生物工程设备复习题(完美打印版)
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。
生物工程设备考试题目
生物工程设备作业（1-4章）绪论1 为提高生产效应或降低生产成本，生物工程设备发展的趋势是什么？（1）、设备材料越用越好：地缸、木桶——水泥池——碳钢、低合金钢——优质合金钢。
（2）、发酵设备容积逐渐增大：由传统的木桶200-400L逐渐发展到现在:啤酒320m3、谷氨酸 700m3、单细胞蛋白1500m3、喷雾干燥塔由蒸发能力50kg/h发展到5000kg/h。
（3）、自动化程度越来越高：由手动及人工看罐，发展到温度、搅拌、风量、风压、PH、溶氧、消泡、补料全部可以进行自控，应用微机管理。
（4）、设备趋于标准化：由自行设计、加工发展到厂家可提供标准图纸及可订购加工。
（5）、工艺流程更简单化：设备的整合使得单元操作合并，缩短了工艺流程；先进设备的应用，完全改变了原有复杂的工艺流程。
（6）、由分批生产向连续化生产过渡：连续化生产同分批生产相比较，具有优点：操作简单、生产能力大、设备利用率高（灭菌）、生产质量稳定、易实现自动化。
目前，液化、糖化、连消、发酵、浓缩、干燥、结晶等单元操作都可进行连续操作。
2 为适应现代工业化生产的要求，生物工程设备技术改进的方向是什么？3 生物工业化的生产，对生物工程设备的要求是什么？掌握生物工程生产设备结构及工作原理。
主要设备的设计计算及选型。
掌握生物反应器发酵罐的设计。
了解国内外生物工程与设备的新技术、新设备及发展动向。
初步具有独立分析和解决试验研究及工业生产上的工程设备问题的能力。
物料输送1 在进行输送物料设备的选型时，一般考虑的主要因素是什么？2 斗式提升机的料斗类型和各自输送的对象是什么？深斗：深度大、装料多，较难卸料，适用于干燥、易撒落的颗粒物料。
浅斗：深度小，斗口宽，易卸料，可用于较湿和较黏物料的输送。
尖角形斗：侧壁延伸至板外成挡板，安装无间隙，侧壁相连成导槽，不易侧滚。
3 斗式提升机的喂料和卸料方式有哪些，分别适用那种类型的物料？喂料——掏取式：干燥松散的小颗粒、粉状物料，带速较高喂入式：潮湿易结团或大颗粒物料，带速较低卸料——离心式：适用干燥松散且磨损小的物料重力式：适用黏度较大或较重不易甩出的物料4 带式输送机的基本机构和输送的对象是什么？组成：输送带、托辊、鼓轮、传动装置、张紧装置、加料装置、卸料装置水平或倾斜输送粉状、颗粒状、块状、整件物料5 螺旋输送机输送的特点？优点：构造简单，密封好，便于在若干位置进行中间装载或卸载。
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、名词解释1、菌体的率 YX/S 对基质的细胞得率Yx/s2、半连续式操作又称反复分批式培养或换液培养，是指在分批式操作的基础上，不全部取出反应系剩余部分重新补新的营养成分，再按分批式操作的方式进行培养，这是反应器内培养液的总体积保持不变的操作方式。
3、Ka酸平衡系数4、发酵稀释比D5、过滤效率被捕捉的粉尘量与原空气中粉尘量之比。
6、装料系数发酵罐存在持气与起泡问题，必须在充入培养液后留有一定的空间。
式中V —发酵罐的代表容积（m 3）；V 0—进入发酵罐的发酵液量（m 3）ψ —装液系数7、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，又称分批灭菌。
8、升膜式蒸发器真空蒸发设备，主要由加热室和汽液分离器组成，在真空状态下溶液在蒸发器的加热表面形成液膜，很快受热升温、汽化、浓缩。
液膜与蒸发的二次气流方向相同称为升膜式蒸发器。
9、带式输运机利用一根封闭的环形皮带，绕在相距一定距离的2个鼓轮上，皮带由主动轮带动运行，物料在带上靠摩擦力随带前进，到另一端卸料。
由皮带、托辊、鼓轮、传动装置、张紧装置、加料装置和卸料装置组成。
适用于松散干湿物料、谷物颗粒及成件制品。
10、比拟放大即生物反应过程的放大，就是指以实验或中式反应设备所取得的数据为依据，设计制造大规模的反应系统，确定相应的工艺条件，以进行工业规模生产。
二.填空1.某机械搅拌发酵罐内发酵液中的溶氧浓度为0.025mol/m 3,此罐压下饱和溶氧浓度为0.275 mol/m 3,此罐的KL a 值为1000(1/h),根据传质理论,计算此类发酵罐的供氧能力为250 mol (O 2)/(m 3?h)2.某酒精工厂,每发酵罐的进料量为24t/h,每4h 装满一罐,糖化醪密度为1075 Kg/m 3,装料系数为0.9, 计算此发酵罐的全体积约为 100 m 33.啤酒发酵罐中发酵液的对流主要是依靠其中CO 2 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。
生物工程设备习题及答案
58、闭风机的叶片转速较低，防止物料被甩出。转速一般为。
59、空气除尘过程中，布袋滤尘器的布袋作用是。
60、物料在水平管道中的运动状态受到气体流速的影响。有三种不同的运动状态，分别是________、________、________。
30、由压缩机提供发酵工业生产所用低压空气最为合理。
31、物料干燥中恒速干燥阶段主要排除。
32、冷冻干燥中水的三相点是、的重合，冷冻干燥操作的必要条件是。
33、在糖蜜为原料的酒精厂中，多采用的两塔蒸馏流程。
34、当从几个不同的地点向一个卸料点卸料时，应采取风力输送最为合适。
和管路的彻底灭菌，管道应有一定的斜度，最低取。
10.常用的生物传感器是由和组成的，后者的作用是。
11．在真空式、压力式和混合式三种气流输送流程中，即使系统设备中出现漏孔也不会使粉尘外泄的输送流程是：。
12.动物细胞培养的中空纤维反应器由无数根纤维形成内外两个腔，贴壁细胞接种在，培养液进入到，代谢目标产物在，代谢废物在。
13.锤式粉碎机的矩形锤刀两端各打一轴孔，一个刀片两头反正可调换次。
复习题一
一、填空题
1.固体物料的输送方法有四种分别为：、、、。
2.体外培养的动物细胞有两种类型，它们分别是和。
3.啤酒厂糖化设备多利用四器组合完成，四器主要是指：、、、和。
4.生物工程产品研究开发必须经历的3个阶段是、和。
5.离子交换树脂单元由两部分组成分别为：和。
6. CIP清洗系统之意即：，其关键设备是，一种，另一种。
47.好氧发酵液中溶氧浓度的测定通常用溶氧电极法。厌氧发酵和亚需氧生物反应系统内，微量的溶氧浓度可用____________指示。
(高考生物)生物工程设备复习题
（生物科技行业）生物工程设施复习题生物工程设施复习题第一套一、填空1、水的杀菌是指杀灭水中的致病菌，当前常用、及。
2 、制冷系统最核心的设施是，常用的制冷剂有氨和几种。
3、生物工业容器常用的冲洗剂是溶液，膜的冲洗常用酶。
4、来去泵流量不连续，不适于输送腐化性物料，工业上常用泵和取代。
5、计算管径时，重点是的选择。
6、光学法测定空气中的微粒时，粒子的与讯号峰值有关，与讯号脉冲频率有关。
7、发酵罐的管壁厚度主要与发酵罐的和有关。
8、朝日罐的特色是利用回收酵母，联合罐设计的最大特色是在酵母层之上安装一个，可惹起啤酒的运动。
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 、工业上常用的离心计有和离心计。
二、单项选择1 、气升式发酵罐的长处是无需。
A. 空气过滤系统B.搅拌器C.空气喷嘴D.罐外上涨管2.硅藻土的主要成分是。
A.Fe 2O 3B.CaOC.SiO 2D.MaO3、沸腾造粒干燥器中，为使不一样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以下哪一种原理A.采纳降温来降低溶解度使溶液进入过饱和区结晶B.采纳调 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.以上皆非5 、空气过滤系统中旋风分别器的作用是。
A. 分别油雾和水滴B.分别所有杂菌C.分别二氧化碳D.分别部分杂菌6、连消工艺流程中，物猜中的杂菌主要在哪个设施中被灭活A.连消塔B.保持罐C.喷淋冷却器D.发射加热器7、某空气净化流程中空气流经以下各设施的次序摆列哪个正确：A.总过滤器 -- 空压机 -- 贮罐 -- 一级冷却器 -- 二级冷却器 -- 旋风分别器 -- 丝网分别器 -- 加热器-- 粗过滤器B.总过滤器 -- 空压机 -- 贮罐 -- 一级冷却器 -- 旋风分别器 -- 二级冷却器 -- 丝网分别器 -- 加热器 -- 粗过滤器C.粗过滤器 -- 空压机 -- 一级冷却器 -- 旋风分别器 -- 二级冷却器 -- 丝网分别器 -- 加热器 --贮罐 -- 总过滤器D.粗过滤器 -- 空压机 -- 贮罐 -- 一级冷却器 -- 旋风分别器 -- 二级冷却器 -- 丝网分别器 -- 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以前，以保证安全。
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。
生物工程设备习题集
生物工程设备习题集1. 单项选择题: (每题1分)1. 目前啤酒厂的糖化锅中利用____________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.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______，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. 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.同实罐灭菌一样(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)5. 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。
6. 溶液在升膜式蒸发器加热管中出现爬膜的最重要条件是__________。
A.物料进口处或出口处采用浮头管板B.蒸发器壳体应有膨胀圈C.物料在加热管内有足够的浓缩倍数，一般为七倍D.加热的蒸气与物料之间有足够的温度差，一般为20-35℃7. 目前啤酒厂的圆筒锥底发酵罐内采用____________。
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8. 空气过滤系统中空气加热器的作用是______________。
A.对空气加热灭菌B.升高空气温度，以降低空气的相对湿度C.对空气加热，蒸发除去空气中的部分水份D.升高空气温度，杀灭不耐热的杂菌9. 机械搅拌发酵罐中最下面一档搅拌器离罐底距离一般__________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)。
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
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》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_____________。
生物工程设备习题及答案
8.对于弱酸性阳离子交换树脂，其交换能力受溶液PH值得影响，对羧基树脂应使溶液的PH值维持在，酚羟基树脂应使溶液的PH值维持在。
9．空气过滤除菌过程中，当气流速度处在比较大、中等时、较低时，分别是那种机理在其主要起作用：、、。
4.由下图指出①②③起主要作用的除菌机理是什么？并说明为什么当气速过大时随气速的增加捕集效率又有所下降？
45、斜孔塔板的孔口与板面成一定角度，同一排孔的孔口方向、相邻两排孔的孔口方向均相同。（）
三、简答题
1.简要说明大型啤酒发酵罐设计时应该怎么考虑耐压、传质和热交换、防止真空。
2.简要说明泡罩塔板的主要结构。
3.简要说明生物传感器的结构、原理。
4.简述转筒真空过滤机的工作原理和过程。
6.简要叙述固体物料的粉碎按其受力可以分为哪几种？
（2）淀粉质原料蒸煮的目的是什么？
（3）在罐式连续蒸煮中，蒸煮罐的工作原理是什么？蒸煮罐和后熟器的直径为什么不能太大？
（4）在糖化之前的冷却是采用真空冷却，简要说明其原理。
2.萃取设备主要有混合气和分离器组成，（1）绘出三级逆流萃取的流程图并标明萃取相和萃余相的流向；（2）说明多级逆流和错流的区别；（3）当萃取因数E=5时，分别计算三级逆流和错流的收率。
7、在粒子交换反应中，颗粒越小交换速度越快。（）
8、冷冻干燥是指利用升华原理将物料中的水份直接干燥到产品指标要求。（）
10、应用因次分析法进行反应器放大，准数取得越多，放大效果越准确。（）
11、助滤剂颗粒越小，过滤速度越快。（）
12、植物细胞的体积比微生物大，植物细胞培养的氧传质速率大于微生物培养。（）
生物工程设备复习5
5. 用湿热灭菌的方法处理培养基，（7） 和（8） 成为灭菌工作中的主要矛盾， 合理设定和严格控制（9） 和（10） 是灭菌工作的关键。 6. 液体培养基灭菌时间的D值也称1/10衰减时间，为活的微生物（11） 所需的时间。 7. 连消塔用内外两根管子套合组成，培养基由（12） 进入，与小孔中喷出的蒸汽连续 混合后在（13） 流出。 8. 间歇蒸煮过程中物料和水的比例通常为（14） ，蒸煮锅装料量一般为（15） ， 糖化温度一般为(16) ℃，糖化后醪液糖度保持在（17） Bx之间。 9. 动物细胞的培养方法中，（18） 适用于非贴壁依赖性细胞，（19） 适用于贴壁依赖性细胞，除此之外还有一种（20） 培养，对两类细胞都适用。
6. 生物反应器常规在线测量和控制发酵过程的设定参数有 、 、 、 、 等。 ( ) A. 罐温、罐压 B. 通气量 C. 搅拌转速 D. 液位 7. 根据流体流动的特性，连续式操作的酶反应器可以分为 和 两大类。 ( ) A. 湍流式 B. 层流式 C. 活塞式流动 D. 全混式流动 8. 生物反应器设计放大的理论基础是建立及求解“三传”的平衡方程，即（ ）；以及“一反”的生 物学基础，即（ ），包括生物细胞、基质底物和代谢产物等各种反应的动力学方程。 A、质量传递 B、动量传递 C、热量传递 D、反应动力学 9. 机械搅拌通风发酵罐的换热装置主要有（ ）等多种类型，为了提高反应器的传热效能，可在发酵 罐的外部装设（ ），不仅强化了热交换，而且便于检修和清洗。 A、换热夹套 B、竖式蛇管 C、板式热交换器 D、竖式列管 10. 影响气升环流式发酵罐特性的主要参数包含①发酵罐高径比、②通气速率、③导流简高度与反应器高 度之比、④循环时间、⑤导流简直径与反应器直径比、⑥平均循环速度、⑦导流简顶部和底部与罐顶和 罐底的距离、⑧平均循环雷诺准数等。则结构参数为（ ）操作参数（ ）。 A、①③⑤⑦ B、②③⑥⑦ C、②④⑥⑧ D、①②④⑦
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。
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。
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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。
8、萃取：利用液体或超临界流体为溶剂提取原料中目标产物的分离纯化操作。
9、流加发酵：补料分批发酵也叫半连续发酵、半连续培养，流加发酵，它是以分批培养为基础，间歇或连续地补加新鲜培养基的一种发酵方法。
10、冻干技术：冷冻干燥技术(简称冻干技术)是将含水物质在低温下冻结，而后使其中的水份在真空状态下升华的技术。
11、结晶：物质自溶液中成晶体状态析出，或从熔融状态受冷时成晶体状态凝结的过程。
12、离心分离因数：指离心力与重力的比值，或离心加速度与重力加速度的比值。
K=Rω2/g13、溶剂萃取：是将一种溶剂加入到料液中，使溶剂与料液充分混合，则欲分离的物质能够较多地溶解到溶剂中，并与剩余的料液分层，从而达到分离的目的。
14、分子筛：具网状结构的天然或人工合成的化学物质。
狭义上讲，分子筛是结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐1、气升式反应器的工作原理？答：是把无菌空气通过喷嘴或喷孔喷射进发酵液中，通过气液混合物的湍流作用而使空气泡分割细碎，同时由于形成的气液混合物密度降低故向上运动，而气含率小的发酵液则下沉，形成循环流动，实现混合与溶氧传质。
2、蒸发器必须满足的基本要求？答:一、热能的不断供给，以维持溶液的沸腾和补充溶剂汽化所带走的热量；二、溶剂蒸汽（即二次蒸汽）的不断排除；三、一定的热交换面积，以保证传热量。
3、良好膜分离设备应具备的条件？答:一、膜面切向速度快，以减少浓差极化；二、单位体积中所含膜面积比较大；三、容易拆洗和更换膜；四、保留体积小，且无死角；五、具有可靠的膜支撑装置。
4、生物工业的下游加工过程可分为哪几个阶段？答：产品提取、净化和化验；废物处理；产品回收5、搅拌器的输入功率取决于哪些因素?答: 叶轮和罐的相对尺寸；搅拌器的转速；流体的性质；挡板的尺寸和数目。
6、恒压过滤的特点？答:滤饼不断变厚；阻力逐渐增加；推动力Δp 恒定；过滤速率逐渐变小。
7、透析的原理？答：透析是采用半透膜作为滤膜,使试样中的小分子经扩散作用不断透出膜外,而大分子不能透过被保留，直到膜两边达到平衡。
8、蒸发操作的目的？答:①获得浓缩的溶液直接作为化工产品或半成品。
②脱除溶剂，将溶液增溶至饱和状态，随后加以冷却，析出固体产物，即采用蒸发，结晶的联合操作以获得固体溶质。
③除杂质，获得纯净的溶剂9、干燥设备的选择的原则？答:一、被干燥物料的性质：湿物料的物理特性、干物料的物理特性、腐蚀性、毒性、可燃性、粒子大小及磨损性；二、物料的干燥特性：湿分的类型（结合水、非结合水）、初始和最终湿含量、允许的最高干燥温度、产品的色泽、光泽等；三、粉尘及溶剂回收四、安装的可行性10、高温致死的原理？答: 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。
11、CIP清洗的优点？答: (1) 能维持一定的清洗效果, 保证产品的安全性。
(2) 节约操作时间、提高效率, 以实现商业的最大利润。
(3) 节省劳动力, 保证操作的安全性。
(4) 节省清洗用水和蒸汽。
12、影响介质过滤效率的主要因素？答:介质过滤效率与介质纤维直径关系很大，在其他条件相同时，介质纤维直径越小，过滤效率越高。
对于相同介质，过滤效率与介质滤层厚度、介质填充密度和空气流量有关。
13、固体物料粉碎的目的？答:增大原料的比表面积；使内含物与介质水和生物催化剂酶接触面积增大；加速物料内含物的溶解与分离。
14、通风发酵设备的特点？答: 具有良好的传质和传热性能，结构严密，防杂菌污染，培养基流动与混合良好，配套的检测与控制，设备较简单，方便维护检修以及能耗低等特点。
15、CIP清洗的主要步骤？答:1、预冲洗清洗介质为清水或工艺用水， 3~5分钟，常温或小于60°C；2、碱洗清洗介质为NaOH, 1%~2%， 10~20分钟， 60°C~80°C；3、中间洗涤清洗介质为工艺用水，5~10分钟，小于60°C；4、酸洗清洗介质为HNO3，1%~2%，10~20分钟，60°C~80°C；5、最后冲洗清洗介质为工艺用水，3~10分钟，常温或小于60°C；6、生产前消毒清洗介质为工艺用水,3~5分钟, 92°C~95°C。
(预冲洗；碱洗；中间冲洗；清水喷冲；碱水喷冲；清水冲洗；酸洗)16、影响体积溶氧系数的主要因素有？答:搅拌；空气流速；空气分布管；发酵罐内液柱的高度；发酵液的性质；泡沫和消泡剂。
四、论述题：（共14分,每小题7分）1、论述环境因素对微生物生长代谢的影响？答: 一、温度：低温下，细菌蛋白质合成的启动受阻，不能合成蛋白；过高的环境温度会使细菌死亡。
二、pH值：改变细胞膜电荷，直接影响酶的活性，影响环境中营养物的解离状态。
三、氧化还原电位：不管是好氧性活性污泥法系统还是厌氧性活性污泥消化系统都应控制在一定的范围内，超过这一范围将不利于微生物的生长。
四、溶解氧：针对不同的好养微生物或厌氧微生物或兼性厌氧微生物，控制好溶氧量，使微生物更好地生长。
五、重金属及其化合物：某些金属离子是微生物生命活动不可或缺的成分；有些金属离子的浓度过高时就会对微生物产生抑制作用；有些金属离子的存在会对微生物产生不利的影响。
2、论述填料函式轴封和端面式轴封的优缺点？答: （一）填料函式轴封：优点：结构简单。
缺点：死角多，很难彻底灭菌，容易渗漏及染菌；轴的磨损情况较严重；填料压紧后摩擦功率消耗大；寿命短，经常维修，耗工时多。
（二）端面式轴封：优点：清洁；密封可靠；无死角，可以防止杂菌污染；使用寿命长；摩擦功率耗损小；轴或轴套不受磨损；它对轴的精度和光洁度没有填料密封要求那么严格，对轴的震动敏感性小。
缺点：结构比填料密封复杂，装拆不便；对动环及静环的表面光洁度及平直度要求高。
3、阐述影响加压蒸汽灭菌效果的因素？答:（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。
（3）灭菌对象pH的影响（4）灭菌对象的体积。
要防止用常规的压力和时间在加压灭菌锅内进行大容量培养基的灭菌。
（5）加热与散热速度。
这两段时间也对灭菌效果和培养基成分发生影响。
为了使科学研究的结果有良好的重演性，在灭菌操作中对这些技术细节都应加以注意。
4、论述过滤前如何对发酵液进行预处理？答：可通过下列所述的方法处理发酵液：(1)加热：能改善发酵液的操作特性；使发酵液的粘度明显下降。
(2)凝聚和絮凝：有效地改变细胞、菌体和蛋白质等胶体粒子的分散状态，使之聚集，颗粒增大，便于分离。
(3)加入盐类：可除去高价无机金属离子。
如Ca2+,Mg2+,Fe3+等。
(4)调节pH：能使蛋白质变性凝固；改变絮凝剂的电离度，从而改变分子链的伸展状态；适当增大过滤速度。
(5)加入助滤剂：均匀分布于滤饼层中，相应地改变了滤饼结构，降低了滤饼的可压缩性，也就减小了滤饼阻力。