江西农业大学：生物工程设备试题

《生物工程设备》试卷1

一.名词解释

1.菌体得率Y

X/S

2. 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

值为1000(1/h),根据传质理论,计算此类发酵罐浓度为0.275 mol/m3,此罐的KL

a

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。

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、

锅、、和糊化锅的作用

是。

9.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。11．液-液萃取设备应包括3个部分：混合设备、分离设备、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_____________________、_______________________________和___________________________________。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。在灭菌开始时，还必须注意把设备和管路中存留的空气充分排尽，否则造成假压而实际灭菌温度达不到要求。

16．标出卧式空调室的部件的名

称:3 4 :

三．问答题

卧式空调室

1.简述植物细胞培养的特点以及常用的培养器的类型及优缺点。

2.提高过滤速度的方法都有那些?

3.提高物料的干燥速度可以采取哪些措施？生物工业中常用的干燥设备有哪些类型？请举例说明。

4.图为机械搅拌式生物反应器的结构简图,标出1-4各部件的名称,并分别阐述其作用.

5.对于酒精发酵生物反应系统中需控制的主要参变量有哪些？分别采取何种方

法或仪器进行检测？这些需控制的参变量与生物反应效能有何相关对应？

四.计算题

某厂 10m 3机械搅拌发酵罐，发酵罐直径D=1.8m ，一只圆盘六箭叶涡轮搅

拌器直径D =0.6m ，罐内装有四块标准挡板，装液量V L 为6m 3，搅拌转速 ω

=150rpm ，通气强度为1.0VVm ，醪液粘度μ=2.25×10-3 N·s/ m 2，醪液密度 ρ

=1020 kg/ m 3 ,求轴功率P g 和K d 。（已知在充分湍流状态时，圆盘箭叶涡轮搅拌器

的功率准数 NP = 3.7，μ

ρωL i e D R 2=，Pg ≈0.577P 0， ()()7.056.0/3.336.2ωs L g d v V P n K +=910-⨯7）

。 2.下列是沿海潮湿地区一家味精厂空气处理的简易流程图，判断该流程是否合

理，试简述原理。如不合理，试提出修改意见，并画出合理的流程图。

粗过滤器→ 空压机→ 丝网分离器→ 旋风分离器→分过滤器→总过滤器→ 发酵罐

试题答案

一.名词解释

1.菌体得率Y X/S

对基质的细胞得率Yx/s

2. 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

3.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。

4.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。

5．带式输送机

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。

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 3

3.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

S

x x ∆-∆=＝消耗基质的质量生成细胞的质量/s Y ϕ

0V V =