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名词解释生物工程设备;就是生物工程类工厂或实验室为生物反应提供最基本也是最主要的满足特定生物反应工艺过程的专门技术装备或设施。设计工作包括：1总体设计 （凡是设计范围涉及到整个工业企业的）2局部设计（凡是设计的范围只是其中的某些部分，甚至某一个部分或某一个设备）。项目建议书是项目拟建单位或业主根据国民经济发展长远规划和工业布局的要求，进行初步调查研究，（前提）提出的基本建设项目立项建议，表达的是对建设项目的轮廓设想和投资意愿。主要是从项目建设的必要性方面考虑，同时也初步分析项目的可行性。无菌空气：是指通过除菌处理使空气中含菌量降低在一个极低的百分数，从而能控制发酵污染至极小机会。此种空气称为“无菌空气”。下游加工过程：发酵产品是通过微生物发酵过程、酶反应过程或动植物细胞大量培养获得。从发酵液、反应液或培养液中分离、精制有关产品的过程称为下游加工过程(Down stream processing)。反相胶团：是表面活性剂分子溶于非极性溶剂中自发形成的聚集体 ,其中表面活性剂的极性头朝内而非极性头朝外与有机溶剂接触。胶团内可溶解少量水而形成微型水池。风向玫瑰图：在极坐标底图上点绘出的某一地区在某一时段内各风向出现的频率的统计图因图形似玫瑰花朵，故名风向玫瑰图表示风向和风向频率（在一定时间内各种风向出现的次数与所观测总次数的百分比)布朗扩散：指直径很小的微粒在很慢的气流中能产生一种不规则的运动的现象离子交换作用：是指一个溶液中的某一种离子与一个固体中的另一种具有相同电荷的离子互相调换位置，即溶液中的离子跑到固体上去，把固体上的离子替换下来。这里溶液称流动相，而固体称固定相。在发酵工程中可分为蛋白质、氨基酸、核酸、酶、抗生素。溶剂萃取法：它是用一种溶剂将产物自另一种溶剂(如水)中提取出来，达到浓缩和提纯的目的。可行性研究：是拟建项目在工程技术、经济及社会、环境保护等方面的可行性和合理性进行的研究。扩初设计：就是在设计范围内作详细全面的计算和安排，使之足以说明本生物工程厂的全貌，但图纸深度不深，还不能作为施工指导，而可供有关部门审批，这种深度的设计叫扩初设计。平面布置：是合理地进行用地范围内的建筑物、构筑物及其他工程设施水平方向相互间的位置关系。包括运输设计，管线综合设计，绿化布置和环保设计。竖向布置：是与平面设计相垂直方向的设计，也就是厂区各部分地形标高的设计。盐析法：在蛋白质溶液中加入中性盐使其沉淀析出的过程。S值和E值表示：S值，即Score,相似性计分值，计分值越大，相似性越大；E值，期望频率值，表示随机匹配的可能性，其值越大，随机匹配的可能性越大色谱技术：是利用混合物中各种组分的物理化学性质（分子的形状和大小、分子的极性、吸附力、分子亲和力、分配系数等）不同，使各组分以不同程度分布在两相中，当流动相流过固定相时，由于各组分在两相间的分配情况不同，使易分配于固定相中的物质移动速度慢，而易分配于流动相中的物质移动速度快从而达到逐步分离的目的。发酵罐：是为一个生物化学过程的操作提供良好而满意的环境的容器。自吸式发酵罐:自吸式发酵罐是一种不需要空气压缩机，而在搅拌过程中自动吸入空气的发酵罐。填空1、 下游加工过程可分为4个阶段：培养液（发酵液)的预处理和固液分离；初步纯化(提取)；高度纯化(精制)；成品加工。2、 基本建设程序 包括：建议书，可行性研究，设计计划任务书 ，交付生产。3、 可行性研究的主要依据：国家政策: 项目建议书: 各种规划： 基础资料: 参数指标:4、工厂设计的前提; 规模和厂址。 5、 设计工作包括：扩大初步设计：施工图设计6、厂址选择的基本方法：（1）统计法（2）方案比较法 (3)评分优选法v (4)最小运输费用法7、总平面布置的形式分类：水平向布置形式（区带式和周边式）竖向布置形式（分离式和连续式）8、发酵罐有哪些：机械搅拌通风发酵罐 伍氏 文氏管 塔式 气升式 自吸式9、用C、H、E表示蛋白质的二级结构： C：-螺旋 E：-折叠 H：卷曲螺旋10、空气含菌量的测定方法：培养法 光学法：11、空气除菌方法: 辐射灭菌：加热灭菌：、静电除菌：介质过滤12空气过滤器设计原理：惯性捕集作用拦截捕集作用扩散捕集作用重力沉降作用静电吸附作用13、过滤介质：，纤维状或颗粒介质，棉花，玻璃纤维，活性炭；纸类：玻璃纤维纸 微孔滤膜类14、影响絮凝的因素：絮凝剂的添加量 发酵液的pH 絮凝剂的分子量 搅拌转速 搅拌时间15、微生物细胞的破碎技术（1）机械方法 球磨法 高压匀浆法 X-press法 超声波破碎 （2）非机械方法酶解 渗透压冲击 冻结和融化干燥法化学法16、常用于发酵液的分离设备有： 板框压滤机 鼓式真空过滤机 离心沉降分离机17、吸附的类型：物理吸附：（范德华力）化学吸附：（库仑力）交换吸附：（极性吸附）18、膜分离设备：管式膜过滤器 （内压式 外压式）板式膜 中空纤维式膜分离器螺旋卷式膜19、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20、生产工艺流程的设计经历三个阶段：生产工艺流程示意图生产工艺流程草图生产工艺流程图21、离子交换过程有两个阶段：吸附和解吸附22、工艺流程图：物料流程图 带控制点工艺流程图；23、干燥法可采用：真空干燥；喷雾干燥；冷冻干燥； 24、罐的高度与直径之比为1.7-4左右25、运用选择性吸附法分离精制的产品：蛋白质；核酸；酶；抗生素；氨基酸26、在发酵罐的灌顶上有：进料管、补料管、排气管、接种管和压力表接管27在罐身上的接管有：冷却水进管；进空气管；取样管；温度计管；测控仪表接口28、转子的形式有：九叶轮、六叶轮、三叶轮十字形叶轮（叶轮均为空心形）29、发酵罐的换热装置：夹套式换热装置 竖式蛇管换热装置 竖式列管(排管)换热装置30、发酵罐中的机械搅拌器型式 :轴向推进（螺旋桨式） 径向推进；（涡轮式） 螺旋桨式搅拌器 圆盘平直叶涡轮搅拌器 圆盘弯叶涡轮搅拌器 圆盘箭叶涡轮搅拌器31、不同阶段的带控制点的流程图的区别：图样表达的深度不同32、影响氧传递系数的因素：搅拌 空气线速度 空气分布管 发酵液性质 表面活性剂 离子强度 菌体浓度 33、厂房的布置：厂房的整体布置 厂房的立面布置 厂房的平面布置简答1、可行性研究的作用：建设项目投资决策和编制设计任务书的依据 向银行申请贷款的依据 与建设项目有关部门商谈合同和协议的依据 建设项目开展初步设计的基础 拟采用新技术、新设备研制计划的依据 安排基本建设计划的参考 环保当局审查建设项目对环境影响的依据2、可行性研究的步骤：开始筹划调查研究优化方案详细研究编写报告资金筹措3、扩初设计的深度要求： 设计方案的比较选择和确定 主要设备和材料的订货 土地征用 建设投资的控制 提供主管部门和有关单位进行设计审查 确定劳动指标 作为施工图设计的主要依据 进行施工安装准备和生产准备工作 4、厂址选择报告内容：厂址的坐落地点四周环境情况 地质及有关自然条件资料 厂区范围、征地面积、发展计划、并绘制l1 000的地形图 原料供应情况 5、总平面设计的内容：（1）平面布置：（2）竖向布置：（含义见名解）综上所述，所谓总平面设计，就是一切从生产工艺出发，研究建筑物、构筑物、道路、堆场、各种管线和绿化等方面的相互关系，在一张或几张图纸上表示出来。这样的设计就是工厂总平面设计。6、机械搅拌通风发酵罐的基本要求：发酵罐应具有适宜的径高比；发酵罐能承受一定压力；发酵罐的搅拌通风装置能使气液充分混合； 发酵罐应具有足够的冷却面积；发酵罐罐体内表面高度抛光，尽量减少死角，避免染菌；搅拌器的轴封应严密，尽量减少泄漏。7、机械搅拌通风发酵罐结构及各部分组件作用：（1）结构罐体、搅拌器、挡板、轴封、消泡器、联轴器、中间轴承、空气分布管、换热装置和人孔以及管路等（2）挡板的作用:是改变液流的方向，由径向流改为轴向流，促使液体剧烈翻动，增加溶解氧（3）全挡板条件：是指在一定转速下，再增加罐内附件而轴功率仍保持不变。（4）搅拌器的作用：混合和传质 形式：轴向式（桨叶式、螺旋桨式）和径向式（涡轮式）两种。（5）消泡器的作用：将泡沫打破 消泡器的常用形式：锯齿式、梳状式及孔板式（6）常用的联轴器：鼓形、夹壳形。 用于大型发酵罐搅拌轴较长，常分为二至三段，用联轴器使上下搅拌轴成牢固的刚性联接。 （7） 轴承 减少震动 （8）轴封作用与形式：使罐顶或罐底与轴之间的缝隙加以密封，防止泄漏和污染杂菌。填料函和端面轴封（9）发酵罐的换热装置：夹套式换热装置 竖式蛇管换热装置 竖式列管(排管)换热装置（10）空气分布装置 作用：吹入无菌空气使空气分布均匀。 形式：单管式、环型管8、气升式发酵罐：(1)特点：结构简单，冷却面积小无搅拌传动设备，节省动力约50%，节省钢材；操作时无噪音；料液装料系数达8090，而不须加消泡剂；维修、操作及清洗简便，减少杂菌感染。v(2) 分为内循环和外循环两种其主要结构包括：罐体、上升管、空气喷嘴v(3)原理：借空气喷嘴的作用而使空气气泡分割细碎，与上升管的发酵液密切接触。由于上升管内的发酵液轻，加上压缩空气的喷流动能，因此使上升管的液体上升，罐内液体下降而进入上升管，形成反复的循环，供给发酵液所耗的溶解气量。9、空气除菌方法:及原理：1、辐射灭菌：射线、X射线、射线、射线、紫外线、超声波等从理论上讲都能破坏蛋白质，破坏生物活性物质，从而起到杀菌作用。应用较广泛的还是紫外线，它在波长为253.7265nm时杀菌效力最强，杀菌强度与紫外线强度呈正比，与距离的平方成反比。2、加热灭菌：利用空气压缩时产生的热进行灭菌对于无菌要求不高的发酵来说则是一个经济合理的方法3、静电除菌：利用静电引力来吸附带电粒子而达到除尘、除菌的目的。4 、介质过滤4、介质过滤：采用定期灭菌的干燥介质来阻截流过的空气中所含的微生物，从而制得无菌空气。10、空气除菌设备及作用：空气冷却器：立式列管式热交换器、沉浸式热交换器 、喷淋式热交换器粗过滤器 ：是捕集较大的灰尘颗粒，防止压缩机受磨损，同时也可减轻总过滤器负荷。空气贮罐：消除压缩机排出空气量的波动，维持稳定的空气压力，利用重力沉降作用分离部分油雾气液分离器：将空气中被冷凝成雾状的水雾和油雾粒子除去的设备 包括旋风式和填料式 11、选择下游加工工艺的原则：是胞内产物还是胞外产物 原料中产物和主要杂质浓度 产物和主要杂质的物理化学特性及差异 产品用途和质量标准 产品的市场价格 废液的处理方法12、选择合适的破碎方法需要考虑下列因素：细胞的数量； 所需要的产物对破碎条件(温度、化学试剂、酶等)的敏感性； 要达到的破碎程度及破碎所必要的速度，尽可能采用最温和的方法； 具有大规模应用潜力的生化产品应选择适合于放大的破碎技术。13、影响吸附过程的因素：吸附剂的性质吸附物的性质溶液pH值的影响温度的影响其它组分14、吸附剂的基本要求：吸附剂颗粒密度小，表面积大，但孔隙也不能太多，否则被吸附物质不易被洗脱。 吸附剂的颗粒大小要均匀，吸附能力要大，但不能影响洗脱。较高的强度和耐磨性；价格低廉。16、工艺流程设计的任务（1）主要任务：.确定由原料到成品的各个生产过程及顺序，.绘制工艺流程图。（2）具体内容：确定工艺流程的组成确定载能介质的技术规格和流向生物工厂生产中常用的载能介质有.确定操作条件和控制方法。确定安全技术措施 绘制不同深度的工艺流程图17、不同阶段的带控制点的流程图的区别：图样表达的深度不同；初步设计的表达比较粗略，画得较为简单，施工图设计的表达较细致、详细。主要有：（1）设备表达（数量 设备的轮廓设备位置） （2）主管道的表达 （3）仪表控制表达18、可行性研究报告内容：（1）总论（背景、必要性、经济意义；研究工作的依据与范围；研究工作的概况与结论）（2）需求预测与拟建规模（国内外需求情况的预测；国内现有同类工厂生产能力的预测）（3）资源（原料、辅助材料、燃料的种类、数量来源和供应可能；所需公用设施的数量、供应方式和供应条件）（4）建厂条件和厂址方案（建厂的地理位置、气象、水文、地质、地形条件、社会经济状况；交通运输及水电气的的现状和发展趋势；厂址比较和选址意见）（5）设计法案（项目的构成、技术的来源和方法；全厂布置方案的初步选择土建工程量估计）（6）环境保护（建设地点的环境现状；主要污染源和污染物；综合利用与治理方案）（7）企业组织、劳动定员和人员培训（估算数） （8）实施进度的建议（9）投资估算和资金筹措（估算依据与说明；主体工程和协作配套工程所需的投资估算；生产流动资金的估算；资金来源、筹措方式、及贷款的偿还方式）（10）财务评价（生产成本；销售收入；利润估算；其他财务评价；）（11）国民经济和社会效益评价（产品贡献；就业效果；劳动条件改进效果；生活条件改善指标；文化水平提高指标；分配效果） （12）结论与建议18、 评分优选法：在厂址方案比较法中列出主要判断因素 将主要判断因素按其重要程度给予一丁点的比重因子和评价值 将各方案所有比重因子与对应的评价值相乘，得出指标评价分，评价分最高位最优19、 优良发酵罐的装置与组成：严密的结构；良好的液体混合特性；好的传质相传热速率；具有配套而又可靠的检测控制仪表。20、 静电除菌净化空气的优缺点：优：阻力小、染菌率低、除水除油效果好、耗电少；缺；设备庞大、需采用高压技术且一次性投资大发酵工业中捕集率低。21、 双水相萃取的影响因素：成相高聚物浓度的影响 成相高聚物分子量的影响 盐的影响 PH值的影响 溶质分子的影响 温度的影响22、 膜分离技术的优点：适用范围广；为物理过程，不需要加入化学试剂；分离装置简单占地面积小系统集成容易；系统简单、操作容易、且易控制，便已维修 有利于生产自动化的推广与普及冗余度：在数据传输中，由于衰减或干扰会使数据代码发生突变，此时就要提高数据代码的抗干扰能力这必须在原二进制代码长度的基础上增加几位二进制代码的长度，使相应数据具有一定的冗余度。自吸式发酵罐:自吸式发酵罐是一种不需要空气压缩机，而在搅拌过程中自动吸入空气的发酵罐。X-press法：一种改进的高压方法是将浓缩的菌体悬浮液冷却至-25C至-30 C形成冰晶体，利用500 MPa以上的高压冲击，冷冻细胞从高压阀小孔中挤出。细胞破碎是由于冰晶体的磨损，包埋在冰中的微生物的变形所引起的。超声波法：细胞的破碎是由于超声波的空穴作用，从而产生一个极为强烈的冲击波压力，由它引1起的粘滞性旋涡在介质中的悬浮细胞上造成了剪切应力，促使细胞内液体发生流动，从而使细胞破碎。冻结-融化法：将细胞放在低温下突然冷冻和室温下融化，反复多次而达到破壁作用。对于细胞壁较脆弱的菌体，可采用此法。但通常破碎率很低即使反复循环多次也不能提高收率。另外，还可能引起对冻融敏感的某些蛋白质的变性。拦截捕集作用：微生物微粒直径很小，质量很轻，它随低速气流流动慢慢靠近纤维时，微粒所在的主导气流流线受纤维所阻，从而改变流动方向，绕过纤维前进，而在纤维的周边形成一层边界滞流区。滞流区的气流速度更慢，进到滞流区的微粒慢慢靠近和接触纤维而被粘附滞留，称为拦截捕集作用。1、车间布置设计的原则：工艺要求 操作要求 安装、检修要求 厂房建筑要求 建设投资的要求 安全、卫生和防腐蚀的要求 发展的要求车间设备布置必须按流程的流向顺序排列（1）工艺要求及操作要求：每一个设备都要有一定地位，不宜过挤或过松，宜尽量对称紧凑，排列整齐，充分利用空间。应为操作工人管理多台设备创造条要考虑相同设备或相似设备互换使用的可能性和方便性。自动测量仪表、阀门控制尽量集中，便于工人操作。 （2）安装、检修要求： 厂房建筑要求根据设备大小及结构，考虑设备安装、检修及拆卸所需要的空间和面积。满足设备能顺利进出车间的要求。通过楼层的设备，楼面上要设置吊装孔。)必须考虑设备的检修和拆卸以及运送物料所需要的起重运输设备。（3）厂房建筑要求：凡是笨重设备或运转时会产生很大振动的设备，应尽可能布置在厂房的底层，以减少厂房楼面的荷载和振动。 有剧烈振动的设备，其操作台和基础不得与建筑物的柱、墙连在一起，以免影响建筑物的安全。 设备布置时，要避开建筑的柱子及主梁。如设备吊装在柱子或梁上，其荷重及吊装方式需事先告知土建专业人员，并与其协商。 厂房内所有操作台必须统一考虑，避免平台支柱零乱重复，影响车间美观、生产操作及检修。 设备不应该布置在建筑物的沉降缝或伸缩缝处。在厂房的大门或楼梯旁布置设备时，要求不影响开门和行人出入。 在不严重影响工艺流程顺序的原则下，将较高设备尽量集中布置，这样可以简化厂房体形，节约厂房体积，另外还可利用建筑上的有利条件，如利用天窗的空间安装较高设备。（4）建设投资的要求：凡是可以露天或半露天布置的设备，尽量采取露天或半露天布置，减少建筑面积，节约厂房建筑费；厂房非高层化是近代工厂的设计特点，具有设计容易，施工和安装设备简单，建筑费用较低，动力消耗少，操作维修方便等优点。 ；工艺管道应集中布置，要尽可能地缩短设备间管线，供汽、供无菌空气、供电的设备位置应尽量靠近负荷中心，使管线最短，热损量少