生物工程设备期末复习
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（3）降温：保温结束后，关闭进汽阀门，待罐内压力接近空气压力时，向罐内通入无菌空气，在夹套或蛇管中通冷却水降温，使培养基的温度降到所需的温度。
5.分批灭菌的操作要点：
凡是与培养基接触的管道都要进蒸汽（包括视镜冲洗管道）
凡是不与培养基接触的管道都要排汽
6.连续灭菌流程：将配制好的并经预热的培养基用泵连续输入由直接蒸汽加热的加热塔，使其在短时间内达到灭菌温度。然后进入维持罐（或维持管），使在灭菌温度下维持5～7分钟后再进入冷却管，使其冷却至接种温度并直接进入已事先灭菌（空罐灭菌）过的发酵罐内。
发酵罐的结构:通用式发酵罐是密闭受压设备，主要部件有罐体，搅拌装置（分涡流式搅拌器--径向流型和螺桨式搅拌器---轴向流型作用:①产生强大的总体流动，将流体均匀分布于容器各处，以达到宏观均匀②产生强烈的湍动，使液体，气体，固体微团尺寸减小。两种作用将有利于混合，传热和传质）消泡器，轴封，传动装置，传热装置，挡板（①防止搅拌过程中漩涡的产生②将液流由径向改为轴向流）人孔，视镜通气装置，进出料管，取样管等
6搅拌轴功率的计算过程及电机确定轴功率:搅拌器输入液体的功率，不是电动机的轴功率或耗用功率；搅拌器的轴功率P等于搅拌器施加于液体的力f及由此而引起的液体平均流速w之积（p39，电机确定p54～61）
7P=HQρ H:动压头Q:搅拌器对液体的翻动量ρ:液体密度
8影响氧传递的因素，如何提高通用式发酵罐供氧能力（P63）因素:①推动力（提高液相氧的平衡浓度，增加氧分压，提高反应器中的压力，增加空气中氧的相对含量）②气液比表面积α（增加单位体积通气情况下的搅拌功率，增加通气量）③体积传质系数Klα④其他因素，如表面活性剂，盐浓度
目前工业化微生物发酵企业一般都采用二级空气过滤除菌:①总过滤器粗过滤除菌②进管前分过滤器过滤除菌
空气过滤器的设计:p31，根据空气流量，查表
第五章
1通用式，气升式发酵罐原理常有发酵罐可分为机械搅拌式，气升式和外部夜体循环式三大类①通用式发酵罐:是指兼有机械搅拌和压缩空气分布装置的发酵罐，利用机械搅拌器的作用使空气和发酵液充分混合，促使氧在发酵液中溶解，以确保供给微生物生长繁殖发酵所需的氧气。②气升式发酵罐:工作原理是把无菌空气通过喷嘴和环形空气分布器喷射进入发酵液中。通过气夜混合物的湍流作用而使空气气泡分割破碎，同时由于福气区的发酵液因密度低而向上运动，同时因气含率小的发酵液密度大而向下沉，形成循环流动，实现混合与传质
国产：GP（刮刀卸料）、GP-x（绳索卸料）
GP型过滤面积规格有：1、2、5和20m2
“硅藻土十微调刮刀”
1、物料衡算
设待处理悬浮液量m（kg），固相浓度x1（w％），经过滤分离得湿滤渣量m1（kg），湿度x2（w％），获得滤液V（m3），密度ρ（kg/ m3）
3空气净化流程和设备及作用（1）流程:预处理，过滤（2）空气预处理过程设备①吸风塔（吸较干净干净的空气，含尘量＜1mg/m3）②粗过滤捕集及较大的灰尘颗粒，防治压缩机受损，同时减轻总过滤器负荷要求过滤效率高，阻力小。③空气压缩机（往复式，涡轮式螺杆式）④空气贮罐（清除脉动，保温灭菌）⑤气液分离器（旋风分离器，丝网除沫器）⑥空气冷却器（除水减湿），空气加热器（降低相对湿度）
高温短时灭菌的原理：
4.分批灭菌的过程：P5三个阶段：
（1）升温：灭菌前先将各排气阀打开，将蒸汽引入夹套或蛇管进行预热，待罐温升至75-90℃，将排气阀逐渐关小。
（2）保温：接着将蒸汽从进气口、排料口、取样口直接通入罐中，使罐温上升到118-120℃，罐压维持在0.09-0.1Mpa（表），保持20-25min左右。
6空气过滤设备的设计及材料常用过滤介质①纤维状或颗粒状介质--棉花，玻璃纤维，活性炭②微孔滤纸，滤版介质--超细玻璃纤维纸，石棉滤版。③烧结材料--烧结金属，陶瓷，塑料，聚合物④微孔膜类过滤介质--聚四氟乙烯，聚偏二氯乙烯，等等
空气除菌过滤器结构①过滤介质深层过滤器--棉花，活性炭②过滤纸类过滤器---旋风式套筒式③金属多孔膜过滤器④微孔膜过滤器
2通用式发酵结构尺寸比例，公称容积，装料系数p34
3罐体尺寸比例H/D=1.7～3 B/d=0.8～1.0 d/D=1/2～1/3 S/d=1.5～2.5 W/D=1/8～1/12 S/d=1～2
4发酵罐装料容积的计算①公称容积V0=Vc+Vb②全容积③罐的容积装料系数=装料容积/公称容积
5主要结构及功能:罐体，搅拌浆，挡板，空气分布装置，消泡器，轴封，传热装置等
2、罐压检测
隔膜式压力表；压力信号转换器：电阻式、电感式、电容式和半导体式等。
3、液位的检测
电容法、压差法和称重法
4、培养基和液体流量测定
常用培养基和液体流量计
5、气体流量测量——体积型和质量型
体积流量型
孔板压差流量计——生产规模
转子流量计——中试、小试
6、发酵液黏度的检测
振动式黏度传感仪、毛细管黏度计、回转式黏度计和涡轮旋转黏度计等。
t均＝41.25/0.299＝137.96s＝2.30min
4、管式维持器直径与长度（P16）
采用标准的无缝不锈钢管，根据处理量15m3/h，计算出w均，L，Re，Pe，选择一个最佳方案。
习题1
设计一台连续灭菌设备，已知每小时处理量为15m3，灭菌温度为135℃，料液中原始菌数为2×107（个/ml），若采用维持罐设备，求维持罐有效容积；若采用管道维持器，求维持管道的直径与长度。已知料液密度1000（kg/m3），粘度0.003（Pa·s）
7.连续灭菌设备：配料罐、送料泵、预热罐、连消泵、加热器、维持罐和冷却器。
8.连消塔结构：p11、13
9.维持管设计方法：
（1）先设w＝0.25-0.6m/s
（2）求出管式维持器管径d
（3）查出标准管道尺寸，并校正w实
（4）核对Pe≥1000
（5）求取管式维持器的长度
（6）密封性能测试，外置保温层
例1有一发酵罐，内装培养基40m3，在121℃实罐灭菌，求理论灭菌时间。设灭菌前培养基浓度2×107个/ml，灭菌失败概率为0.001。
U板框材质为塑料（X橡胶、铸铁省略）
GQ105－NA
G管式
Q澄清（F分离）
105转鼓内径（mm）
N材料为不锈钢（碳钢不标记）
A第一次改型设计
3.离心沉降设备和分离因素P99
4.板框式压滤机结构和原理：P91
5.真空式过滤机：工作原理和结构：
过滤、洗涤及脱水（与真空管相连）、卸渣及再生（与压缩空气管相连）。
10、溶解CO2浓度的测定
11、排气的氧浓度的测定
磁氧分析、极谱电位法和质谱法
12、排气的CO2浓度的测定
气相色谱法、电极法、红外线吸收法、质谱法
13、细胞浓度的测定
全细胞浓度
湿重法、干重法、浊度法、湿细胞体积法
在线检测——流通式浊度计
活细胞浓度
电容法——在线
染色计数法——离线
第八章
1.固液分离设备的分类：
＝3.3×1012个
t＝（2.303/K）lgNp/NS
＝（2.303/0.0281）lg（3.3×1012/0.001）
＝1271.86 s
＝21.2 min
缩短了12％
例3发酵罐内装培养基40m3，在131℃连续灭菌，K＝0.25 s-1，求理论灭菌时间。设灭菌前培养基浓度2×107个/ml，灭菌失败概率为0.001。
第六章
1.工程变量的放大准则：
放大准则
所占比例(%
放大准则
所占比例(%
维持P0/V不变
30
维持搅拌器叶尖线速度不变
20
维持ka不变
30
维持培养液溶氧浓度不变
20
第七章
1.常见参数分类：按性质特点：物理量、化学量、生物量。
操作参数、状态参数、生理参数。
2.常见参数的检测方法及仪器：
1、温度的测定
热电阻检测器（RTD）、半导体热敏电阻、热电偶、玻璃温度计(小型罐)
解：C0＝2×107个/ml
Cs＝1/（40×106×103）＝2.5×10-11个/ml
t＝（2.303/K）lg（C0/Cs）
＝（2.303/0.25）lg（2×107/2.5×10-11）
＝164s
＝2.7min
温度升高10℃，t仅为121℃时的1/9。
例4若设计一培养基连消系统，处理量每小时15m3，培养基密度1000kg/m3，粘度3×10-3Pa.s，灭菌前菌含量107个/ml，灭菌温度132℃，求：1理论灭菌时间，2采用维持罐，其灭菌时间为多少？3采用管式维持器，其灭菌时间为多少？4管式维持器的直径与长度。
第三章
1.湿热灭菌的优点：
1.高压饱和蒸汽与培养基直接混合，其冷凝时可释放大量冷凝热。
2.湿热对细胞壁有强大的穿透力
3.高压蒸汽无毒、无有害的残留物和廉价
2.灭菌的主要矛盾：灭菌程度和营养成分的破坏
灭菌工作的关键：恰当掌握加热温度和时间
3.湿热灭菌的原理：使微生物的蛋白质及核酸变形导致其死亡。这种变形首先是分子中的氢键分裂，当氢键断裂时，蛋白质及核酸内部结构被破坏，进而丧失了原有功能。
＝2.2min
2、维持罐灭菌时间t＝3×t理论＝3×2.2＝6.6min
3、管式维持器灭菌时间
A Cs/C0＝1/（15×106×103×107）＝6×10-18
查管式维持器Ns/N0-Da（＝Kt均）
当Pe＝1000，Da＝41.5，
t均＝41.5/0.299＝138.5s＝2.31min
B公式直接计算Da＝41.25
第四章
1原理（1）深层过滤:靠惯性，阻截，扩散，重力沉降和静电等作用将细菌截流。
（2）绝对过滤:利用微孔滤膜
2发酵用无菌空气质量标准（1）压缩空气的压强P:一般控制在0.2-0.35MP(表压)（2）空气流量F:根据发酵工厂或发酵车间的总体发酵容积，确定应提供的压缩空气的流量（3）空气的温度T:一般控制比发酵温度高出10℃左右（4）相对湿度:Ψ一般控制在60%到70%。（5）洁净度:“无菌空气”是指通过除菌处理后压缩空气中含菌量降低到零或达到洁净度100级的洁净空气
4空气净化流程中x，Φ变化，除水原理看书
压缩空气的除水原理:压缩空气冷却到其露点，即有水析出
5储水设备，旋风分离器和丝网除沫器的设计
①旋风分离器-离心力。设计要点：仅口气速和结构比例尺寸②丝网除沫器~惯性拦截作用。设计要点:空塔气速，丝网的填充密度和设备的结构比例尺寸。特点:分离效率较高，结构简单，阻力小
解：1、C0＝107个/ml
Cs＝1/（15×106×103）个/ml
lgK＝-14845/T＋36.127
＝-14845/（273+132）+36.127
＝-0.5243
K＝0.299 s-1
t＝（2.303/K）lg（C0/Cs）
＝（2.303/0.299）lg（107×15×106×103）
＝132.29s
解：N0＝40×106×2×107＝8×1014个
Ns=0.001个
lgK＝-14845/T + 36.127
＝-14845/（273+121）＋36.127
＝-1.55
K＝0.0281 s-1
t＝（2.303/K）lgN0/Ns
＝（2.303/0.0281）lg（8×1014/0.001）
＝1442.6 s
（φ57×3.5、φ89×4、φ108×4、φ133×4）
习题2
某厂原来的连续灭菌设备，每小时处理量为12m3，灭菌温度为130℃，现因生产发展，要求每小时处理量提高到15m3，原设备中加热器与冷却器都留有余地，能满足生产发展需要。唯有维持罐容积不足，若要使用原设备适应生产发展需要，问操作控制上如何调整才能适应。
过滤设备：常压过滤（重力过滤）、加压过滤、真空过滤、离心过滤、膜过滤
沉降设备：重力沉降、离心沉降
2.设备型号：型号标记说明
BMS 40/635-25U
B板框压滤机（X厢式、G隔膜压榨式）
M明流式（A暗流式）
S手动压紧（Y液压、Q千斤顶、J机械、Z自动）
40过滤面积（m2）
635框内尺寸（mm）
25滤室厚度（mm）
＝24 min
例2若考虑升温阶段的灭菌效应，通常由100℃作为灭菌起始温度，例1中培养基由100℃升至121℃需15min，求保温阶段所需时间。
解：100-121℃平均灭菌速度常数Km=0.0061 s-1
升温结束时芽孢数目
Np＝N0/exp（Km*t）
＝8×1014/ exp（0.0061*15*60）
7、搅拌转速和搅拌功率
搅拌转速检测：磁感应式、光感应式和测速发电机等。
搅拌功率检测：测定电机电压与电流，直接测定电动机功率。
8、pH的检测
9、溶氧浓度的检测——溶氧电极
阴极还原
O2+2H2O+4e-→4OH-
阳极+4Cl-+4e-
总反应
O2+2H2O+4Ag+4Cl-→4OH-+4AgCl
5.分批灭菌的操作要点：
凡是与培养基接触的管道都要进蒸汽（包括视镜冲洗管道）
凡是不与培养基接触的管道都要排汽
6.连续灭菌流程：将配制好的并经预热的培养基用泵连续输入由直接蒸汽加热的加热塔，使其在短时间内达到灭菌温度。然后进入维持罐（或维持管），使在灭菌温度下维持5～7分钟后再进入冷却管，使其冷却至接种温度并直接进入已事先灭菌（空罐灭菌）过的发酵罐内。
发酵罐的结构:通用式发酵罐是密闭受压设备，主要部件有罐体，搅拌装置（分涡流式搅拌器--径向流型和螺桨式搅拌器---轴向流型作用:①产生强大的总体流动，将流体均匀分布于容器各处，以达到宏观均匀②产生强烈的湍动，使液体，气体，固体微团尺寸减小。两种作用将有利于混合，传热和传质）消泡器，轴封，传动装置，传热装置，挡板（①防止搅拌过程中漩涡的产生②将液流由径向改为轴向流）人孔，视镜通气装置，进出料管，取样管等
6搅拌轴功率的计算过程及电机确定轴功率:搅拌器输入液体的功率，不是电动机的轴功率或耗用功率；搅拌器的轴功率P等于搅拌器施加于液体的力f及由此而引起的液体平均流速w之积（p39，电机确定p54～61）
7P=HQρ H:动压头Q:搅拌器对液体的翻动量ρ:液体密度
8影响氧传递的因素，如何提高通用式发酵罐供氧能力（P63）因素:①推动力（提高液相氧的平衡浓度，增加氧分压，提高反应器中的压力，增加空气中氧的相对含量）②气液比表面积α（增加单位体积通气情况下的搅拌功率，增加通气量）③体积传质系数Klα④其他因素，如表面活性剂，盐浓度
目前工业化微生物发酵企业一般都采用二级空气过滤除菌:①总过滤器粗过滤除菌②进管前分过滤器过滤除菌
空气过滤器的设计:p31，根据空气流量，查表
第五章
1通用式，气升式发酵罐原理常有发酵罐可分为机械搅拌式，气升式和外部夜体循环式三大类①通用式发酵罐:是指兼有机械搅拌和压缩空气分布装置的发酵罐，利用机械搅拌器的作用使空气和发酵液充分混合，促使氧在发酵液中溶解，以确保供给微生物生长繁殖发酵所需的氧气。②气升式发酵罐:工作原理是把无菌空气通过喷嘴和环形空气分布器喷射进入发酵液中。通过气夜混合物的湍流作用而使空气气泡分割破碎，同时由于福气区的发酵液因密度低而向上运动，同时因气含率小的发酵液密度大而向下沉，形成循环流动，实现混合与传质
国产：GP（刮刀卸料）、GP-x（绳索卸料）
GP型过滤面积规格有：1、2、5和20m2
“硅藻土十微调刮刀”
1、物料衡算
设待处理悬浮液量m（kg），固相浓度x1（w％），经过滤分离得湿滤渣量m1（kg），湿度x2（w％），获得滤液V（m3），密度ρ（kg/ m3）
3空气净化流程和设备及作用（1）流程:预处理，过滤（2）空气预处理过程设备①吸风塔（吸较干净干净的空气，含尘量＜1mg/m3）②粗过滤捕集及较大的灰尘颗粒，防治压缩机受损，同时减轻总过滤器负荷要求过滤效率高，阻力小。③空气压缩机（往复式，涡轮式螺杆式）④空气贮罐（清除脉动，保温灭菌）⑤气液分离器（旋风分离器，丝网除沫器）⑥空气冷却器（除水减湿），空气加热器（降低相对湿度）
高温短时灭菌的原理：
4.分批灭菌的过程：P5三个阶段：
（1）升温：灭菌前先将各排气阀打开，将蒸汽引入夹套或蛇管进行预热，待罐温升至75-90℃，将排气阀逐渐关小。
（2）保温：接着将蒸汽从进气口、排料口、取样口直接通入罐中，使罐温上升到118-120℃，罐压维持在0.09-0.1Mpa（表），保持20-25min左右。
6空气过滤设备的设计及材料常用过滤介质①纤维状或颗粒状介质--棉花，玻璃纤维，活性炭②微孔滤纸，滤版介质--超细玻璃纤维纸，石棉滤版。③烧结材料--烧结金属，陶瓷，塑料，聚合物④微孔膜类过滤介质--聚四氟乙烯，聚偏二氯乙烯，等等
空气除菌过滤器结构①过滤介质深层过滤器--棉花，活性炭②过滤纸类过滤器---旋风式套筒式③金属多孔膜过滤器④微孔膜过滤器
2通用式发酵结构尺寸比例，公称容积，装料系数p34
3罐体尺寸比例H/D=1.7～3 B/d=0.8～1.0 d/D=1/2～1/3 S/d=1.5～2.5 W/D=1/8～1/12 S/d=1～2
4发酵罐装料容积的计算①公称容积V0=Vc+Vb②全容积③罐的容积装料系数=装料容积/公称容积
5主要结构及功能:罐体，搅拌浆，挡板，空气分布装置，消泡器，轴封，传热装置等
2、罐压检测
隔膜式压力表；压力信号转换器：电阻式、电感式、电容式和半导体式等。
3、液位的检测
电容法、压差法和称重法
4、培养基和液体流量测定
常用培养基和液体流量计
5、气体流量测量——体积型和质量型
体积流量型
孔板压差流量计——生产规模
转子流量计——中试、小试
6、发酵液黏度的检测
振动式黏度传感仪、毛细管黏度计、回转式黏度计和涡轮旋转黏度计等。
t均＝41.25/0.299＝137.96s＝2.30min
4、管式维持器直径与长度（P16）
采用标准的无缝不锈钢管，根据处理量15m3/h，计算出w均，L，Re，Pe，选择一个最佳方案。
习题1
设计一台连续灭菌设备，已知每小时处理量为15m3，灭菌温度为135℃，料液中原始菌数为2×107（个/ml），若采用维持罐设备，求维持罐有效容积；若采用管道维持器，求维持管道的直径与长度。已知料液密度1000（kg/m3），粘度0.003（Pa·s）
7.连续灭菌设备：配料罐、送料泵、预热罐、连消泵、加热器、维持罐和冷却器。
8.连消塔结构：p11、13
9.维持管设计方法：
（1）先设w＝0.25-0.6m/s
（2）求出管式维持器管径d
（3）查出标准管道尺寸，并校正w实
（4）核对Pe≥1000
（5）求取管式维持器的长度
（6）密封性能测试，外置保温层
例1有一发酵罐，内装培养基40m3，在121℃实罐灭菌，求理论灭菌时间。设灭菌前培养基浓度2×107个/ml，灭菌失败概率为0.001。
U板框材质为塑料（X橡胶、铸铁省略）
GQ105－NA
G管式
Q澄清（F分离）
105转鼓内径（mm）
N材料为不锈钢（碳钢不标记）
A第一次改型设计
3.离心沉降设备和分离因素P99
4.板框式压滤机结构和原理：P91
5.真空式过滤机：工作原理和结构：
过滤、洗涤及脱水（与真空管相连）、卸渣及再生（与压缩空气管相连）。
10、溶解CO2浓度的测定
11、排气的氧浓度的测定
磁氧分析、极谱电位法和质谱法
12、排气的CO2浓度的测定
气相色谱法、电极法、红外线吸收法、质谱法
13、细胞浓度的测定
全细胞浓度
湿重法、干重法、浊度法、湿细胞体积法
在线检测——流通式浊度计
活细胞浓度
电容法——在线
染色计数法——离线
第八章
1.固液分离设备的分类：
＝3.3×1012个
t＝（2.303/K）lgNp/NS
＝（2.303/0.0281）lg（3.3×1012/0.001）
＝1271.86 s
＝21.2 min
缩短了12％
例3发酵罐内装培养基40m3，在131℃连续灭菌，K＝0.25 s-1，求理论灭菌时间。设灭菌前培养基浓度2×107个/ml，灭菌失败概率为0.001。
第六章
1.工程变量的放大准则：
放大准则
所占比例(%
放大准则
所占比例(%
维持P0/V不变
30
维持搅拌器叶尖线速度不变
20
维持ka不变
30
维持培养液溶氧浓度不变
20
第七章
1.常见参数分类：按性质特点：物理量、化学量、生物量。
操作参数、状态参数、生理参数。
2.常见参数的检测方法及仪器：
1、温度的测定
热电阻检测器（RTD）、半导体热敏电阻、热电偶、玻璃温度计(小型罐)
解：C0＝2×107个/ml
Cs＝1/（40×106×103）＝2.5×10-11个/ml
t＝（2.303/K）lg（C0/Cs）
＝（2.303/0.25）lg（2×107/2.5×10-11）
＝164s
＝2.7min
温度升高10℃，t仅为121℃时的1/9。
例4若设计一培养基连消系统，处理量每小时15m3，培养基密度1000kg/m3，粘度3×10-3Pa.s，灭菌前菌含量107个/ml，灭菌温度132℃，求：1理论灭菌时间，2采用维持罐，其灭菌时间为多少？3采用管式维持器，其灭菌时间为多少？4管式维持器的直径与长度。
第三章
1.湿热灭菌的优点：
1.高压饱和蒸汽与培养基直接混合，其冷凝时可释放大量冷凝热。
2.湿热对细胞壁有强大的穿透力
3.高压蒸汽无毒、无有害的残留物和廉价
2.灭菌的主要矛盾：灭菌程度和营养成分的破坏
灭菌工作的关键：恰当掌握加热温度和时间
3.湿热灭菌的原理：使微生物的蛋白质及核酸变形导致其死亡。这种变形首先是分子中的氢键分裂，当氢键断裂时，蛋白质及核酸内部结构被破坏，进而丧失了原有功能。
＝2.2min
2、维持罐灭菌时间t＝3×t理论＝3×2.2＝6.6min
3、管式维持器灭菌时间
A Cs/C0＝1/（15×106×103×107）＝6×10-18
查管式维持器Ns/N0-Da（＝Kt均）
当Pe＝1000，Da＝41.5，
t均＝41.5/0.299＝138.5s＝2.31min
B公式直接计算Da＝41.25
第四章
1原理（1）深层过滤:靠惯性，阻截，扩散，重力沉降和静电等作用将细菌截流。
（2）绝对过滤:利用微孔滤膜
2发酵用无菌空气质量标准（1）压缩空气的压强P:一般控制在0.2-0.35MP(表压)（2）空气流量F:根据发酵工厂或发酵车间的总体发酵容积，确定应提供的压缩空气的流量（3）空气的温度T:一般控制比发酵温度高出10℃左右（4）相对湿度:Ψ一般控制在60%到70%。（5）洁净度:“无菌空气”是指通过除菌处理后压缩空气中含菌量降低到零或达到洁净度100级的洁净空气
4空气净化流程中x，Φ变化，除水原理看书
压缩空气的除水原理:压缩空气冷却到其露点，即有水析出
5储水设备，旋风分离器和丝网除沫器的设计
①旋风分离器-离心力。设计要点：仅口气速和结构比例尺寸②丝网除沫器~惯性拦截作用。设计要点:空塔气速，丝网的填充密度和设备的结构比例尺寸。特点:分离效率较高，结构简单，阻力小
解：1、C0＝107个/ml
Cs＝1/（15×106×103）个/ml
lgK＝-14845/T＋36.127
＝-14845/（273+132）+36.127
＝-0.5243
K＝0.299 s-1
t＝（2.303/K）lg（C0/Cs）
＝（2.303/0.299）lg（107×15×106×103）
＝132.29s
解：N0＝40×106×2×107＝8×1014个
Ns=0.001个
lgK＝-14845/T + 36.127
＝-14845/（273+121）＋36.127
＝-1.55
K＝0.0281 s-1
t＝（2.303/K）lgN0/Ns
＝（2.303/0.0281）lg（8×1014/0.001）
＝1442.6 s
（φ57×3.5、φ89×4、φ108×4、φ133×4）
习题2
某厂原来的连续灭菌设备，每小时处理量为12m3，灭菌温度为130℃，现因生产发展，要求每小时处理量提高到15m3，原设备中加热器与冷却器都留有余地，能满足生产发展需要。唯有维持罐容积不足，若要使用原设备适应生产发展需要，问操作控制上如何调整才能适应。
过滤设备：常压过滤（重力过滤）、加压过滤、真空过滤、离心过滤、膜过滤
沉降设备：重力沉降、离心沉降
2.设备型号：型号标记说明
BMS 40/635-25U
B板框压滤机（X厢式、G隔膜压榨式）
M明流式（A暗流式）
S手动压紧（Y液压、Q千斤顶、J机械、Z自动）
40过滤面积（m2）
635框内尺寸（mm）
25滤室厚度（mm）
＝24 min
例2若考虑升温阶段的灭菌效应，通常由100℃作为灭菌起始温度，例1中培养基由100℃升至121℃需15min，求保温阶段所需时间。
解：100-121℃平均灭菌速度常数Km=0.0061 s-1
升温结束时芽孢数目
Np＝N0/exp（Km*t）
＝8×1014/ exp（0.0061*15*60）
7、搅拌转速和搅拌功率
搅拌转速检测：磁感应式、光感应式和测速发电机等。
搅拌功率检测：测定电机电压与电流，直接测定电动机功率。
8、pH的检测
9、溶氧浓度的检测——溶氧电极
阴极还原
O2+2H2O+4e-→4OH-
阳极+4Cl-+4e-
总反应
O2+2H2O+4Ag+4Cl-→4OH-+4AgCl