生物工程设备计算题【附答案
2021年武汉生物工程学院计算机应用技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷B(有答案)
2021年武汉生物工程学院计算机应用技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷B（有答案）一、选择题1、某机器的主存储器共32KB，由16片16K×l位（内部采用128×128存储阵列）的DRAM芯片字和位同时扩展构成。
若采用集中式刷新方式，且刷新周期为2ms，那么所有存储单元刷新一遍需要（）个存储周期。
A.128B.256C.1024D.163842、有如下C语言程序段：for（k=0；k<1000；k++）a[k]=a[k]+32；若数组a及变量k均为int型，int型数据占4B，数据Cache采用直接映射方式、数据区大小为1KB，块大小位16B，该程序段执行前Cache为空，则该程序段执行过程中访问数组a的Cache缺失率约为（）。
A.1.25%B.2.5%C.12.5%D.25%3、下列关于各种移位的说法中正确的是（）。
I.假设机器数采用反码表示，当机器数为负时，左移时最高数位丢0，结果出错；右移时最低数位丢0，影响精度Ⅱ在算术移位的情况下，补码左移的前提条件是其原最高有效位与原符号位要相同Ⅲ.在算术移位的情况下，双符号位的移位操作中只有低符号位需要参加移位操作（）A. Ⅲ、ⅡB.只有ⅡC.只有ⅢD.全错4、某字长为8位的计算机中，已知整型变量x、y的机器数分别为[x]补=11110100，[y] 补=l0110000。
若整型变量z=2x+y/2，则z的机器数为（）。
A.11000000B.00100100C.10101010D.溢出5、在C语言程序中，以下程序段最终的f值为（）。
Float f=2.5+1e10；f=f-1e10；A.2.5B.250C.0D.3.56、下列关于同步总线的说法中，正确的有（）。
I.同步总线一般按最慢的部件来设置公共时钟II.同步总线一般不能很长III.同步总线一般采用应答方式进行通信IV.通常，CPU内部总线、处理器总线等采用同步总线A. I，IIB. I，II，IVC.III，IVD.II，III，IV7、总线的通信控制主要解决（）问题。
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。
生工设备复习（2011.5.25）
⽣⼯设备复习（2011.5.25）湖北⼯业⼤学⽣物⼯程设备习题(2011.5)⼀.单项选择题:1. 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.同实罐灭菌⼀样(115℃，8-15分钟)C.⾼温长时(121℃，30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. 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5. 机械搅拌发酵罐中最下⾯⼀档搅拌器离罐底距离⼀般____A______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6. 安装在空⽓压缩机前的过滤器主要作⽤是______________。
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7. 为了减轻空⽓过滤系统的负荷空⽓压缩机最好选⽤_________空⽓压缩机。
A.往复式B.离⼼式C.⾼压D.⽆油润滑8. 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______，才能保证先进先出。
生物工程设备复习题答案
生物工程设备复习题答案一、选择题1. 生物反应器的主要功能是什么？A. 为细胞提供适宜的生长环境B. 进行细胞培养C. 细胞分离D. 细胞计数答案：A2. 以下哪个不是生物工程中常用的检测设备？A. 显微镜B. 离心机C. 色谱仪D. 电子天平答案：D3. 细胞培养箱的主要作用是什么？A. 保持恒温B. 保持恒湿C. 保持无菌D. 所有以上答案：D4. 以下哪个是生物工程设备中常用的消毒方法？A. 紫外线消毒B. 化学消毒C. 热消毒D. 所有以上答案：D5. 微生物发酵过程中，pH值的控制对于发酵结果的影响是什么？A. 无影响B. 影响微生物的生长速率C. 影响代谢产物的产量D. 影响微生物的代谢途径答案：D二、填空题6. 生物工程设备中，________是用来进行细胞或微生物的培养的设备。
答案：生物反应器7. 细胞培养箱中通常需要控制的三个主要参数是温度、________和________。
答案：湿度、CO2浓度8. 色谱技术在生物工程中的应用主要是用于________和________。
答案：分离、纯化9. 离心机的工作原理是利用________对样品进行分离。
答案：离心力10. 在生物工程中，常用的无菌操作技术包括________和________。
答案：无菌操作台、无菌传递技术三、简答题11. 简述生物反应器在生物工程中的重要性。
答案：生物反应器在生物工程中至关重要，因为它提供了一个受控的环境，使细胞或微生物能够在最佳条件下生长和代谢。
这种控制环境有助于提高生产效率，确保产品质量，并为研究和开发提供了一个可靠的平台。
12. 描述生物工程中常用的细胞计数方法及其原理。
答案：常用的细胞计数方法包括显微镜计数法和电子计数法。
显微镜计数法是通过在显微镜下直接观察并计数细胞，而电子计数法则是通过电子传感器检测细胞通过时产生的电阻变化来计数。
这些方法可以帮助研究人员了解细胞的生长速率和密度，从而优化培养条件。
微生物工艺试题及答案
微生物工艺试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 微生物工艺中常用的发酵罐类型是：A. 间歇式发酵罐B. 连续式发酵罐C. 分批式发酵罐D. 流化床发酵罐答案：B2. 下列哪种微生物不是通过孢子繁殖？A. 酵母菌B. 细菌C. 霉菌D. 放线菌答案：B3. 在微生物工艺中，下列哪种物质不是常用的碳源？A. 葡萄糖B. 乳糖C. 硝酸盐D. 淀粉答案：C4. 微生物生长曲线中的对数生长期也被称为：A. 迟缓期B. 指数生长期C. 稳定期D. 衰亡期答案：B5. 微生物工艺中，下列哪种设备用于控制发酵过程中的pH值？A. 搅拌器B. 温度控制器C. pH控制器D. 氧气传感器答案：C二、填空题（每空1分，共10分）1. 微生物工艺中，常用的灭菌方法包括_______、_______和_______。
答案：高压蒸汽灭菌、干热灭菌、化学灭菌2. 在微生物培养过程中，_______是影响微生物生长的重要因素之一。
答案：氧气供应3. 微生物工艺中，_______是用于控制发酵过程中微生物生长的关键参数。
答案：温度4. 微生物的_______是衡量其生长状况的重要指标。
答案：生物量5. 在微生物工艺中，_______是用于提高发酵效率的一种技术。
答案：基因工程三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述微生物工艺中发酵过程的基本步骤。
答案：发酵过程的基本步骤包括：接种、培养、发酵、收获和后处理。
2. 描述微生物工艺中常用的几种微生物筛选方法。
答案：常用的微生物筛选方法包括：选择性培养基筛选、抗性筛选、酶活性筛选和分子生物学筛选。
3. 说明微生物工艺中发酵罐的工作原理。
答案：发酵罐的工作原理是通过控制温度、pH值、氧气供应和营养物质的添加，为微生物提供适宜的生长环境，从而实现微生物的大量繁殖和代谢产物的积累。
4. 阐述微生物工艺中基因工程在提高发酵效率中的作用。
答案：基因工程在微生物工艺中通过改造微生物的遗传物质，提高其代谢效率、增加产物的产量或改善产物的质量，从而提高发酵效率。
生物工程设备计算题
作业1 发酵罐数的确定某氨基酸发酵产酸率12%，发酵时间为36h 。
辅助时间为24h ，每个发酵罐有效容积为100m 3.。
试设计年产率5000t 该氨基酸所需发酵罐个数。
解：由362460p b tt t h =+=+=/t p V t P C =⨯所以：10012%/0.2/60t p P V C t t h ⨯=⨯==50002.853365240.2N ==≈⨯⨯个轴功率的计算： (w=r/s)发酵罐体积：230.154V D H D π=+ 2Re i LD ωρμ⨯⨯=、24s Q D v π= 0.560.70.79(2.36 3.30)()10g L s LP K a n V V ω-=+⨯ n ：搅拌叶轮组数 Vs:cm/min不通气搅拌下的轴功率: 通气搅拌下的轴功率：350p i L P N D ωρ= (w=r/s) 2330.3900.082.2510()i g P D P Qω-=⨯ (w=r/min)Di （m ） Di －涡轮直径（cm ） Q －通气量（mL/min ）例题：某酶制剂厂 10m 3机械搅拌发酵罐，发酵罐直径D=1.8m ，一只圆盘六弯叶涡轮搅拌器直径D =0.6m ，罐内装有四块标准挡板，装液量VL 为6m3，搅拌转速 ω=168rpm ，通气量Q=1.42 m3 /min ，醪液粘度μ=1.96×10-3 N ·s/ m2，醪液密度 ρ=1020 kg/ m3 ，三角皮带的效率是 0.92，滚动轴承的效率是 0.99，滑动轴承的效率是0.98，端面轴封增加的功率为 1%，求轴功率Pg 和kL α，并选择合适的电机。
（已知在充分湍流状态时，圆盘弯叶涡轮搅拌器的功率准数 NP = 4.7 ）解：1.先求出Re ：2243(168/60)0.61020Re 5.25101.9610i L D ωρμ-⨯⨯===⨯⨯ 2.因Re ≥104，所以发酵系统在充分湍流状态，即有功率系数NP = 4.7 ，故叶轮的不通气时搅拌功率P 0为：33550i 1684.710200.68.07kW 60P L P N D ωρ⎛⎫=⨯⨯⨯ ⎪⎝⎭＝＝（） 3.求通气时搅拌功率Pg ：02323i 30.3930.39g 0.080.088.07168602.2510)2.2510() 6.55(kW)1420000P D P Qω--⨯⨯=⨯=⨯⨯=（4.所需电动机功率为： 6.5511%7.4kW 0.920.990.98⨯+=⨯⨯（）（）求kL α ：24S Q D v π=⋅ 2244142000055.8(cm /min)180S Q v D ππ⨯∴===⨯ 5.①先求空截面气速vS ：②求kL α ：()()20.560.560.70.790.70.79L g 62O k 2.36 3.3n)P / 10 2.36 3.3) 6.55/655.8168101.91110mol O /(mL min atm)()L S V v p αω---=+⋅⋅⨯=+⨯⨯⨯⨯⎡⎤=⨯⋅⋅⎣⎦（（作业2：有一生产用发酵罐，内径为2m ，装液高度为3m 。
生物分离工程试题及答案
生物分离工程试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 生物分离工程中常用的离心分离技术不包括以下哪一项？A. 差速离心B. 密度梯度离心C. 过滤离心D. 沉降离心答案：C2. 在生物分离过程中，以下哪种方法不适用于细胞破碎？A. 高压均质机B. 超声波C. 酶解法D. 渗透压调节答案：D3. 以下哪种物质不适合作为色谱分离的固定相？A. 硅胶B. 离子交换树脂C. 活性炭D. 聚丙烯酰胺凝胶答案：C4. 在蛋白质的盐析过程中，通常使用的盐类是？A. 高浓度的氯化钠B. 高浓度的硫酸铵C. 低浓度的氯化钠D. 低浓度的硫酸铵答案：B5. 以下哪种方法不是蛋白质纯化中常用的层析技术？A. 凝胶渗透层析B. 离子交换层析C. 亲和层析D. 电泳答案：D6. 以下哪种设备不适用于大规模生物分子的分离？A. 超滤膜B. 离心机C. 色谱柱D. 微孔滤膜答案：D7. 在蛋白质的提取过程中，通常使用的缓冲液pH值范围是？A. 4-5B. 6-8C. 8-10D. 10-12答案：B8. 以下哪种物质不是生物分离过程中常用的稳定剂？A. 甘油B. 蔗糖C. 氯化钠D. 柠檬酸钠答案：C9. 在生物分离工程中，以下哪种方法不适用于蛋白质的定量分析？A. 紫外-可见光谱法B. 比色法C. 高效液相色谱法D. 电泳答案：D10. 以下哪种设备在生物分离过程中不常用于浓缩和纯化？A. 蒸发器B. 冷冻干燥机C. 超滤膜D. 蒸馏塔答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 生物分离工程中常用的过滤技术包括以下哪些？A. 微滤B. 超滤C. 纳滤D. 反渗透答案：A、B、C2. 以下哪些因素会影响蛋白质的沉淀？A. 温度B. pH值C. 离子强度D. 蛋白质浓度答案：A、B、C、D3. 在生物分离工程中，以下哪些是影响色谱分离效果的因素？A. 固定相的性质B. 流动相的流速C. 温度D. 样品的浓度答案：A、B、C4. 以下哪些是生物分离过程中常用的浓缩技术？A. 蒸发B. 冷冻干燥C. 超滤D. 离心答案：A、B、C5. 以下哪些是生物分离工程中常用的检测方法？A. 紫外-可见光谱法B. 比色法C. 高效液相色谱法D. 电泳答案：A、B、C、D三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述生物分离工程中常用的沉淀技术有哪些？答：生物分离工程中常用的沉淀技术包括盐析法、有机溶剂沉淀法、等电点沉淀法和变性沉淀法。
生物工程设备(习题及其答案)
◆（3）输送物料的气流速度和混合比的选定
因麦芽为松散物料且为短距离的低压输送，参照表3-3-
8，混合比选取值为：μ=10。
表3-3-8 混合比值 输送方式 低真空输送 系统内压力/Pa -0.2×105以下 混合比/μ 1～10
Q风机 P N （W ) (2 34)
Q风机 P 0.7
W
第三章 培养基的制备设备
◆1.有一套管式连消塔，要求每小时进料10m3，用6kg/cm2 蒸汽加热。若灭菌温度为135℃，预热温度为70℃，导入管 中蒸汽流速为20m/s，醪液在管隙中的流速为0.09m/s，料液 的加热时间为25s，导入管小孔孔径为6mm，6kg/cm2蒸汽的 比容为0.3825m3/kg，热焓为675kcal。求导入管和外套管的 直径以及塔高和小孔数。
k1 (0.0125
0.0011 ) D 0.0011 1.3 (0.0125 ) D
2
L1 1 P3 H H ( Pa) (2 25) D 2 70 1.2 222 D 2 ( Pa)
◆（6）计算系统压力损失 ☆②输料管压力损失（△P3）的 计算 ●[3]输料弯管压力损失（△P3e） 的计算
2
◆（6）计算系统压力损失 ☆②输料管压力损失（△P3）的计算 △P3=△P3v+△P3H+△P3e ●[1]垂直管中的压力损失（△P3v）的计算
L 1 P3 ( Pa) (2 24) D 2
2
250
3 2
因垂直输料管为新的焊接管，K1=1.3，且L=40m， 0.0011 D=0.116m k (0.0125 )
生物工程设备 第四章生物反应器(1)
按供氧：厌氧/好氧微生物细胞反应器（发酵罐）
按反应器所需的混合与能量输入方式：
过机械搅拌输入能量的搅拌型发酵罐 利用气体喷射动能的气升式发酵罐和 用泵对液体的喷射作用使液体循环的喷射环流式发酵 罐等。
按反应器的操作方式：间歇式生物反应器、连续式生 物反应器和半间歇式生物反应器。
按生物催化剂在反应器中的分布方式：可以 分为生物团块反应器和生物膜反应器。 按反应物系在反应器内的流动和混合状态： 全混流型生物反应器和活塞流型生物反应 器。 按发酵培养基质的物料状态：液态生物反应 器与固态生物反应器。
3、发酵罐的结构 （1）罐体：
材料为炭钢或不锈钢，且应有一定的承压能力， 2.5kg/cm2。
罐顶上的接管有：进料管、补料管、排气管、接 种管和压力表接管。 罐身上的接管有：冷却水进出管、进空气管、温 度计管和测控仪表接口。
小型发酵罐罐顶和罐身用法兰连接，上设手孔用于 清洗和配料 材料为碳钢或不锈钢，可用衬不锈钢或复合不锈钢， 衬里不锈钢厚度2-3mm，耐压0.25MPa，壁厚取决 于罐径和罐压。 受内压壁厚计算：
通风量在0.02～0.5ml/s时，气泡直径与空气喷口 直径的1/3次方成正比，也就是喷口直径越小，气 泡直径越小，而氧气的传质系数也越大。但是生 产实际的通风量均超过上述范围，此时气泡直径
与风量有关，而与喷口直径无关，所以单管
的分布装臵的分布效果不低于环形管。
(7)轴封
防止染菌和泄漏。搅拌轴的密封为动密封，基本要
机械搅拌通风式生物反应器光照式生物反应器大型啤酒发酵罐内容第一节机械搅拌式生物反应器第二节气升式生物反应器第三节鼓泡塔生物反应器第四节膜生物反应器第五节动植物细胞培养装臵和酶反应器第六节微藻培养反应器第七节嫌气生物反应器第八节固态发酵生物反应器生物反应器的作用生物反应器是生物反应过程中的主要设备在生物反应过程中具有中心的作用是实现生物技术产品产业化的关键设备
最新生物反应工程考试试卷标准答案
生物反应工程考试试卷标准答案一、名词解释(10分)流加式操作：先将一定量基质加入反应器内，在适宜条件下将微生物菌种接入反应器中，反应开始，反应过程中将特定的限制性基质按照一定要求加入反应器内，以控制限制性基质浓度保持一定，当反应终止时取出反应物料的操作方式。
能量生长偶联型：当有大量合成菌体材料存在时，微生物生长取决于ATP 的供能，这种生长就是能量生长偶联型。
返混：不同停留时间的物料的混合，称为返混。
搅拌器轴功率：搅拌器输入搅拌液体的功率是指搅拌器以既定的转速回转时，用以克服介质的阻力所需用的功率，简称轴功率。
它不包括机械传动的摩擦所消耗的功率，因此它不是电动机的轴功率。
酶的固定化技术：是指将水溶性酶分子通过一定的方式如静电吸附、共价键等与载体结合，制成固相酶的技术。
二、请列出下列物理量的数学表达式 (10分)停留时间：fV =τ 呼吸商：22/O CO Q Q RQ = 稀释率：VF D =Da 准数： mmN r Da =转化率：00S S S t-=χ 三、判断题(10分)1、单罐连续培养稳态下，D=μ。
( √ )2、流加培养达到拟稳态时，D=μ。
( √ )3、单罐连续培养，在洗出稀释率下，稳态时罐内底物浓度为零。
( ⨯ )4、Da 准数是决定固定化酶外扩散效率的唯一参数，Da 准数越大，外扩散效率越高。
( ⨯ ) 5．酶经固定化后，稳定性增加，活性增大。
( ⨯ )四、图形题（15分）图1为酶促反应1/r ~1/S 曲线，指出曲线Ⅰ、Ⅱ中哪条代表竞争性抑制，哪条代表无抑制情况。
图2为流体的流变学曲线，试说出每条曲线所代表的流体类型。
图1 图2图3为连续培养的数学模型，请在图中标出临界稀释率D crit 和最大生产强度下的稀释率D m 。
图4为微生物生长模型，请图示说明如何判断限制性基质？图3 4S crit 如图所示。
若S<S crit ，此基质为限制性基质ⅠⅡ1/rSXDX五、简答题 （25分）1、莫诺方程与米氏方程的区别是什么？答：莫诺方程与米氏方程的区别如下表所示。
生物工程设备计算题【附答案
Michel 法
P2 ⋅ n ⋅ d 3 Pg = 0.157 V 0.56 g
0.45
1452 × 130 × 1.13 = 0.157 × 15.54 0.56
电机功率=Pg/η 实际选用电机功率为 95 (kW)
0.45
= 71(kw )
1、若有一空气净化系统，其吸气状态温度为 30℃，相对湿度为 80%，经压缩后，空气压力 为 0.2MPa(表压)，然后将压缩空气经冷却器冷却到 20℃，经析水器、加热器、空气过滤器 通入发酵罐。已知发酵罐内装液为 35m3 通气量为 0.8VVM，发酵温度为 30℃，培养时间为 168h，排气压力 0.1MPa，相对湿度为 100%，求一个罐批中发酵液因蒸发而减少的液量为多 少？
V − 0.13D 3 H= − hb 0.785D 2 50 − 0.13 × 33 − 0.04 = 6.54(m ) = 0.785 × 32 H ≈ 2.2 D VL − 0.13D 3 + 0.25D 0.785D 2 50 × 0.7 − 0.13 × 33 = + 0.25 × 3 = 5.21(m ) 0.785 × 32 H L = HC + 1/ 4D = 130 2 × 1.1 × 1050 n ⋅ d ⋅ ρ 60 Re m = = 0.1 µ
kgkg0216干空气湿空气kg273302730216min08312733027335kgkg00489kgkg0276干空气210088860081682100kgkjkg1011293标准状态下空气比热为标准状态下空气密度为干空气hrkj3045hrkj7350003521000发酵04573500032909发酵空气有一50m3的发酵罐装料系数为07罐的直径为3m采用三层搅拌器进行搅拌搅拌桨直径为11m低层采用圆弧叶涡轮搅拌器上二层采用四宽叶螺旋式叶轮搅拌器湍流状态下圆弧叶涡轮搅拌器的k值为63四宽叶螺旋式叶轮搅拌器的k值为16
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。
生物分离工程期末考试题及答案
生物分离工程期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 生物分离工程中，常用的分离方法不包括以下哪一项？A. 离心分离B. 膜分离C. 蒸馏分离D. 沉淀分离2. 在层析技术中，下列哪项不是色谱法的类型？A. 凝胶渗透层析B. 离子交换层析C. 吸附层析D. 蒸馏层析3. 以下哪种物质不适合用于凝胶渗透层析？A. 蛋白质B. 核酸C. 多肽D. 离子4. 膜分离技术中，反渗透膜主要用于分离什么物质？A. 蛋白质B. 核酸C. 离子D. 细胞5. 以下哪种设备不是用于生物分离的？A. 离心机B. 层析柱C. 蒸馏塔D. 超滤装置二、填空题（每空2分，共20分）6. 生物分离工程中，_________是利用不同物质在不同介质中的溶解度差异进行分离。
7. 凝胶渗透层析通常用于分离_________大小不同的分子。
8. 反渗透膜分离技术主要利用的是_________原理。
9. 在离子交换层析中，离子交换柱中的_________可以吸附带电的分子。
10. 超滤技术通常用于分离_________和大分子。
三、简答题（每题10分，共30分）11. 简述离心分离技术的原理及其在生物分离中的应用。
12. 解释什么是超滤技术，并说明其在生物制药中的重要性。
13. 描述离子交换层析的过程，并举例说明其在生物分离中的具体应用。
四、计算题（每题15分，共30分）14. 假设有一个蛋白质溶液，其浓度为2g/L，需要通过超滤装置进行浓缩，超滤装置的截留分子量为10kDa，求浓缩后的蛋白质浓度。
15. 给定一个离子交换层析实验，柱子的体积为100mL，流速为1mL/min，样品体积为5mL，求样品通过柱子所需的时间。
答案：一、选择题1. C2. D3. D4. D5. C二、填空题6. 溶剂萃取7. 分子8. 选择性渗透9. 离子交换树脂10. 小分子三、简答题11. 离心分离技术是利用离心力将混合物中的不同组分按密度分离。
[精华]08生工生物工程装备期中试题
![[精华]08生工生物工程装备期中试题](https://img.taocdn.com/s3/m/df028e7fd1f34693dbef3ec4.png)
[精华]08生工生物工程装备期中试题08生工生物工程设备期中试题一、选择题1、目前啤酒厂的糖化锅中利用_______B_____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、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。
5、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6、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)。
A.小于一个B.大于一个小于两个C.等于一个D.等于两个7、自吸式发酵罐的搅拌轴是从罐下方进罐的,因此________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8、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______，才能保证先进先出。
A.过渡流B.层流C.活塞流D.湍流9、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 (压送式气力输送装置C(斗式提升机 D (吸送式气力输送装置10、压送式气力输送装置的闭风器应装在:( )A (加料口处B (卸料口处C (中间部位D (无论哪里11、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12、垂直管中颗粒物料气流输送的流体力学条件是:( ). 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. 不能确定二、填空题:1、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。
生物工程设备
⽣物⼯程设备⽣物⼯程设备教学⼤纲⽣物科学与⼯程学院⽣物⼯程教研室编2009年9⽉第三次修改编写说明⽣物⼯程设备是⽣物⼯程专业的专业核⼼课程之⼀，在我系的专业课教学中占有特别重要的地位。
⽣物⼯程设备是专门研究⽣物⼯⼚设备的⼀门学科，是⽣物⼯程专业的专业课，在学过的⽣物⼯艺，化⼯原理，⽣物化学的基础上开设的。
⽣物技术是以基因⼯程为先导，结合发酵⼯程、酶⼯程和⽣化⼯程等技术，构成现代⽣物技术。
⽣物⼯程设备则是⽣物⼯程技术和化学⼯程与设备交叉的结合体。
具体内容包括：⽣化反应器、⽣化反应物料处理及产物分离纯化设备和辅助系统设备的原理和设计及计算。
通过本课程的学习使学⽣能够了解和掌握发酵⼯⼚常⽤的发酵设备、分离提取原理及设备。
并为学习其他⼯艺学奠定基础。
为了规范教学，提⾼我系的⽣物⼯程专业课的教学质量，特编写此⼤纲。
⽣物⼯程设备教学⼤纲，全⾯系统的介绍发酵⼯艺的内容，结合本学科的最新成果组织编写。
本⼤纲的内容有：教学⽬的与要求、教学重点与难点、教学内容、并提供了思考题、教学参考书及课时分配表等。
本⼤纲由李树⽴⽼师编写，教研室集体审定。
⽣物⼯程教研室2009年9⽉课时分配表⽬录理论教学部分：第⼀章概述第⼆章物料处理和输送设备第⼀节固体物料的处理与粉碎设备第⼆节固体物料输送设备第三节液体物料的输送设备第三章空⽓净化除菌设备第⼀节空⽓净化除菌的⽅法与原理第⼆节空⽓过滤除菌设备及计算第四章培养基的制备设备第⼀节糖蜜原料的稀释与澄清第⼆节淀粉质原料的蒸煮糖化设备第三节啤酒⽣产麦芽汁的制备第四节培养基的灭菌第五章通风发酵设备第⼀节机械搅拌通风发酵罐第⼆节⽓升式发酵罐(ALR)第三节⾃吸式发酵罐第四节通风固相发酵设备第五节其他类型的通风发酵反应器简介第六章嫌⽓发酵设备第⼀节酒精发酵设备第⼆节啤酒发酵设备第三节连续发酵第七章植物细胞(组织)和动物细胞培养反应器第⼀节植物细胞(组织)培养反应器第⼆节动物细胞培养反应器第三节微藻培养反应器第⼋章⽣物反应器的⽐拟放⼤第⼀节⽣物反应器的放⼤⽬的及⽅法第⼆节通⽓发酵罐的放⼤设计第九章过滤、离⼼与膜分离设备第⼀节过滤速度的强化第⼆节过滤设备第三节离⼼分离设备第四节膜分离设备第⼗章离⼦交换分离原理及设备第⼀节离⼦交换树脂第⼆节离⼦交换分离原理第三节离⼦交换设备第⼗⼀章蒸发与结晶设备第⼀节常压与真空蒸发设备第⼆节结晶设备第⼗⼆章⼲燥设备第⼀节固体物料⼲燥机理及⽣物⼯业产品⼲燥的特点第⼆节⾮绝热⼲燥设备第三节绝热⼲燥设备第四节冷冻⼲燥及其他⼲燥设备第⼗三章蒸馏设备第⼀节蒸馏分离提纯原理第⼆节酒精蒸馏流程第三节粗馏塔第四节精馏塔第⼗四章⽣物反应器的检测及控制⾃学第⼗五章⽣物⼯程供⽔与制冷系统及设备⾃学实验教学部分：在⽣物⼯程实验课程中做实验⼀发酵罐操作技术实验⼆体积溶氧系数的测定理论教学内容第⼀章绪论【教学⽬的与要求】了解课程的⽬的和任务，掌握⽣化反应的⽬的，掌握⽣化反应器的分类，了解⽣化反应器设计基础内容。
生物工程设备部分题型和答案
生物工程设备局部题型和答案为什么发酵培养基灭菌采用湿热灭菌法？湿热灭菌是利用高饥寒和蒸汽将物料的温度升高使微生物体内的蛋白量变性进行灭菌的一种方法。
工业发酵培养基灭菌的特点是数目多；含有良多固体物质；灭菌后要有利生产菌的成长；便利易行及价格廉价。
由于蒸汽冷凝时会放出大量潜热，并具有很强的穿透力，灭菌效果好；蒸汽来源及控制操作条件方便，适用于工业发酵培养基的灭菌。
影响因素：培养基成分、起泡水平、造就基颗粒大小、罐内空气消除、搅拌混合匀称等。
连续消毒灭菌法：当时将筹备好的空罐消好，而后把配制好的培育基经由专用的消毒装备，用泵连续进前进料消毒，冷却的灭菌方式叫持续消毒灭菌法。
特点：连续性强，倏地灭菌消毒，培养基养分成分损坏少，适用于大容积发酵罐物料的连续灭菌消毒。
但由于附加设备多，操作环节多，因而染菌机遇增长，染菌面涉及普遍。
操作要害：〔1〕连消设备无泄露，无堵塞，无死角，保障在管路消毒进程中总管，支管灭菌彻底；〔2〕打料过程中严格控制打料流速及打料温度，严格控制开冷却水时间；〔3〕打料结束后防止物料长时间在管路中滞留，要及时压出或及时接种。
试述高温短时灭菌的原理：用直接高温蒸汽灭菌，蒸汽在冷凝时释放大量的潜热，蒸汽具有强大的穿透力，蒸汽的湿热破坏菌体蛋白质和核酸的化学键，使酶失活，微生物代谢阻碍而死亡。
并分析连续消毒灭菌特点：1提高产量，设备利用率高。
2与分批灭菌比较，培养液受热时间短，培养基营养成分破坏少。
3产品质量易控制，蒸汽负荷均衡，操作方便。
4降低劳动强度，适用于自动控制。
从工程水平考虑，怎样提高供氧速率？提高空气流量；改变搅拌桨情势；提高搅拌转速和桨径；提高氧分压；改革培养基性质。
试述旋风别离器的工作原理，至少列举其两种用途。
旋风别离器是一种利用离心力沉降原理自气流中别离出固体颗粒的设备。
从进口进入含有物料的气流，沿内壁一面做旋转运动，一面下降，到达圆锥底部后，旋转直径逐渐减小，根据动量守恒定律，旋转速度逐渐增加，使气流中的离子受到更大的离心力。
生物工程设备试题及答案
生物工程设备试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 生物反应器中，用于测量细胞密度的传感器是：A. pH传感器B. DO传感器C. 生物量传感器D. 温度传感器答案：C2. 在生物工程中，细胞培养基的主要成分不包括：A. 碳源B. 氮源C. 无机盐D. 重金属答案：D3. 下列哪种设备不是生物工程中常用的无菌操作设备？A. 层流罩B. 无菌操作台C. 超净工作台D. 离心机答案：D4. 在动物细胞培养中，通常使用的培养基是：A. 液体培养基B. 固体培养基C. 半固体培养基D. 气体培养基答案：A5. 以下哪个参数不是生物反应器设计时需要考虑的因素？A. 搅拌速度B. 温度控制C. pH调节D. 压力调节答案：D6. 在生物工程中，用于控制细胞生长环境的参数不包括：A. 氧气浓度B. 二氧化碳浓度C. 光照强度D. 土壤湿度答案：D7. 以下哪种方法不是细胞计数的常用方法？A. 显微镜直接计数法B. 血细胞计数板法C. 流式细胞仪法D. 重量法答案：D8. 在生物工程设备中，用于维持细胞生长所需温度的设备是：A. 恒温水浴B. 恒温培养箱C. 恒温摇床D. 恒温烘箱答案：B9. 生物反应器中，用于测量和控制溶解氧的设备是：A. pH计B. DO电极C. 温度计D. 压力计答案：B10. 在生物工程中，用于细胞破碎的设备是：A. 超声波破碎仪B. 高速离心机C. 流式细胞仪D. 显微镜答案：A二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 以下哪些因素会影响细胞培养的生长环境？A. 温度B. pH值C. 光照D. 氧气供应答案：ABCD2. 生物反应器中常用的搅拌方式包括：A. 机械搅拌B. 磁力搅拌C. 气体搅拌D. 电动搅拌答案：ABC3. 在生物工程中，细胞培养的类型包括：A. 悬浮培养B. 贴壁培养C. 共培养D. 无血清培养答案：ABCD4. 以下哪些设备是生物反应器中常用的传感器？A. pH传感器B. DO传感器C. 温度传感器D. 压力传感器答案：ABCD5. 在生物工程中，细胞培养基的制备需要考虑的因素包括：A. 营养成分的平衡B. 渗透压的控制C. 无菌操作D. 培养基的pH调节答案：ABCD三、填空题（每空1分，共20分）1. 生物反应器的设计需要考虑的因素包括_______、_______、_______、_______等。
生物工程设备考试重点
一、名词解释1、公称容积：发酵罐大小体积通常用公称容积标示，所谓公称容积是指圆柱体体积与底封头体积之和。
2、滤饼过滤：当悬浮液通过过滤介质时，固体颗粒被介质阻拦而形成滤饼，当滤饼积至一定厚度时就起到过滤作用，此时即可获得澄清的滤液。
3、体积溶氧速率：OTR=K L(C*-CL)4、KLa体积溶氧系数，单位体积发酵液的溶氧速率。
KL表示液相总传质系数，a表示每单位体积发酵液中气液界界面。
5、过滤除菌：是目前生物技术工业生产中使用的最常用的空气除菌方法，它采用定期灭菌的干燥介质来阶截流过的空气所含的微生物，从而获得无菌空气。
6、恒速干燥:.单位时间内于单位干燥面积上所能汽化的水分量在一段时间内是恒定的。
7、单程蒸发：溶液在蒸发器中只通过加热室一次，不作循环流动即成为浓缩液排出的蒸发操作。
8、自吸式发酵罐：是一种不需要空气压缩机提供加压空气，而依靠特设的机械搅拌吸气装置或液体喷射吸气装置吸入无菌空气并同时实现混合搅拌与溶氧传质的发酵罐。
9、体积溶氧系数：就是单位体积液体所能吸收的氧气。
10、气流输送混合比：每1kg空气所能提升的物料质量，或输送的物料流量G物与空气流量G气之比—μ=G物/G气。
11、色谱分离：利用各组分物理化学性质的差异，使各组分在固定相和流动相中的分离程度有差别，导致各组分移动速度不同而被分离的过程，称为色谱分离，又叫层析分离。
12、空气过滤除菌穿透率：过滤前后空气中微粒浓度的比值，即穿透滤层的微粒浓度与原微粒浓度的比值，称为穿透率。
13、全挡板条件：是指达到消除液面漩涡的最低条件，在一定转速下面增加罐内附件而轴功率仍保持不变。
14、气升式发酵罐：底部通无菌空气，无搅拌装置的发酵罐。
15、离心分离因数：离心加速度与重力加速度之比叫离心分离因数，用K C表示。
16、精馏系数（蒸馏系数）：在酒精蒸馏中用蒸馏系数表示杂质相对乙醇的挥发能力。
17、蒸发（或称浓缩）：将稀溶液通过加热蒸发，使溶液汽化或将稀溶液通过电渗析、离子交换等方法将溶液提高浓度的过程。
生物工程 通风搅拌反应器习题参考答案
第1，2章通风搅拌反应器一、单项选择题1、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2、机械搅拌发酵罐中最下面一档搅拌器离罐底距离一般___A___反应器直径的高度，最上面一个搅拌器要在液层以下0.5米(大罐)。
A.小于一个或等于一个B.大于一个小于两个 D.等于两个C.以上答案都不对3、塔式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、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5、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6．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 ) 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：( C ) 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. 外循环空气带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.罐外上升管二、多项选择题1、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__ABC_____封头。
A.锥形B.椭圆C.蝶形D.球形2、通用式机械搅拌发酵罐中挡板的作用是__ACD___。
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3、气升式发酵罐的特点有BDA. 高径比(H/D)比机械搅拌通风发酵罐的小B. 无需机械搅拌C. 无需空气压缩机D. 溶氧速率较高4、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。
生物分离工程题库+答案(1)
《生物分离工程》题库一、填补题1.生物产品的分别包含R 不溶物的去除，I产物分别，P纯化和P 精制；2.发酵液常用的固液分别方法有过滤和离心等；3.离心设施从形式上可分为管式，套筒式，碟片式等型式；4.膜分别过程中所使用的膜，依照其膜特征（孔径）不一样可分为微滤膜，超滤膜，纳滤膜和反浸透膜；5.多糖基离子互换剂包含离子互换纤维素和葡聚糖凝胶离子互换剂两大类；6.工业上常用的超滤装置有板式，管式，螺旋式和中空纤维式；7.影响吸附的主要因素有吸附质的性质，温度，溶液 pH值，盐的浓度和吸附物的浓度与吸附剂的用量；8.离子互换树脂由网络骨架（载体），联络骨架上的功能基团（活性基）和可互换离子构成。
9.电泳用凝胶制备时，过硫酸铵的作用是引起剂（供给催化丙烯酰胺和双丙烯酰胺聚合所必要的自由基）；甲叉双丙烯酰胺的作用是交联剂（丙烯酰胺单体和交联剂甲叉双丙烯酰胺催化剂的作用下聚合而成的含酰胺基侧链的脂肪族长链）；TEMED的作用是增速剂（催化过硫酸胺形成自由基而加快丙烯酰胺和双丙烯酰胺的聚合）；10影响盐析的因素有溶质种类，溶质浓度， pH 和温度；11.在结晶操作中，工业上常用的起晶方法有自然起晶法，刺激起晶法和晶种起晶法；12. 简单地说离子互换过程实质上只有外面扩散、内部扩散和化学互换反应三步；13.在生物制品进行吸附或离子互换分别时，往常依照 Langmuir 吸附方程，其形式为q q0cK c14.反相高效液相色谱的固定相是疏水性强的，而流动相是极性强的；常用的固定相有C8辛烷基和十八烷基C18；常用的流动相有乙腈和异丙醇；15. 超临界流体的特色是与气体有相像的粘度和扩散系数，与液体有相像的密度；16.离子互换树脂的合成方法有加聚法和逐渐共聚法两大类；17.常用的化学细胞破裂方法有浸透冲击法，酶消化法，增溶法，脂溶法和碱办理法；18.等电聚焦电泳法分别不一样蛋白质的原理是依照其等电点的不一样；19. 离子互换分别操作中，常用的洗脱方法有静态洗脱和动向洗脱；20.晶体质量主要指晶体大小，形状和纯度三个方面；21.亲和吸附原理包含配基固定化，吸附样品和样品分析三步；22.依据分别机理的不一样，色谱法可分为吸附、离交、亲和、凝胶过滤色谱23.盐析实验顶用于关系溶质溶解度与盐浓度的Cohn方程为 lgS= β-K s I ；当在必定 pH 和温度下，改变系统离子强度（盐浓度）进行盐析的方法称为 Ks 盐析法；当在必定离子强度下，改变pH和温度进行盐析称为β盐析法；24.蛋白质分别常用的色谱法有免疫亲和色谱法，疏水作用色谱法，金属螯合色谱法和共价作用色谱法；电泳制胶时，加入十二烷基磺酸钠（SDS）的目的是除去各样待分别蛋白的分子形状和电荷差别，而将分子量作为分别的依照；26.常用的蛋白质沉析方法有等电点沉析法，盐析法和有机溶剂沉析；27. 常用的工业絮凝剂有有机高分子聚合物和无机高分子聚合物两大类；28.典型的工业过滤设施有板框压滤机、垂直叶片式硅藻土过滤机和真空转鼓过滤机；29. 常用离心设施可分为离心沉降设施和离心过滤设施两大类；30. 依据物化理论，萃取达到均衡时，溶质在萃取相和萃余相中的化学势相等；31. 依据吸附剂与吸附质之间存在的吸附力性质的不一样，可将吸附分为物理吸附、化学吸附和互换吸附；32. 影响亲和吸附的因素有配基浓度、空间位阻、配基与载体的结合位点、微环境和载体孔径；33. 阳离子互换树脂依照活性基团分类，可分为强酸性阳离子互换树脂弱酸性和中强酸性；其典型的活性基团分别有SO3 H 、、COOH、PO(OH )2；34. 阴离子互换树脂依照活性基团分类，可分为强碱性、弱碱性和中强碱性；其典型的活性基团分别有RN (CH3)3OH、 NH 2、兼有以上两种基团；Sepharose 是阴离子互换树脂，其活性基团是O C2H5 NH (C2H5 )2；Sepharose 是阳离子互换树脂，其活性基团是O CH 2COOH ；37. 影响离子互换选择性的因素有离子水合半径、离子价、离子强度、溶液 pH 、有机溶剂、和交联度、膨胀度、分子筛；38.离子互换操作一般分为静态和动向两种；39.蛋白质等生物大分子，在溶液中呈稳固的分别状态，其原由是因为静电斥力作用和水化膜层；40.盐析用盐的选择需考虑盐析作用要强、盐析用盐需有较大的溶解度、受温度影响小、盐一定是惰性的、根源丰富、经济等几个方面的因素；41. 影响有机溶剂积淀的因素有温度、溶液pH、离子强度、样品浓度和金属离子的助沉作用；42.常用的超滤装置有板式、管式、螺旋式和中空纤维式；43.依照电泳原理，现有电泳分别系统可分为挪动界面电泳、区带电泳和稳态电泳；44.依照成立 pH 梯度的原理不一样，等电聚焦（IEF）可分为载体两性电解质电泳和同相电泳；45.双相电泳中，第一相是等电聚焦；第二相是SDS-PAGE；46.结晶包含三个过程过饱和溶液的形成、晶核的形成和晶体生长；47.过饱和溶液的形成方法有热饱和溶液冷却、部分溶剂蒸发、真空蒸发冷却法、化学反响结晶法和盐析法；48. 晶核自动形成时，系统总的吉布斯自由能的改变G由表面剩余吉布斯自由能 G S和体积剩余吉布斯自由能G V构成；49.物猜中所含水分可分为机械联合水、物化联合水和化学联合水三种；50.依据干燥曲线，物料干燥可分为恒速干燥和降速干燥两个阶段；51.工业生产中常用的助滤剂有硅藻土和珍珠岩；52.液－液萃取从机理上剖析可分为物理萃取和化学萃取两类；53.基本的离子互换过程由外面扩散、内部扩散和化学互换构成；54.吸附包含将待分别的料液通入吸附剂中，吸附质被吸附到吸附剂表面，料液流出和解吸四个过程构成；55.大孔网状吸附剂有非极性，中等极性和极性三种主要种类；56.亲和吸附剂表面连结的“手臂链”的作用是降低空间位阻的影响；57.依据修饰基团的不一样，离子互换树脂可分为强酸性阳离子互换树脂，强碱性阴离子互换树脂，弱酸性阳离子互换树脂和弱碱性阴离子互换树脂等四大类；58. 依据聚合方法，离子互换树脂的合成方法可分为加聚法和缩聚法两类；59. 依据聚合单体，离子互换树脂的合成方法可分为共聚法和均聚法两类；60.影响离子互换速度的因素有颗粒大小、交联度、温度、离子化合价、离子大小、搅拌速率和溶液浓度；61.分派色谱的基本构成因素有载体、固定相和流动相；62.反相色谱常用的流动相有乙腈和异丙醇等；63.反相色谱常用的固定相有 C 8和C18等；系列的离子互换树脂的载体是琼脂糖凝胶注：葡聚糖凝胶（sephadex系列）；65.分子筛色谱（凝胶色谱）的主要应用是脱盐、生物大分子的分别；66.因重复被删67.依据膜资料的不一样，常用的膜可分为合成有机聚合物膜和无机资料膜两类；68.依据膜构造的不一样，常用的膜可分为对称性膜、不对称膜和复合膜三类；69.强迫膜分别过程是指超滤和反浸透过程；70. 电泳系统的基本构成有电泳槽、电源、灌胶模具、外循环恒温系统、凝胶干燥器、电泳转移装置、电泳洗脱仪和凝胶扫描和摄录装置；71.电泳后，样品的主要染色方法有考马斯亮蓝和银染法；－ PAGE电泳中， SDS的加入是为了除去不一样样品分子间形状和电荷的差别；加入二硫叔糖醇的目的是强复原剂，损坏半胱氨酸间的二硫键；73.电泳过程中，加入溴酚兰的目的是指示蛋白的迁徙地点；74.固体可分为晶体和无定形固体两种状态；75.因重复被删76.结晶的前提是溶液达到过饱和状态；结晶的推进力是过饱和度；77.依据晶体生长扩散学说，晶体的生长包含溶质经过扩散作用穿过凑近晶体表面的一个滞流层，从溶液中转移到晶体的表面、抵达晶体表面的溶质长入晶面，使晶体增大，同时放出结晶热和结晶热传达回到溶液中三个过程；78.影响晶体生长的主要因素有杂质、搅拌和温度；79.超临界流体萃取过程中溶质与溶剂分别的常用方法有改变温度和压力；80.常用于描绘吸附过程的数学模型有langmuir 吸附模型和 freundlich吸附模型，其形式分别为 q q0c和 q Kc n；K c二.议论题1.请联合图示简述凝胶排阻色谱（分子筛）的分别原理；答：凝胶排阻色谱的分别介质（填料）拥有平均的网格构造，其分别原理是拥有不一样分子量的溶质分子，在流经柱床是，因为大分子难以进入凝胶内部，而从凝胶颗粒之间流出，保存时间短；而小分子溶质能够进入凝胶内部，因为凝胶多孔构造的阻滞作用，流经体积变大，保存时间延伸。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
τ=
G ⋅ C1 A t −t ⋅ ln 1S 2 S W ⋅ C2 A − 1 t1 f − t2 S 28000 × 4.187 A 120 − 10 ⋅ ln 30 − 10 W × 4.187 A − 1 1600 × 30 ln A × 4.187
1、若有一空气净化系统，其吸气状态温度为 30℃，相对湿度为 80%，经压缩后，空气压力 为 0.2MPa(表压)，然后将压缩空气经冷却器冷却到 20℃，经析水器、加热器、空气过滤器 通入发酵罐。已知发酵罐内装液为 35m3 通气量为 0.8VVM，发酵温度为 30℃，培养时间为 168h，排气压力 0.1MPa，相对湿度为 100%，求一个罐批中发酵液因蒸发而减少的液量为多 少？
Michel 法
P2 ⋅ n ⋅ d 3 Pg = 0.157 V 0.56 g
0.45
1452 × 130 × 1.13 = 0.157 × 15.54 0.56
电机功率=Pg/η 实际选用电机功率为 95 (kW)
0.45
= 71(kw )
V − 0.13D 3 H= − hb 0.785D 2 50 − 0.13 × 33 − 0.04 = 6.54(m ) = 0.785 × 32 H ≈ 2.2 D VL − 0.13D 3 + 0.25D 0.785D 2 50 × 0.7 − 0.13 × 33 = + 0.25 × 3 = 5.21(m ) 0.785 × 32 H L = HC + 1/ 4D = 130 2 × 1.1 × 1050 n ⋅ d ⋅ ρ 60 Re m = = 0.1 µ
1.033 273 + t Vg = V0 ⋅ ⋅ −4 273 (1 + P) + 1 / 2 H L ⋅ r ⋅10 Vg = 25 × ( 0.1 273 + 28 ) )×( 0.1 + 0.05 + 0.5 × 5.21 × 0.0105 273 = 15.54(m 3 / min )
0.002339 0.3 − 0.002339 kg 水 = 0.00489 kg 干 空气 χ 2 = 0.622 × W = 2100 × 168 × (0.02756 − 0.00489) = 8012(kg 水 )
2、已知装料量为 35m3 发酵罐，通气量为 0.8VVM，发酵温度为 30℃，空气进入温度为 45 ℃， 求每小时由于空气温度高于发酵液温度而释放出的热量为多少？约占发酵热的百分率为 多少？已知发酵热为 21000 kJ/(m3·h).
Vg = 0.8 × 35 ×
m3 273 + 30 = 31.08 min 273 φ ⋅ PS P − φ ⋅ PS 0.8 × 0.004243 0.1013 − 0.8 × 0.004243 kg 水 = 0.0216 kg 干空气 χ 0 = 0.622 × T2 p1 ⋅ T1 p2 ν x = (0.773 + 1.244 × 0.0216 ) × m3 湿空气 = 0.888 kg 干空气 273 + 30 ×1 273
习题答案 2012 1、从工程上分析影响培养基湿热灭菌的因素有那些？ 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 2、有一发酵罐装料为 28m3，盘管传热面积为 30m2，实罐灭菌后要求在 5 小时内从 120℃ 冷却到 30℃。若冷却水进口温度为 10℃，传热系数为 1600（kJ/m2·℃·h） ，水与料液比热均 为 4.187（kJ/kg℃）求： （1）冷却水流量为多少？ （2）若冷却水流量为 20m3/h，冷却水温度为 15℃，冷却所需时间为多少？
kg 干空气 标准状态下空气密度为1.293 m3 kJ 标准状态下空气比热为1.01 kg ⋅℃ kJ Q发酵 = 21000 × 35 = 735000 hr
Q空气 = Vg ⋅ ρ ⋅ c ⋅ ∆t = 35 × 0.8 × 60 × 1.293 × 1.01× (45 − 30) kJ = 32909 hr Q空气 32909 = = 0.045 Q发酵 735000
2
= 22758 130 5 P × 1.1 × 1050 1 = K ⋅ n ⋅ d ⋅ ρ = 6.3 × 60 = 108360(w ) = 108.4(kw )
3 5 3
Байду номын сангаас
130 5 P2 ,3 = K ⋅ n ⋅ d ⋅ ρ = 1.6 × × 1.1 × 1050 60 = 27520(w ) = 27.5(kw )
K ⋅F W ⋅C2
A=e
K ⋅F W ⋅C2
W=
K ⋅F ln A ⋅ c2
5=
W=
A = 1.46
kg W = 30293 hr
A=e =e
τ=
1600×30 20000×4.187
= 1.774
28000 × 4.187 1.774 120 − 15 × × ln 20000 × 4.187 1.774 − 1 30 − 15 = 6.25( hr )
1、 有一 50m3 的发酵罐，装料系数为 0.7，罐的直径为 3m，采用三层搅拌器进行搅拌，搅 拌桨直径为 1.1m， 低层采用圆弧叶涡轮搅拌器、 上二层采用四宽叶螺旋式叶轮搅拌器 （湍 流状态下，圆弧叶涡轮搅拌器的 K 值为 6.3，四宽叶螺旋式叶轮搅拌器的 K 值为 1.6） 。 搅拌转速为 130rpm，罐内装有四块挡板，通气量为 25m3/min，罐压为 0.05MPa(表压)， 培养温度为 28℃，发酵液的粘度为 0.1（Pa.s） ，密度为 1050kg/m3，罐封头直边高度为 0.04m，封头凸出高度为(1/4) D。 求 （1）液柱高度 HL 及 H/D？ （2）不通气时的搅拌功率为多少？ （3）通气时的搅拌功率为多少？(米氏公式)
X = 0.622
ν x = (0.773 + 1.244 x ) ⋅
0.004243 0.1 − 0.004243 kg 水 = 0.0276 kg 干 空气 χ1 = 0.622 × L= 31.08 × 60 kg 干空气 = 2100 h 0.888
3 5
3
108.4 + 2 × 27.5 = 55(kw ) 3 [Pm = 2.2 × 55 = 121(kw )] P123 = f = 1 D HL 1 3 5.21 ( )⋅( )= × = 1.198 3 d d 3 1.1 1.1
f
[P
= f ⋅ P = 1.198 × 121 = 145(kw )]