生物工程设备考点总结

九1常压蒸发设备类型及结构特点。

夹套加热式和内置加热式(加热器位于锅体内)

2循环式蒸发设备类型及结构特点

●中央循环管式：结构紧凑、制造方便、传热较好及操作可靠等，应用十分广泛。

循环速度较低溶液粘度大、沸点高，有效温度差小。设备的清洗和维修也不够

方便。

●悬框式：加热室可由顶部取出进行清洗、检修或更换，而且热损失也较小。结

构复杂，单位传热面积的金属消耗较。

●列文式（外循环）：循环速度快，总传热系数亦较大。液柱静压头效应引起的温

度差损失较大，要求加热蒸汽有较高的压力。设备庞大，消耗的材料多，需要

高大的厂房。

●外热式：采用了长加热管，且液体下降管不再受热

●强制循环式：循环速度大可用于蒸发粘度大，易结晶结垢的物料；传热系数较

大。能耗大。

3非循环式发设备类型及结构特点

真空蒸发主要设备

➢由于减压，沸点降低，有利于溶液汽化。蒸发器的热损失较少。

➢适用于热敏性溶液和不耐高温的溶液；

➢可利用二次蒸汽作为加热热源；

➢需要有抽真空装置，保持真空度，消耗额外能量。

4升膜式蒸发设备的工作原理

物料从加热器下部进入，在加热管内被加热蒸发拉成液膜，浓度液在二次蒸汽带动下一起上升，从加热器上端沿汽液分离器筒体的切线方向进入分离器，浓缩液从分离器底部排出，二次蒸汽进入冷凝器。

5常用结晶设备类型及结构特点

按操作方式①间歇结晶设备：简单、方便

②连续结晶设备：复杂、晶体小、不采用

改变溶液浓度方法分①冷却结晶设备结晶箱

②浓缩结晶设备煮晶锅

③其他结晶设备等电点结晶设备

十1.列举生物工业常用干燥方法

空气干燥

真空干燥

冷冻干燥

微波干燥

2.常压干燥设备有哪些类型？

麦芽干燥塔

箱式干燥箱

烘房

滚筒干燥器（双滚筒干燥器）

红外线干燥器

转筒干燥器

洞道式干燥器

3.真空干燥设备有哪些类型？

真空箱式干燥器

带式真空干燥器

耙式真空干燥器

4.绝热干燥设备有哪些类型？

气流干燥设备

喷雾干燥设备

流化床干燥设备

5.长管气流干燥的关键设备是什么？

脉冲式干燥管

6.喷雾干燥的原理与特点

利用不同的喷雾器，将悬浮液或黏滞的液体喷成雾状，与热空气之间发生热量和质量传递而进行干燥的过程。

特点：①干燥速度快、时间短

②干燥温度较低。

③制品具有良好的分散性和溶解性，成品纯度高。

④喷雾干燥的容积干燥强度小，干燥室体积大，热量消耗多

7.图示喷雾干燥器的主要流程

8. 喷雾干燥器有哪些主要类型？主要依据是什么？

气流喷雾干燥设备

离心喷雾干燥设备

压力喷雾干燥设备

喷雾干燥的附属设备（空气加热器、粉尘分离器）

9.流化床干燥原理及特点

利用流态化技术，即利用热空气流使置于筛板上的颗粒状物呈沸腾状态的干燥过程。

特点：①传热传质速率大

②干燥温度均匀，易于控制。

③干燥与冷却可连续进行，干燥和分级可同时完成，有利于连续化、自动化操作

④设备结构简单、生产能力高，动力消耗小，应用广泛。

10.冷冻干燥原理与特点

将湿物料（或溶液）在较低温度下（-50—-10℃）冻结成

固态，然后再高真空度下（130-0.1Pa）下，将其中固态水

分直接升华为气态而除去的干燥过程

特点：

①干燥温度低，特别适合高热敏性物质，有效物质及营养成分损失极少

②能保持原物料的原状

③冻干制品具有多孔结构，具有理想的速溶性和快速复水性

④冷冻干燥脱水彻底（低于2-5%），质量轻，产品保存期长

⑤需昂贵专用设备、干燥周期长、能耗较大、产量小、加工成本高

11.冷冻干燥设备组成

●冷冻系统

●真空系统

●水分除去系统

●加热系统-干燥室

12.微波干燥的特点

①加热时间比较短，干燥过程非常迅速。

②干燥均匀，水分蒸发快

③便于实现自动控制

④热效率高

⑤但是设备费用较高、耗电量大、必需劳动防护。

十一1.蒸馏的原理是什么？粗馏塔和精馏塔在酒精蒸馏中起什么作用？

将料液加热使其部分气汽化，易挥发组分在蒸汽中增浓，难挥发组分在液体中增浓。经过多次部分汽化、冷凝，就可使难挥发组分得到分离。

粗馏塔：将乙醇从成熟醪中分离出来

精馏塔：浓缩酒精和排出大部分杂质

2.酒精蒸馏流程主要有哪几种，各有什么特点？

一、两塔式流程：由粗馏塔、精馏塔组成的双塔蒸馏工艺。

气相过塔的两塔蒸馏流程粗馏塔产生的酒汽直接进入精馏塔，生产费用低，适合淀粉质原料。液相过塔的两塔蒸馏流程成品酒精质量较高，但蒸汽也消耗多，适合糖蜜原料。

二、三塔式蒸馏：直接式，半直接式，间接式

三、多塔蒸馏：三塔以上组成，根据产品的特殊要求，增加一个或几个塔。

3.粗馏塔的塔板有哪些类型？

1、泡罩塔板

2、S(SD)形板

3、浮阀波纹筛板

4、斜孔塔

5、导向筛板

4.精馏塔塔板有哪些类型？

1、浮阀塔板

2、筛板塔板

3、导向筛板

十二1.发酵对空气无菌程度的要求

一般按染菌概率为10-3来计算，即1000次发酵周期所使用的无菌空气只允许有一次染菌。

对无菌空气的要求还有：温度、湿度、压力等（无灰尘、无杂质、无水、无油、正压等几项指标）

操作环境净化要求通入发酵罐的无菌空气的要求

2.空气除菌方法的方法有哪些

热杀菌

辐射杀菌

静电除菌

过滤除菌

3.什么是绝对过滤

绝对过滤是介质之间的孔隙小于被滤除的微生物，当空气流过介质层后，空气中的微生物被滤除

4.请简述介质除菌过滤的基本原理

微粒随空气流通过一定厚度的过滤层时，滤层纤维所形成的网格对气流进行无数次的阻碍，从而无数次的改变气流的运动速度和方向而绕流运动，这将引起微粒对滤层纤维产生惯性撞击、重力沉降、拦截、布朗扩散、静电吸引等作用，将微粒捕获在纤维表面实现过滤。

5.空气除菌流程类型有哪些？

简述两级冷却、分离、加热的空气除菌流程。

两级冷却、分离、加热的空气除菌流程

空气压缩冷却过滤流程

前置高效过滤除菌流程

冷热空气直接混合空气除菌流程

利用热空气加热冷空气的流程

①粗过滤器②空压机③贮藏④冷却器⑤旋风分离器⑥冷却器7丝网分离器⑧加热器9过滤器

6.空气过滤器的结构类型有哪些？请举例说明。

纤维介质深层过滤器

平板式纤维纸过滤器

管式过滤器

接迭式低速过滤器

7.空气调节的原理与主要设备有哪些？

十三1.固体物料输送设备有哪些主要类型？

机械输送设备：

➢斗式提升机（垂直提升物料）

➢皮带运输机（水平或斜向上提升物料）

➢螺旋输送机（水平或斜向上提升物料）

➢气力输送系统（垂直或水平提升物料）