生物工程设备(发酵设备)习题集(复习提纲)
生物工程设备复习题.docx
⽣物⼯程设备复习题.docx⽣物⼯程设备复习题笫⼀套⼀、填空1、_________________________________________________ ⽔的杀菌是指杀灭⽔中的致病菌,冃前常⽤____________________________________________ 、 ________ 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淸洗剂是_________ 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,粒了的与讯号峰值有关,_______________________________ 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H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⼀个____________ ,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。
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。
(整理)《发酵工程与设备》课程复习题1.
《发酵工程与设备》课程复习题一、名称解释1、前体指某些化合物加入到发酵培养基中,能直接彼微生物在生物合成过程中合成到产物物分子中去,而其自身的结构并没有多大变化,但是产物的产量却因加入前体而有较大的提高。
2、发酵生长因子从广义上讲,凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物质,如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子3、菌浓度的测定是衡量产生菌在整个培养过程中菌体量的变化,一般前期菌浓增长很快,中期菌浓基本恒定。
补料会引起菌浓的波动,这也是衡量补料量适合与否的一个参数。
4、搅拌热:在机械搅拌通气发酵罐中,由于机械搅拌带动发酵液作机械运动,造成液体之间,液体与搅拌器等设备之间的摩擦,产生可观的热量。
搅拌热与搅拌轴功率有关5、分批培养:简单的过程,培养基中接入菌种以后,没有物料的加入和取出,除了空气的通入和排气。
整个过程中菌的浓度、营养成分的浓度和产物浓度等参数都随时间变化。
6、接种量:移入种子的体积接种量=—————————接种后培养液的体积7、比耗氧速度或呼吸强度单位时间内单位体积重量的细胞所消耗的氧气,mmol O2•g菌-1•h-18、次级代谢产物是指微生物在一定生长时期,以初级代谢产物为前体物质,合成一些对微生物的生命活动无明确功能的物质过程,这一过程的产物,即为次级代谢产物。
9、实罐灭菌实罐灭菌(即分批灭菌)将配制好的培养基放入发酵罐或其他装置中,通入蒸汽将培养基和所用设备加热至灭菌温度后维持一定时间,在冷却到接种温度,这一工艺过程称为实罐灭菌,也叫间歇灭菌。
10、种子扩大培养:指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处休眠状态的生产菌种接入试管斜面活化后,再经过扁瓶或摇瓶及种子罐逐级扩大培养,最终获得一定数量和质量的纯种过程。
这些纯种培养物称为种子。
11、初级代谢产物是指微生物从外界吸收各种营养物质,通过分解代谢和合成代谢,生成维持生命活动所需要的物质和能量的过程。
这一过程的产物即为初级代谢产物。
12、倒种:一部分种子来源于种子罐,一部分来源于发酵罐。
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。
(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。
生物工程设备复习题
⽣物⼯程设备复习题《⽣物⼯程设备》复习题⼀.名词解释1.菌体得率Y X/S2. 装料系数3. 实罐灭菌4.升膜式蒸发器5.带式输送机⼆.填空1.某机械搅拌发酵罐内发酵液中的溶氧浓度为0.025mol/m3,此罐压下饱和溶氧浓度为0.275 mol/m3,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mol (O2)/(m3?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/m3,装料系数为0.9, 计算此发酵罐的全体积约为m3。
3.啤酒发酵罐中发酵液的对流主要是依靠其中的作⽤,另外冷却操作时啤酒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,进⾏⼤罐清洗⼯作的关键设备是。
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、等设备对原料进⾏预处理。
7.锤式粉碎机的作⽤⼒主要为。
8. 胀缩式糖蜜连续稀释器的⼯作原理是。
8.啤酒⼚⽣产麦芽汁多采⽤四器组合,四器为糊化锅、、、和,糊化锅的作⽤是。
9.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。
11.液-液萃取设备应包括3个部分:、和溶剂回收设备。
12.蒸发器主要由____ ___________和__________________两部分组成。
13.结晶设备应有装置,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_____________________、_______________________________和___________________________________。
生物工程设备(发酵设备)习题集(复习提纲)
实用文档生物工程设备习题集一. 单项选择题: (每题1分)1. 目前啤酒厂的糖化锅中利用_____D_______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_________。
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___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________C____________,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___B____。
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_____D_____。
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_____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8. 空气过滤系统中空气加热器的作用是________B______。
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__C__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 。
发酵工程设备考试复习题之一
发酵工程设备考试复习题之一(1)一、填空1.目前常用的通风发酵罐有、、、等。
2.冷冻干燥可分为、、三个段阶。
3.啤酒厂生产麦芽汁,多采用四器组合,四器为_________、_________、_______和__________,其中糊化锅的作用是加热煮沸辅助原料,使其淀粉________和__________。
4.在固体物料粉碎机械中,球磨机由与组成。
5.板框过滤机的每个操作循环由、、、、整理五个阶段组成。
6.喷雾干燥雾化器有、、7.锤式粉碎机的作用力主要为____________。
8.在氨制冷机中,一般是当蒸发温度低于-30℃时,采用压缩;低于-45℃采用压缩。
9.结晶设备结构中应有______________,使结晶颗粒保持悬浮于溶液中,并同溶液有一个相对运动,提高溶质质点的扩散速度,加快晶体成长。
10.发酵罐内为防止液面中央形成旋涡流动,增强其湍动和溶氧传质,应在罐内装设。
11.根据离子交换的操作方式不同,其设备可分为和两大类。
12.离心机分离因数是物料所受与的比值,是反映离心机的重要指标。
13.为了提高对物料的剪切力,有许多辊式粉碎机,常将两个辊子的转速设计成有一定的。
14. 在长管气流干燥系统中,为了充分利用气流干燥中颗粒加速段较强的传热传质作用,可把该长管设计成。
15.结晶操作时,起晶的方法有____________、____________、____________,其中,____________,由于起晶迅速,晶核数量难以控制,蒸发时间长,已很少采用。
16.所谓CIP清洗系统,是Clean In Place,意即。
17.啤酒发酵罐中,发酵液的对流主要是依靠其中的______________的作用,另外冷却操作时啤酒的____________的变化也会引起罐的内容物的对流循环。
18.在碟式离心机工作时,固体颗粒向沉降,澄清液向被排出19.在空气过滤除菌过程中,过滤效率与空气流速有关。
生物工程设备复习1
一、填空题(共 20 空,每空1分,共20分,把答案填在题中横线上) 1. 以生物催化剂参与反应为特点的生物生产过程实际上是以 (1) 为核心分为上游、中游和下游三个部分。 2. 对颗粒状生物质原料进行分级和精选的设备主要有(2) 和(3) 等类型。 3. 罐式连续蒸煮糖化流程中最后一个后熟器又称为(4) ,因分离 二次蒸汽,所以其装料系数约为(5) 。 4. 气力输送是利用气流在密闭管道中输送固体物料的一种输送方法,也就 是利用具有(6) 和(7) 的气流,来输送固体物料的一种输 送装臵,气力输送又称为风力输送。 5. 为满足工艺要求,机械搅拌发酵罐的罐体必须能承受一定压力和温度, 通常要求耐受(8) ℃和(9) MPa(绝压)。 6. 气升式反应器是在(10)鼓泡塔反应器的基础上发展起来的,它是利 用(11) 和(12) 造成反应液循环流动,来实现液体的搅拌、混合 和传递氧。
图1 机械搅拌通风发酵 罐结构图
五、简答题(共 4 题,每题5分,共20分) 1.机械搅拌通风发酵罐中搅拌器的主要作用是 什么? 2、画出并说明薄板换热器连续灭菌工艺流程 设备图,该工艺流程具有哪些优点? 3. 膜式生物反应器具有哪些优点? 4. 剪切力对于生物反应过程具有哪些影响?
5. 由于啤酒后发酵过程中需要饱和二氧化碳,所以后发酵槽应制成耐压 (表压)的容器。 ( ) A. 0.05~0.1Mpa B. 0.25~0.35Mpa C. 0.1~0.2Mpa D. 0.15~0.5Mpa 6. 把干玉米原料从多处集中送到一处,原则上应选择: ( ) A:带式输送机 B: 压送式气力输送装臵 C: 斗式提升机 D:吸送式气力输送装臵 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:与通风量有关,与空气喷嘴直径无关 D:与通风量无关,与空气喷嘴直径无关 8. 直接向空气中喷100℃蒸汽,此过程对湿空气来说将近似是: ( ) A: 等温加湿 B: 等湿升温 C: 等温等湿 D: 加湿升温 9. 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 10. 机械搅拌通风发酵罐在装液灭菌冷却后,搅拌器的输出功率应是:( ) A:通入无菌空气后比通入无菌空气前有所下降 B:通入无菌空气后比通入无菌空气前有所上升 C:与有无空气无关,输出功率在通风前后保持不变 D:通入无菌空气后与通入无菌空气前相比,有时上升,有时下降
习题集-生物工程设备
第四章
物料处理与培养基制备
1. 固体物料的筛选设备是如何满足筛选的工艺要求? 2. 大麦精选机有几类?他们的结构有何特点? 3. 固体物料的粉碎有可能受那些力作用引起的? 4. 说明罐式连续蒸煮糖化流程的各个结构单元设备的结构特 点及其功能作用 5. 糊化锅、糖化锅的用途,结构。 6. 培养基连续灭菌的有何优点?阐述培养基连续灭菌流程设 备组成及其作用。 7. 碟片式筛选机中碟片的结构有什么特点,说明它是怎样工作 的? 8. 淀粉质原料蒸煮为什么选用蒸汽喷冲式加热器,而不采用板 式加热器。
第七章
蒸发与结晶设备
1. 物料在管式薄膜蒸发器中如何被浓缩? 2. 为了改善物料溶液在降膜式蒸发器中的分布状态可以采取 何措施? 3. 离心式薄膜蒸发器的工作原理。 4. 简述结晶的定义和分类,并说明什么是溶液结晶。 5. 在溶液结晶操作过程中,过饱和溶液是如何形成的?请举 例说明。 6. 选择结晶设备时要考虑哪些因素? 7. 举例说明结晶工艺在微生物工程中的应用和发展前景。
10. 某一带夹套的立式搅拌反应器,设备容积 V0=2.5 m3,操 作容积 V=2 m3, 长径比 (H0/D) 工艺要求传热面积为 7 m2, =1, 搅拌功率为 1.4KW,搅拌轴转速为 50r/min。已知釜内压力为 0.2MPa,夹套内压力为 0.3MPa,内筒壁厚 10mm,内筒与夹套 间隙 20mm。采用相同材料,[σ]=113MPa,σs=235MPa,G=8 ×104MPa。罐封头直边高度 hb 为 0.04m,焊缝系数为 0.8。 。 (1)计算夹套壁厚(取腐蚀裕量 C2=2mm) (2)计算内筒和夹套的直径及高度,并对传热面积进行校核。
第五章
过滤、离心与膜分离设备
1. 改变发酵液过滤特性的主要方法有哪些,并简要叙述其机 理? 2. 除去发酵液中杂蛋白质的主要方法有哪些? 3. 生物工业中常用固液分离设备的原理、特点及适用范围。 4. 板框式压滤机有呢些部件构成?暗流式板框压滤机的适用 何范围? 5. 如何确定生产过程板框压滤机台数? 6. 离心机可分为几类?其分类依据? 7. 阐述蝶式离心机的结构与工作原理。 8. 什么叫做膜分离? 常用的膜分离过程有哪几种? 9. 膜分离过程有哪些特点? 10. 分析说明板式膜过滤器的结构与升机的构造和原理。 螺旋输送机的工作原理和使用物料。 气流输送流程有几种方式?请比较它们的优缺点。 什么叫气流输送的混合比?如何选择气流输送速度? 请说明离心泵的操作原理。 如何选择泵?
发酵工程复习提纲
发酵工程复习提纲《发酵工程》复习提纲一、名词代谢控制发酵、富集液体培养、自然选育、回复突变、分离纯化、诱变育种、结构类似物、结构类似物抗性突变株、营养缺陷型、培养基、发酵培养基、生理酸性物质、生理碱性物质、产物促进剂、种龄、倒种、双种、初级代谢产物、次级代谢产物、细胞得率系数、产物得率系数、基质的消耗比速、菌体生长比速、产物形成比速、维持消耗、稀释率、倍增时间td、Monod方程、基质的消耗速率、细胞生长速率、产物生成速率、摄氧率(oxygen uptake rate,OUR)、二氧化碳释放率(carbon dioxide excretion rate,CER)、呼吸熵(respiratory quotient,RQ)、呼吸强度、临界溶氧浓度、总糖、还原糖、氨基氮、微载体培养、灌注培养(perfusion culture)、超临界流体萃取、膜分离过程、色谱分离、凝胶色谱分离二、论述1.何谓发酵?生物化学和工业上的发酵有何不同?2.何谓发酵工程?现代发酵工程的研究内容?3.何谓初级代谢和次级代谢?举例说明初级代谢产物和次级代谢产物。
4.工业化菌种的要求?什么是代谢控制发酵?5.讨论:生产抗生素的微生物能不能生产氨基酸?6.自然界分离微生物的一般操作步骤?7.从环境中分离目的微生物时,为何一定要进行富集培养?8.菌种选育分子改造的目的?9.什么叫自然选育?自然选育在工业生产中的意义?10.什么是正突变?什么是负突变?什么是回复突变?11.高产菌株是正突变高,还是负突变高?12.什么是诱变育种?常用的诱变剂有哪些?13.什么是营养缺陷型?筛选营养缺陷型的步骤?14.请列举国内外主要的菌种保藏机构。
工业微生物菌种常用的保藏方法?15.微生物活力和稳定性测定16.什么是培养基及其分类?发酵培养基的要求?17.举例说明使用糖蜜作为发酵碳源需要注意什么?18.糖蜜主要包括甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜。
19.糖分中影响谷氨酸发酵和柠檬酸发酵的主要有害物质有哪些?20.什么是生理酸性物质?什么是生理碱性物质?21.培养基成分中的玉米浆具有哪些作用?22.什么是前体?前体添加的方式?23.什么是生长因子?生长因子的来源?24.什么是产物促进剂?举例说明。
发酵工程与设备考试复习
发酵工程与设备复习资料1、重要的工业化发酵过程可归纳为5个类别:(1)生产微生物细胞(或生物量),(2)生产微生物的酶,(3)生产微生物代谢产物(4)生产生产基因重组产物(5)将一个化合物经过发酵改造其他化学结构---生物转化。
2、发酵过程的组成部分:(1)用于菌种扩大培养和发酵生产用的培养基配方。
(2)培养基、发酵罐和辅助设备的灭菌。
(3)足量的高活性、纯培养的接种物。
(4)在适宜条件的发酵罐中培养生产菌体产物。
(5)产物的提取和纯化;(6)生产过程产生废物的处理。
3、大规模生产的优良菌种应具备以下特点:(1、)菌种能在较短发酵周期内产生大量有价值发酵产品的能力。
(2)菌种能在廉价原料制作的发酵培养基上迅速生长并大量合成目的产物。
(3)菌种的生产条件要求不高,能在易控制的培养条件下迅速生长和发酵,以缩短发酵周期。
(4)易于从发酵液中提取产物。
(5)菌种生长速度快,不易被噬菌体等异种微生物污染而造成倒灌现象(6)菌种对人对物对环境不应造成危害。
(7)菌种遗传特性稳定,不易退化,而且易于进行基因操作。
4、常用的诱变剂包括物理、化学、生物三大类。
物理诱变剂有紫外线、X射线、激光、快中子等。
化学诱变剂有2-氨基嘌呤、硫酸二乙酯、吖啶类物质。
生物诱变剂包括噬菌体、转座子等5、空气中微生物的分布;一般寒冷干燥的北方含菌少,潮湿温暖的南方含菌多。
夏季含菌多,冬季含菌少。
高度每升高2·5米,空气中含菌量减少一个数量级。
一般工厂采风口距离地面30米以上。
一般空气中含菌量为1000~10000个/平方米。
含湿量0.01进行设计计算的。
发酵工厂对空气无菌要求为1/1000,即1000次发酵周期中所用的无菌空气中只允许一个杂菌通过为准。
6、空气除菌的方法:过滤除菌、辐射除菌、热灭菌、静电除菌等。
7、单根纤维过滤机理:惯性捕集作用、拦截捕集作用、扩散作用、静电吸附以及重力沉降作用。
8、空气过滤除菌流程组成设备:包括粗过滤器、空气压缩机、空气储存罐、空气冷却器、压缩空气的除水设备、空气加热器、总过滤器。
(完整版)发酵工厂与工程设备详细复习提纲及答案
发酵工厂设备与设计1.实罐灭菌定义、操作过程、判断标准、灭菌热量计算例3-1 P4:定义:将培养基配置在发酵罐里,用饱和蒸汽直接加热,已达到预定灭菌温度并保温维持一段时间,然后再冷却到发酵温度,这种灭菌过程成为培养基实罐灭菌。
P5:操作过程:1、把配置好的培养基泵入发酵罐内,密闭发酵罐后,开动搅拌2、稍开阀门15和阀门9,引入蒸汽进夹套预热培养基至75-90度,保持夹套压强表的表压50-100kpa3、培养基预热到75-90度后,开阀门1和稍开阀门4,排尽蒸汽管道中的冷凝水后,再开阀门2,从空气管道引入蒸汽进发酵罐。
关阀门15,并停止搅拌。
4、开阀门5,稍开阀门7,排尽蒸汽管道里的冷凝水后,开阀门6,从取样管道引入蒸汽进发酵罐5、开阀门13,稍开阀门11,排尽蒸汽管道里冷凝水后,开阀门10,由出料管引入蒸汽进发酵罐。
6、分别稍开阀门16、阀门17、阀门18,派出活蒸汽,调节进气阀门和排气阀门的开度使罐压保持在表压105kpa,温度恒定在121度,维持20-25min7、完成保温时间后,关一路排汽,再关一路进汽(次序不能颠倒),最后三路排汽与三路进汽全部关闭8、开阀门3和阀门2引入无菌空气。
9、开阀门8,关阀门9,开阀门14,夹套引入冷却水,开搅拌,冷却降温到发酵工艺要求的温度。
特别要注意,无菌空气未被引入发酵罐之前不能开夹套冷却水冷却培养基,不然易发生发酵罐的罐压跌零,罐体被吸瘪,这是不锈钢夹套发酵罐在实罐灭菌操作中常会发生的事故P5:判断标准:培养基灭菌后达到无菌要求;营养成分破坏少;灭菌后培养基体积与计料体积相符;泡沫要少。
P7-9:灭菌过程热量计算:①间接加热所需时间:t=G c/K A*ln[(t s-t1)/(t s-t2)]t为间接加热所需时间,h;G为培养基质量,kg;c为培养基的比热容,KJ/(kg·℃);K为加热过程中平均传热系数,kg/(cm2·h·℃)间接加热蒸汽消耗量:S=G c(t2-t1)(1+η)/r②直接加热蒸汽消耗量:S=G c(t2-t1)(1+η)/(i-C s t2)保温阶段蒸汽消耗量:S=1.19Ft(p/V)0.5冷却阶段:冷却时间t=GC1/WC2*A/(A-1)*ln[(t1s-t2s)/(t1f-t2s)]冷却水用量A=e KF/WC2=(t1-t2s)/(t1-t2)2.连续灭菌优点,流程设备,喷热加热器工作原理,维持管操作特点,冷却设备类型P10:优点:①采用高温,快速灭菌,物料受热时间短,营养成分破坏少,培养基连消后质量好,发酵单位高;②发酵罐的利用率高;③蒸汽负荷均衡,锅炉利用高;④适宜采用自动控制;⑤降低劳动强度。
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题1.根据工艺操作,发酵生产设备类型分为发酵设备和发酵设备。
2.小型发酵罐罐顶和罐身采用连接,材料一般为不锈钢。
3.罐体各部分的尺寸有一定的比例,罐的高度与直径之比一般为左右。
4.挡板的作用是防止液面中央形成流动,增强其湍动和溶氧传质。
5.消泡器的作用是。
6.大型发酵罐搅拌轴较长,常分为二至三段,用使上下搅拌轴成牢固的刚性联接。
7.为了防止发酵液泄漏和杂菌污染,搅拌器轴与罐顶或罐底连接处需要密封,即。
8.一个发酵罐的圆柱部分体积为80 L ,上下封头的体积分别为10 L ,如果装料系数为80%,则罐的总容积为 L ,罐的有效容积为 L ,公称容积为 L 。
9.CIP 清洗系统整个清洗程序分7个步骤:预冲洗、、中间清洗、清水喷冲、碱喷冲、清水冲洗、。
10.细胞培养的操作方式有、流加式操作、半连续式操作、连续操作和。
11.笼式通气搅拌反应器由两大部分组成:和。
搅拌笼体由和其顶端的以及套在笼体外面的组成。
二、名词解释1. 连续发酵。
2.在线检测。
3.净化工作台。
4.公称容积。
5.流加式操作三、简答题1. 机械搅拌发酵罐的基本要求是什么?2.机械搅拌通风发酵罐中搅拌器的作用是什么?3.圆柱锥底啤酒发酵罐上为什么要安装真空安全阀?4.朝日罐生产啤酒的优缺点是什么?1. 试论述传感器应满足哪些条件?2.以四器组合为例说明啤酒生产中麦汁的制备设备包括哪几种,每种设备的用途是什么?六、计算题(10分×1 = 10 分)一个年生产12万t 赖氨酸的发酵工厂,发酵产酸水平为18%,提取总收率为85%,年生产时间为300d ,发酵周期为60 h ,洗罐准备时间为12 h ,设发酵罐的装罐系数为80%,发酵罐的容积为450 m3。
问:1、该工厂每日产量是多少(t/d)?2、每日所需要的发酵液量是多少?3、每日所需要的发酵罐容积为多大?4、生产12万t 赖氨酸需要发酵罐的总数是多少?(每步计算请标清楚单位,小数点后保留一位有效数字)一、名词解释1、菌体的率YX/S 对基质的细胞得率Yx/s 2、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。
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.生物工程设备习题集一. 单项选择题: (每题1分)1. 目前啤酒厂的糖化锅中利用_____D_______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_________。
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___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________C____________,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___B____。
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_____D_____。
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_____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8. 空气过滤系统中空气加热器的作用是________B______。
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__C__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)。
A.小于一个B.大于一个小于两个C.等于一个D.等于两个10. 自吸式发酵罐的搅拌轴是从罐下方进罐的,因此____C____轴封。
A.应该用填料函B.应该用单端面机械C.应该用双端面机械D.无需11. 安装在空气压缩机前的过滤器主要作用是_______D_______。
A.将空气过滤为无菌空气B.过滤分离空气中的油雾C.过滤分离空气中的水滴D.减轻总空气过滤器的过滤负荷12. 外循环空气带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13. 为了减轻空气过滤系统的负荷空气压缩机最好选用____B_____空气压缩机。
A.往复式B.离心式C.高压D.无油润滑14. 培养基连续灭菌流程中选用管道维持器,应该使培养基在管道的流速达到___C___,才能保证先进先出。
A.过渡流B.层流C.活塞流D.湍流15. 塔式啤酒发酵罐换热的蛇管在发酵罐外,蛇管内用__C__与罐内的啤酒发酵醪进行热交换。
A.蒸气B.冷凝水C.酒精D.热水16. 冷冻升华干燥主要是升华______A_____。
A.游离水B.结构水C.冷凝水D.气态水。
二. 多项选择题: (每题1分)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__ABD____。
A.给培养微生物提供氧气B.也能起一定的搅拌作用,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. 圆筒锥底啤酒发酵罐的夹套内可用___ABC____与啤酒发酵醪进行热交换。
A.乙二醇B.乙醇C.氨D.冷凝水3. 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_BC__封头。
A.锥形B.椭圆C.蝶形D.球形4. 味精厂精制车间在真空煮晶锅中进行谷氨酸一钠盐的结晶,是用__ABC__使真空煮晶锅达到一定的真空度A.往复式真空泵B.蒸汽喷射泵C.水力喷射泵D.高压水泵5. 味精厂等电罐在低温等电点操作时,罐中蛇管内可用__AC___使罐内的等电点液降温。
A.冰盐水B.自来水C.氨D.冷凝水6. 空气过滤系统中丝网分离器的作用是分离__AC___。
A.油污B.全部杂菌C.水滴D.部分杂菌7. 通用式机械搅拌发酵罐中挡板的作用是__AD__。
A.提高醪液湍流程度,有利于传质B.增加发酵罐罐壁的机械强度C.改变液流方向,由径向流改变为轴向流D.防止醪液在罐内旋转而产生旋涡,提高罐的利用率8. 生产中使用的酒精发酵罐是受压容器,因此上下封头一般选用__AC__封头。
A.锥形B.球形C.蝶形D.平板9. 贮气罐的作用是__AC__。
A.利用重力沉降作用分离部分油雾。
B.降低罐内空气温度。
C.防止由于往复式空压机所产生的脉冲而引起的压力波动。
D.升高罐内空气温度,使相对湿度下降。
10. 空气过滤系统中旋风分离器的作用是__AC__。
A.分离油雾。
B.分离泡沫和水汽。
C.分离水滴。
D.分离部分杂菌。
11. 喷射自吸式发酵罐的优点是__BC__。
A.空气吸入量与液体循环量之比较高B.无需搅拌传动系统C.气液固三相混合均匀D.适用好氧量较大的微生物发酵12. 气升式动物细胞培养反应器与搅拌式动物细胞反应器相比,气升式反应器中___ACD_;反应器内液体循环量大,细胞和营养成分能均匀分布于培养基中。
A.产生的湍动温和而均匀,剪切力相当小,B.无泡沫形成,装料系数可以达到95% C.无机械运动部件,因而细胞损伤率比较低;D.反应器通过直接喷射空气供氧,氧传递速率高;三. 是非选择题: (每题1分)1. 安装在空气压缩机前的前置空气过滤器的主要作用是将空气过滤除菌,减轻总空气过滤器的过滤负荷。
×2. 味精厂精制车间在真空煮晶锅中进行谷氨酸一钠盐的结晶,可用水力喷射泵使真空煮晶锅达到一定的真空度√3. 溶液在升膜式蒸发器加热管中出现爬膜的最重要条件是物料进口处和出口处应采用浮头管板,或者蒸发器壳体应有膨胀圈。
×4. 空气过滤系统中空气加热器的作用是降低空气相对湿度。
√5. 气升式发酵罐(空气带升式发酵罐)是用多孔环管将空气引入发酵罐。
×6. 味精厂精制车间在真空煮晶锅中进行谷氨酸一钠盐的结晶,采用的是自然起晶法。
×7. 100 M 通用式机械搅拌发酵罐一般搅拌转速在140-160 rpm 之间,所用变速装置为无极变速器,以调整搅拌转速。
×8. 外循环空气带升式发酵罐的优点之一是无需空气过滤净化系统。
×9. 啤酒厂过滤槽的搅拌转速在 15 rpm 左右,而且轴是从罐下方进入罐内,因此应该用填料函轴封。
×10. 进行沸腾造粒干燥生产时,以自我造粒形成的产品,质量最好。
×11. 通用式机械搅拌发酵罐的高径比一般为1.7-2.5√12. 一个 10 吨左右的通用式机械搅拌发酵罐往往采用夹套作为传热装置。
×13. 柠檬酸溶液结晶时,只要使柠檬酸浓度大于其饱和溶解度就会有柠檬酸晶体析出。
×14. 空气压缩机出口的压缩空气温度一般是 187-198℃,大大高于空气的露点,因此进入贮气罐后,空气中的水分不会析出,空气的相对湿度低,这样就保证了空气过滤介质不致受潮。
×15. 空气带升式发酵罐中循环周期越长越有利于供氧。
×16. 啤酒厂糖化锅的搅拌器一般搅拌转速在 30 rpm以下,所用变速装置为三角皮带轮变速。
×17. 自吸式发酵罐搅拌转速在 600-900 rpm 左右,而且轴是从罐下方进入罐内,因此应该用双端面机械轴封。
√18. 自吸式发酵罐的转子的作用之一是吸入连续灭菌后的培养基。
×19. 将溶液浓缩至过饱和就会有晶体析出。
√20. 通用式机械搅拌发酵罐中搅拌器的作用是打碎泡沫,促使二氧化碳从醪液中排出。
×21. 100 M 通用式机械搅拌发酵罐一般搅拌转速在140-160 rpm 之间,所用变速装置多为三角皮带轮变速。
×22. 溢流喷射自吸式发酵罐中循环周期越长越有利于供氧。
×23. 贮气罐的作用之一是防止下列情况:突然停电,致使空气压缩机停止工作,造成发酵罐内压力高于空气过滤器的压力,醪液倒流,污染空气过滤器。
√24. 棉花活性炭空气过滤器中所用的棉花为灭菌的脱脂棉。
×25. 在α-淀粉酶发酵生产中,发酵罐内使用的是单管式空气分布器,空气气泡的直径与通风量有关,而与管口直径无关。
26. 碟片式酵母离心机起动后随着转速增大,振动也增大,当达到某一值后,转速愈大,振动愈小。
√27. 氧溶于发酵液属于气膜控制过程。
×28. 设计空气预处理流程要求进过滤器的空气标准是ψ<60%,T=40℃。
√29. 空气进罐的最后一个阀门往往采用安全阀,这是防止由于操作失误造成的发酵液倒流入空气过滤系统。
×30. 反渗透中的浓差极化增加了溶质透过膜的阻力。
√31. 比较涡轮式搅拌器的三种形式,以平叶式所消耗功率最小。
×32. 目前啤酒厂的糊化锅中不用搅拌器而是靠锅内形成的密度梯度进行自然循环。
×33. 离心分离机的作用是分离两种不同重度的液体。
×34. 味精厂等电罐在低温等电点操作时,罐中蛇管内可用制冷剂 NH3 使罐内的等电点液降温。
√35. 酒精厂连续灭菌设备是由加热、维持、降温三部分组成的整体。
√36. 目前我国大多数味精厂常用的总过滤器为棉花活性炭过滤器。
过滤器内的填装方法自下而上大致如下:孔板 - 金属丝网 - 麻布织品 - 棉花 -麻布织品 -活性炭 -麻布织品 - 棉花 - 麻布织品 - 金属丝网 - 孔板。
√37. 离心喷雾干燥工段的排风机比送风机的功率大,目的是使离心喷雾干燥塔内形成负压。
√38. VVM 的含意是在发酵温度时罐内压力为 0.2 MPa(绝对)下,每单位液体体积的气体体积流量。
(1/min)√四.填空题2. 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__搅拌_;__供氧___;__保持正压__。
3. 圆筒锥底啤酒发酵罐的夹套内可用__乙二醇__、或___乙醇__或_氨__与啤酒发酵醪进行热交换。
4. 味精厂精制车间在真空煮晶锅中进行谷氨酸一钠盐的结晶,可以选用___往复式真空泵__、或__蒸汽喷射泵__、或__水力喷射泵__使真空煮晶锅达到一定的真空度5. 空气过滤系统中贮气罐的作用是_ 消除压缩机排出空气量的脉冲__、_ 维持稳定的空气压力、利用重力沉降作用分离部分油雾___6.空气过滤系统中旋风分离器的作用是_分离油雾和水滴。