生化反应工程原理复习提要

生化反应工程原理复习提要

1简述氧传递过程的特征， k L a 测定方法有几种，简述其各种方法的原理 2.阐述好氧发酵过程中氧传递效率的措施。

3一定的搅拌转速和通气（45～65℃）条件下，测定k L a 的结果入下表所示。如果在所试验的温度范围内，气泡直径一定，试比较此条件下氧传递最大速率与温度的关系，从理论的角度说明这种现象的原因。

温度t/℃ k L a /h -1 c */(kg/m 3) m /mPa·s)

45 212 6.65×10-3 0.648 50 222 6.35×10-3 0.591 55 241 - 0.531 60 246 5.93×10-3 0.497 65

255

-

0.463

4描述流体的流变特性的通用表达式为0n

K ττγ=+

，讨论式中自变量0τ、K 、n 参数所表述的物理意义及取值范围适合描述牛顿流体、拟塑性流体、胀塑性流体和汉宾塑性流体的流变特性，画草图描述其基本规律。

5描述流体的剪切作用的来源，评估机械搅拌和气流搅拌所产生剪切力的方法有哪几种？ 6叙述机械搅拌反应器的基本结构及通用式机械搅拌发酵罐的标准化尺寸。

7描述搅拌器的输出功率的影响因素，对牛顿流体可得如下的关联式：Re x y P M N K Fr =或

2233

x y

P

nd n d K n d g ρρμ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭

，讨论流动性及重力对搅拌功率的影响。

8描述竞争性抑制、非竞争性抑制和反竞争性抑制的普遍化公式为

试述中的相关参数如何变化为竞争性抑制，反竞争性抑制和非竞争性抑制，与描述单底物酶

促反应的Michaelis-Menten 方程， 相关参数r max 及K m 如何变化？

9．在特定温度、pH 值、营养物类型、营养物浓度等条件下，微生物细胞的比生长速率与限

制性营养物的浓度之间关系的Monod 方式

1）限制性营养物的定义是什么？ 2）方程的相关参数的物理意义

3）与描述单底物酶促反应的Michaelis-Menten 方程比较，其主要的异同点？ 4）建立的基础和实用的范围。

5）描述其底物抑制和产物抑制的动力学的变化特点。

6）是否适合细胞生长的延迟期、稳定期和死亡期的细胞变化规律，有何措施？ 7）细胞维持动力学关系如何表示？

10. Gaden 根据产物生成速率与细胞生长速率之间关系，将其分为几个类型，阐述其基本动力学方程及物理意义？

试将r i ~t; q i ~t; c i ~t 关系示意图归类

1111=+++max ()()

s

SI m s IS SI

r c r K c K K ,max p s

p m s

r c r K c =+()

()

m S c s K c s μμ⋅=+

11.何为积分反应器和微分反应器？

12.细胞生长的非结构模型与结构模型的定义。

13. 叙述细胞生长动力学模型简化的主要步骤。

14根据生物反应器物料的加入和排出方式分为：间歇操作反应器、连续操作反应器和半间歇反应器。

1）描述其底物浓度c s、细胞浓度c x和产物浓度c p随时间的变化规律。

2）间歇操作反应器、连续操作反应器和半间歇反应器的特点及适用的范围。

3）3种典型的（FBC、RFBC和RBC）半间歇半连续操作的共同之处及差别。

15 恒速流加分批培养过程的动态变化关系如图所示（过程特性）描述因变量随自变量（t）的变化规律

16定值控制的流加模型（恒pH法和恒溶氧法）及反复流加操作模型的特点。描述下图的特点。

17以下图为例，比较反复补料分批培养与CSTR和CPFR组合操作的特点。

18.对于Gaden分类III型的发酵过程，以下图为例，比较不同补料分批培养的反应器生产能力的特点。

18.何为停留时间分布? 寿命分布与年龄分布的定义与区别？

19.停留时间分布的定量：停留时间分布密度函数与停留时间分布函数及它们之间的相互关系？

20停留时间分布测定的方法有脉冲法、阶跃法和周期输入法。描述脉冲法、阶跃法的特点。21何为全混流反应器（CSTR）和平推流反应器（CPFR），描述其主要特征，停留时间分布。

22.应用槽列模型即多级CSTR串联模型，模拟一个实际的反应器，证明N＝1时为全混反应器，N为无穷大时为活塞流。

23叙述动植物细胞培养的特点。

24叙述生物反应器放大准则。

25经验放大法的理论依据，特点。应用经验放大法遵循的原则及采用的几类方法

26缩小－放大法的特点及同经验放大的区别。