性指标是什么？管式、碟片式、螺旋卸料式离心机的适用范围、粒径要求以及料液固液相浓度的要求？略，请参考另一份文档『模拟试题(二)』5、膜分离的优点？干净、效率高、投资小、易验证、连续操作、易于放大；膜分离正常在常温下操作，整个过程完全是物理变化，这对处理热敏物质，特别如基因工程所表达的蛋白质药物等热敏产品尤其具备优势6、离子交换罐设计参数，反吸附离子交换罐中液体的流速是如何考虑的？设计参数主要考虑：一是离子交换罐的结构尺寸，二是离子交换树脂的装量。
考虑因素在于：液体的流速应使树脂沸腾但不能被带出7、强化薄膜蒸发浓缩的操作要点？(1) 料液靠近于沸点温度进料；(2) 蒸发器中的温差不能太大；(3) 汽液分离后果好；(4) 足够的冷凝能力；(5) 足够和合适的真空度；8、冷冻干燥原理，蛋白质药物制剂为何采用此方法？冷冻干燥是将湿物料冷到冰点以下，其中水分先变成固态冰，再置于较高真空下，将冰直接升华除去采用此法的原因在于，蛋白质高热敏性不能用高温干燥,洁净室医用洁净室的设计理念与日常管理，而冷冻干燥的温度很低，能保持其生物活性；蛋白质药物的制剂含量很低，分装不易，体积小，冻干可以解决这一问题，外观好，复水性好计算题1、罐体体积60m3，内径3000mm，装料系数为0.7，通气1.2VVM，罐体表压0.03MPa，转速160r/min，换热面积110m2，培养温度30℃，发酵热63000kJ/m3·h，液体密度1050kg/m3，黏度0.1Pa·s，传热系数1570kJ/m2·h·℃，冷却水比热4.2kJ/kg·℃，六半k=6.3，六平k=6，六弯k=4.8，六箭k=4，，四宽折旋k=1.6，直边高度0.04m，求(1)直角高及H/D(2)需要几层搅拌器，搅拌桨的直径是多少(3)搅拌器如何组合应用(4)冷却水进水温度Δt=5℃(5)冷却水用量略，请参考另一份文档『习题答案』2、罐体体积60m3，通气1.2VVM，发酵温度30℃，空气进入温度45℃，求每小时空气高于发酵液温度而释放出的热量占发酵热的百分率是多少？(已知：发酵热63000kJ/m3·h，空气密度1.293kg/m3，比热1.01kJ/kg·℃)略，请参考另一份文档『习题答案』。
生物科技行业生物工程设备复习题
（生物科技行业）生物工程设备复习题生空空空空发酵罐的装料系数壹般为 ~ 工业上常根据分离因数把离心机分为液液萃取设备包括3部分，分别是双端面轴封由和工业上物料的破碎分为破碎和酒精工业所用的俩塔式蒸馏，主要设备有膜过滤设备主要式、式、受内压的发酵罐，罐壁厚度和罐径和罐压成啤酒生产中都用到哪些设备？从大麦的分选到啤酒灌装，按工艺过程写出设备名称。
离心机、离心机和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2、无论是种子罐或发酵罐，当培养基尚未进罐前对罐进行预先灭菌，我们称为空罐灭菌，此时对灭菌温度和灭菌时间的要求是____________________，只有这样才既合理经济，又能杀灭设备中各死角残存的杂菌或芽孢。
A.高温瞬时(133℃，15秒钟)B.同实罐灭菌壹样(115℃，8-15分钟)C.高温长时(127℃，45分钟)D.间歇灭菌(100℃，30分钟，连灭三次)3、机械轴封的动环的硬度比静环_______。
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。
4、机械搅拌发酵罐中最下面壹档搅拌器离罐底距离壹般__________搅拌器直径的高度，最上面壹个搅拌器要在液层以下0.5米(大罐)。
A.小于壹个B.大于壹个小于俩个C.等于壹个D.等于俩个二、多项选择题1、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______。
A.给培养微生物提供氧气B.也能起壹定的搅拌作用，促进菌体在培养基中不断混合，加快生长繁殖速度C.打碎泡沫，防止逃液D.保持发酵过程的正压操作2、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_______封头。
A.锥形B.椭圆C.蝶形D.球形3、通用式机械搅拌发酵罐中挡板的作用是_________。
生物工程设备总复习
概念题1、真空冷冻干燥：把含有大量水分物质，预先进行降温冻结成固体，然后在真空的条件下使水蒸汽直接升华出来。
2、气流输送：借助空气在密闭管道内的高速流动，物料在气流中被悬浮输送到目的地。
3、沸腾干燥：是利用流态化技术,即利用热的空气流体使孔板上的粒状物料呈流化沸腾状态，使粒子中的水分迅速汽化，达到干燥目的。
4、分子蒸馏：是在高真空条件下进行的非平衡蒸馏。
其蒸发面与冷凝面的距离在蒸馏物料的分子的平均自由程之内。
此时，物质分子间的引力很小，自由飞驰的距离较大，这样有蒸发面飞出的分子，可直接落到冷凝面上凝聚，从而达到分离的目的。
5、喷雾干燥：是利用不同的喷雾器，将悬浮液和粘滞的液体喷成雾状，形成具有较大表面积的分散微粒同热空气发生强烈的热交换，迅速排除本身的水分，在几秒至几十秒内获得干燥。
6、沸腾造粒干燥：是利用流化介质（空气）与料液间很高的相对气速，使溶液带进流化床就迅速雾化，这时液滴与原来在沸腾床内的晶体结合，就进行沸腾干燥，故也可看作是喷雾干燥与沸腾干燥的结合7、全挡板条件：是指在一定转数下再增加罐内附件而轴功率仍保持不变。
要达到全挡板条件必须满足下式要求： (0.1~0.12)0.5b D n n D D ⋅=⋅=D-发酵罐直径，b-挡板宽度，n-挡板数8、吸附操作：是利用适当的吸附剂，在一定的操作条件下，使有用目标产物或有害成分被吸附剂吸附，富集在吸附剂表面，然后再以适当的洗脱剂将吸附的物质从吸附剂上解吸下来，从而达到浓缩和提纯的目的，这样的过程称为吸附操作。
9、薄壁容器：压力容器的壁厚与其内半径之比小于0.1的容器称为薄壁容器。
简答题：1、简述蒸发过程的必要条件①充足的加热热源，以维持溶液的沸腾和补充溶剂汽化所带走的热量。
②保证溶剂蒸汽，即二次蒸汽的迅速排除。
③一定的热交换面积，以保证传热量。
2、提高过滤速度的方法都有那些?答：有两方面的措施：（1）改变发酵液的性质，如通过增加发酵液的温度、调节pH、加入絮凝集剂、加入某些盐类。
生物工程设备期末复习
5.分批灭菌的操作要点：
凡是与培养基接触的管道都要进蒸汽（包括视镜冲洗管道）
凡是不与培养基接触的管道都要排汽
6.连续灭菌流程：将配制好的并经预热的培养基用泵连续输入由直接蒸汽加热的加热塔，使其在短时间内达到灭菌温度。然后进入维持罐（或维持管），使在灭菌温度下维持5～7分钟后再进入冷却管，使其冷却至接种温度并直接进入已事先灭菌（空罐灭菌）过的发酵罐内。
发酵罐的结构:通用式发酵罐是密闭受压设备，主要部件有罐体，搅拌装置（分涡流式搅拌器--径向流型和螺桨式搅拌器---轴向流型作用:①产生强大的总体流动，将流体均匀分布于容器各处，以达到宏观均匀②产生强烈的湍动，使液体，气体，固体微团尺寸减小。两种作用将有利于混合，传热和传质）消泡器，轴封，传动装置，传热装置，挡板（①防止搅拌过程中漩涡的产生②将液流由径向改为轴向流）人孔，视镜通气装置，进出料管，取样管等
6搅拌轴功率的计算过程及电机确定轴功率:搅拌器输入液体的功率，不是电动机的轴功率或耗用功率；搅拌器的轴功率P等于搅拌器施加于液体的力f及由此而引起的液体平均流速w之积（p39，电机确定p54～61）
7P=HQρ H:动压头Q:搅拌器对液体的翻动量ρ:液体密度
8影响氧传递的因素，如何提高通用式发酵罐供氧能力（P63）因素:①推动力（提高液相氧的平衡浓度，增加氧分压，提高反应器中的压力，增加空气中氧的相对含量）②气液比表面积α（增加单位体积通气情况下的搅拌功率，增加通气量）③体积传质系数Klα④其他因素，如表面活性剂，盐浓度
目前工业化微生物发酵企业一般都采用二级空气过滤除菌:①总过滤器粗过滤除菌②进管前分过滤器过滤除菌
《生物工程设备》复习题
《生物工程设备》复习题一、填空题1、机械粉碎设备包括：________、________、________、________和________等。
2、啤酒生产中麦芽汁的制备设备包括_______、________、________、 _______和__________。
3、影响纤维素酸水解的因素主要有___________、___________、_________和__________等。
4、空气的两级冷却、加热除菌流程中的主要设备有________、________、_________、_________、__________、_________、________和__________等。
5、固体发酵生物反应器包括：__________、_______、_______、_________和________等。
6、气体输送设备有_____________、____________、__________等。
7、发酵工厂中常用的筛选设备是________和___________，固体混合机理包括___________、________和__________。
8、啤酒糖化系统设备的四器组合包括________、___________、________和__________。
9、纤维状或颗粒状过滤介质主要有___________、___________、_________和_________等。
10、固体培养基制备的主要设备有________、________、_________、________和________等。
11、超临界流体萃取分离方法可分为：_____________、_______________、_______________。
12、固体输送设备有_____________、____________、__________和__________。
13、机械搅拌通风式发酵罐几何尺寸：罐高（H）与罐径（D）之比为________，挡板宽度（B）与D之比为_________，搅拌叶轮直径（Di）与D之比为__________，相邻搅拌叶轮间距S与Di之比为_______，最下一组搅拌叶轮与罐底的距离（C）与Di之比为_____________。
生物工程设备期末复习题
生物工程设备期末复习题一、填空题：1．某机械搅拌发酵罐内发酵液中的溶氧浓度为0.035mol/m3，此罐压下饱和溶氧浓度为0.315 mol/m3，此罐的k L a值为1000h-1，根据传质理论，计算此类发酵罐的供氧能力为280mol (O2)/(m3∙h)。
2．某酒精工厂，每发酵罐的进料量为22t/h，每3h装满一罐，糖化醪密度为1100Kg/m3，装料系数为0.8，计算此发酵罐的全体积为75m3。
3．啤酒发酵罐中发酵液的对流主要是依靠其中CO2的作用，另外冷却操作时啤酒温度的变化也会引起罐的内容物的对流循环。
4．CIP清洗系统是Clean In Place的简称，即内部清洗系统（在位清洗），进行大罐清洗工作的关键设备是喷射洗涤装置。
5．悬浮培养适用于非贴壁依赖型细胞，贴壁培养适用于贴壁依赖型细胞。
除此之外还有一种固定化（包埋）培养对两类细胞都适用。
6．酒精厂以玉米粮食为原料的生产中需要粗选机、除铁器等设备对原料进行预处理。
7．啤酒厂生产麦芽汁多采用四器组合，四器为糊化锅、糖化锅、过滤槽、麦汁煮沸锅。
糊化锅的作用是加热煮沸辅助原料和部分麦芽粉醪液，使淀粉液化和糊化。
8．管式离心机转鼓直径小，转速高，一般为15000r/min，分离因数大，可达50000，因此分离强度高，可用于液-液分离和微粒较小的悬浮液的澄清。
10．膜分离过程的实质是小分子物质透过膜，而大分子物质或固体粒子被阻挡。
11．液-液萃取设备应包括3个部分：混合设备、分离设备、溶剂回收设备。
12．蒸发器主要由热交换器、蒸发室两部分组成。
13．结晶设备应有搅拌装置，使结晶颗粒保持悬浮于溶液中，并同溶液有一个相对运动，以成薄晶体外部境界膜的厚度，提高溶质质点的扩散速度，加速晶体长大。
14．沸腾造粒干燥过程中，影响产品颗粒大小的因素有停留时间、摩擦作用、干燥温度。
15．在用蒸汽加热灭菌时，要保证管道彻底灭菌，管路配置应能彻底排除冷凝水，故管路应有一定的斜度和装设排污阀门。
生物工程设备复习题
1.真空冷冻干燥：将湿物料（或溶液）在较低温度下（-50~-10℃）冻结成固态，然后在高度真空（0.1~130㎩）下，将其中固态水分直接升华为气态而除去的干燥过程，也称升华干燥。
2.全挡板条件：在一定的搅拌转速下，在搅拌罐中增加挡板或其他附件时，搅拌功率不再增加，而漩涡基本消失。
3.人孔：安装在储罐顶上的安全应急通气装置，用于人员进出设备以便安装、检修和安全检查的开孔结构。
4.生物反应器：以活细胞或酶为生物催化剂进行细胞增殖或生化反应提供适宜环境的设备，可分为细胞反应器和酶反应器两大类。
5.轴封：轴是一种摩擦密封或填料函，用以防止压缩机或其他流体输送设备轴与轴承之间的液体泄漏，也是防止泵轴与壳体处泄漏而设置的密封装置。
6.蛇管：一种可以定型的金属类软管和不可定型的金属类软管的一种通俗的名称，用于换热。
7.空消：无论是种子罐、发酵罐还是液氨罐、消泡罐，当培养基尚未进罐前对罐进行预先灭菌，为空罐灭菌。
8.糊化锅：用来加热煮沸辅助原料（一般为大米粉或玉米粉）和部分麦芽粉醪液，使其淀粉液化和糊化的设备。
9.凝聚：指在电解质作用下，由于胶粒之间双电层电排斥作用降低，电位下降，而使胶体体系不稳定的现象。
10.超滤：按粒径选择分离溶液中所含的微粒和大分子的膜分离操作。
11.双水相萃取：当两种亲水性溶剂或一种亲水性溶剂与一种盐在水中以一定浓度混合时，可形成互不相溶的两相，其中一相富含一种亲水性溶剂，一相富含另一种亲水性溶剂或盐，这种两相体系可称之为双水相体系。
12.夹套：在容器的外侧，用焊接的方式装设各种形状的钢结构，使其与容器外壁形成密闭的空间。
13.实消：将配制好的培养基放在发酵罐或其他容器中，通入蒸汽将培养基和所用设备一起灭菌的操作过程。
14.连消：将配制好的培养基在向发酵罐等培养装置输送的同时进行加热、保温和冷却过程的灭菌方法。
15.糖化锅：使麦芽粉与水混合，并保持一定温度进行蛋白质分解和淀粉糖化的设备。
2020年(生物科技行业)生物工程设备复习题
（生物科技行业）生物工程设备复习题生物工程设备复习题第壹套一、填空1、水的杀菌是指杀灭水中的致病菌，目前常用、及。
2、制冷系统最核心的设备是，常用的制冷剂有氨和几种。
3、生物工业容器常用的清洗剂是溶液，膜的清洗常用酶。
4、往复泵流量不连续，不适于输送腐蚀性物料，工业上常用泵和代替。
5、计算管径时，关键是的选择。
6、光学法测定空气中的微粒时，粒子的和讯号峰值有关，和讯号脉冲频率有关。
7、发酵罐的管壁厚度主要和发酵罐的和有关。
8、朝日罐的特点是利用回收酵母，联合罐设计的最大特点是在酵母层之上安装壹个，可引起啤酒的运动。
9、发酵工业最常用的压强检测仪是式压力表，温度计最常用。
10、工业上常用的离心机有和离心机。
二、单项选择1、气升式发酵罐的优点是无需。
A.空气过滤系统B.搅拌器C.空气喷嘴D.罐外上升管2.硅藻土的主要成分是。
A.Fe2O3B.CaOC.SiO2D.MaO3、沸腾造粒干燥器中，为使不同大小颗粒能在床层中分级，其形状设计为：A.圆柱形B.圆锥形C.倒圆锥形D.长管状4、真空煮晶锅的结晶过程是下列哪种原理A.采用降温来降低溶解度使溶液进入过饱和区结晶B.采用调pH到等电点来降低物料溶解度至过饱和区结晶C.蒸发溶剂，使浓缩溶液进入过饱和区起晶D.之上皆非5、空气过滤系统中旋风分离器的作用是。
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6、连消工艺流程中，物料中的杂菌主要在哪个设备中被灭活A.连消塔B.维持罐C.喷淋冷却器D.喷射加热器7、某空气净化流程中空气流经下列各设备的顺序排列哪个正确：A.总过滤器--空压机--贮罐--壹级冷却器--二级冷却器--旋风分离器--丝网分离器--加热器--粗过滤器B.总过滤器--空压机--贮罐--壹级冷却器--旋风分离器--二级冷却器--丝网分离器--加热器--粗过滤器C.粗过滤器--空压机--壹级冷却器--旋风分离器--二级冷却器--丝网分离器--加热器--贮罐--总过滤器D.粗过滤器--空压机--贮罐--壹级冷却器--旋风分离器--二级冷却器--丝网分离器--加热器--总过滤器8、好气性发酵工厂，在无菌空气进入发酵罐之前，以确保安全。
生物设备工程复习题
生物设备工程复习题生物工程设备复习课堂问题：1、实罐灭菌如要缩短冷却时间，采用何种方式比较经济合理？降低冷却水温度？增加冷却面积？增加冷却水流量？2、灭菌过程间接升温后关搅拌再直接通蒸汽进罐是否正确？为什么？（不正确。
大罐混合不好，测PH，温度的点均在搅拌桨附近）3、为什么灭菌后先开空气再开冷却？（负压）4、从工程上分析影响培养基湿热灭菌的因素有哪些？（培养基成分、起泡程度、培养基颗粒大小、罐内空气排除、搅拌混合均匀等。
）5、生物发酵用净化空气的质量指标如何控制？6、空气净化过滤如何考虑节能？7、空气分水，干燥设备如何选用？8、无菌空气相对湿度越大越好么？为什么？（低的话，带出去的水分太多，预处理耗能大；高的话，影响过滤效率，过滤器使用寿命短）9、通用式机械搅拌微生物反应器的搅拌桨如何组合选用？（必考）10、通用式机械搅拌反应器的结构，比例尺寸，基本部件。
（PPT）11、根据发酵热计算冷却水流量。
12、生物反应器换热面积设计计算的依据。
（发酵热，传热系数，冷却面积……）13、功率计算。
（必考）（公式，气体条件，单位。
PPT上书上都有例题）14、如何提高生物反应器的供氧能力？（提高Kla，提高传值推动力（提高氧分压，改变培养基性质），增加转速和直径）14、离心分离因素：评价离心力的大小。
定义是什么？（书P89）15、列举7个离心分离设备。
（书P91）（重力沉降槽，增稠器，管式离心机，板框压滤机，真空鼓式过滤机，叶滤机，超滤器，反渗透器，碟片式离心机……）16、那些工艺过程需要液固分离？（PPT）17、碟片式离心机是利用沉降中的什么原理设计的？18、真空干燥和冷冻干燥有什么区别？（都是使物料处于真空状态下进行干燥。
真空干燥是使物料中水分由液态变成气态而除去。
冷冻干燥是将湿物料冷到冰点以下，其中水分先变成固态冰，再置于较高真空下，将冰直接升华除去）19、超滤膜的结构。
（板式、框式、卷式、中空纤维四种）计算题：1、有一发酵罐装料F为28m3，盘管传热面积30m2，实罐灭菌后要求在5小时内从120摄氏度冷却到30摄氏度，若冷却水进口温度为10摄氏度，传热系数为1600（kJ/m2。
生物工程设备复习3
6. 机械搅拌通风式生物反应器的通气装臵采用开口朝下的多孔环形管。环的直径约为搅拌器 直径的0.8倍，孔的总面积 通风管的截面积。（ ） A、约等于 B、约大于 C、约小于 D、无关系 7. 对于大通风比发酵过程来说，发酵罐内发酵液中的空气气泡直径:( ) A:与通风量有关，与空气喷嘴直径有关 B:与通风量无关，与空气喷嘴直径有关 C: 与通风量无关，与空气喷嘴直径无关 D: 与通风量有关，与空气喷嘴直径无关 8. 由于经分离器出来的气流尚含有较多的微细物料和灰尘，为保护环境，回收气流中有经济 价值的粉末并防止粉末进入风机使其磨损，需在分离器 和风机入口 装设除尘器。 （ ） A．前 后 B. 前 前 C. 后 前 D. 后 后 9. 采用喷水室进行空气调节，空气调节过程是:( ) A:等温减湿 B:升温减湿 C:升温增湿 D:降温增湿 10. 胀缩式糖蜜连续稀释器的中间收缩段部分的长度一般（ ）主体管直径。 （ ） A、大于 B、 等于 C、小于 D、无关系
二、单项选择题（共 10题，每题1分，共10分）请把下列各题的选项中的正确答案字母标号 填入题后的括号中。 1. 连消塔用内外两根管子套合组成，内管开有45°向下倾斜的小孔，孔径一般为6mm，蒸 汽由此喷出。孔距应（ ），使蒸汽较为均匀。 A. 从上到下减小 B. 相等 C. 从上到下增大 D. 都可以 2. 罐式连续蒸煮罐的加热蒸汽入口处必须装有 ，以防止蒸汽管路压力降低时罐内醪液倒 流甚至造成管路上其他装臵的堵塞。 （ ） A、安全阀 B、止逆阀 C、真空安全阀 D、三通球阀 3. 直接向空气中喷100℃蒸汽，此过程对湿空气来说将近似是: ( ) A:等湿升温 B:等温加湿 C:加湿升温 D:等温等湿 4. 垂直管中颗粒物料气流输送的流体力学条件是: ( ) 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
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生物反应器部分复习思考题
1、搅拌器轴功率
2、全挡板条件
3、装液系数
4、公称容积
5、如何评价通风发酵罐的性能?
6、如何计算通风发酵罐的壁厚（受内压或受外压）？
7、简述机械搅拌通风发酵罐（TRC）的工作原理。
8、影响K Lα的主要因素有那些？如何提高发酵罐的K Lα？
9、叙述气升式发酵罐（ALR）的工作原理及特点和应用？
10、简述自吸式发酵罐的工作原理及优缺点和应用？
11、发酵罐的换热装置形式有哪些及其各自特点？
12、熟悉通用式机械搅拌发酵罐各个部件的名称。
13、某酶制剂厂细菌发酵罐直径D=2.4M，液深H =2.9M；装有四块挡板，两只圆盘六弯叶涡轮搅拌器，直径D =0.80M，间距S=1.5M，醪液粘度μ=9.8×10 N·sec/M ，密度ρ=1020 kg/M ，搅拌转速N=165rpm，通气量Q=12.7M /min，罐压P=0.2 MPa (绝对大气压)，三角皮带的效率是0.92，滚动轴承(两个)的效率是0.99，滑动轴承(一个)的效率是0.98，端面轴封增加的功率为1%，求轴功率Pg，并选择合适的电机和轴径。
已知在充分湍流状态时，圆盘弯叶涡轮搅拌器的功率准数N = 4.7 。
式中物理量的单位：P0 W ρ kg/M3 μ N·sec/M2 D M N rps 在不通气条件下两只圆盘弯叶涡轮搅拌器的输入搅拌功率是一只的1.77倍，即P2 /P1 =1.77 修正的迈凯尔公式: Pg=2.25×10 式中物理量的单位：Pg、P0 kW Q ml/min D cm N rpm 轴径：d = 120 (mm) 式中物理量的单位：Pg：kW n ：rpm d0：mm
14、简述酒精间歇发酵设备的结构?其洗涤和冷却装置有哪几种?
15、简述圆筒体锥底发酵罐的结构和特点。
何为氨直冷?有何优点?
16、简述啤酒发酵锥形罐产生真空的原因。
如何防止?
17、锥形发酵罐中发酵液如何进行对流和热交换？
18、试设计一啤酒连续发酵的设备流程，说明各设备的作用。
19、何谓CIP? 啤酒发酵罐的CIP清洗系统由那些操作程序组成？
20、植物细胞反应器有几类？
21、动物细胞培养方法有哪些？细胞培养的操作方式有哪些？
22、动物细胞大规模培养反应器有哪些？
23、举例说明动物细胞大规模培养技术的应用。
24、简述微载体系统培养动物细胞的优点。
25、简述微藻大规模培养的特点? 微藻培养反应器应具有哪些条件?
26、中空纤维细胞培养反应器、微载体培养系统应用方面已取得哪些进展？
27、为什么要对生物反应过程和反应器系统进行检测和控制?
28、生化过程主要检测的参变量有哪些?各参变量检测的必要性是什么?
29、简述生物反应检测仪器的基本组成?试举例说明如何进行在线无菌取样？
30、简述生化过程主要参数检测原理及仪器?
31、简述生物传感器的类型及原理。
生物传感器的换能元件有哪些?
32、生化反应过程主要控制的参数有哪些?简述其控制方法。
33、一个生物工程产品的研究开发周期包括哪三个阶段?何谓生物反应过程的放大?为什么需要进行生物反应过程的放大?
33、常见生物反应过程的放大方法有哪些?何谓理论放大法、因次分析法?
34、通风发酵罐经验放大法的放大准则主要有哪些?。