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』