生物工程设备习题集

生物工程设备习题集一单项选择题每题1分1目前啤酒厂的糖化锅中利用_D_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_C_，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115，815分钟C高温长时127，45分钟D间歇灭菌100，30分钟，连灭三次5机械轴封的动环的硬度比静环_B_。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。6溶液在升膜式蒸发器加热管中出现爬膜的最重要条件是_D_。A物料进口处或出口处采用浮头管板B蒸发器壳体应有膨胀圈C物料在加热管内有足够的浓缩倍数，一般为七倍D加热的蒸气与物料之间有足够的温度差，一般为20357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8空气过滤系统中空气加热器的作用是_B_。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9机械搅拌发酵罐中最下面一档搅拌器离罐底距离一般_C_搅拌器直径的高度，最上面一个搅拌器要在液层以下05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10自吸式发酵罐的搅拌轴是从罐下方进罐的,因此_C_轴封。发酵设备习题集2A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11安装在空气压缩机前的过滤器主要作用是_D_。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12外循环空气带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13为了减轻空气过滤系统的负荷空气压缩机最好选用_D_空气压缩机。A往复式B离心式C高压D无油润滑14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_C_，才能保证先进先出。A过渡流B层流C活塞流D湍流15塔式啤酒发酵罐换热的蛇管在发酵罐外，蛇管内用_C_与罐内的啤酒发酵醪进行热交换。A蒸气B冷凝水C酒精D热水16冷冻升华干燥主要是升华_B_。A游离水B结构水C冷凝水D气态水。二多项选择题每题1分1好气性发酵需要无菌空气，概括起来无菌空气在发酵生产中的作用是_ABD_。A给培养微生物提供氧气B也能起一定的搅拌作用，促进菌体在培养基中不断混合，加快生长繁殖速度C打碎泡沫，防止逃液D保持发酵过程的正压操作2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。A乙二醇B乙醇C氨D冷凝水3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_BC_封头。A锥形B椭圆C蝶形D球形4味精厂精制车间在真空煮晶锅中进行谷氨酸一钠盐的结晶，是用_ABC_使真空煮晶锅达到一定的真空度A往复式真空泵B蒸汽喷射泵C水力喷射泵D高压水泵5味精厂等电罐在低温等电点操作时,罐中蛇管内可用_AC_使罐内的等电点液发酵设备习题集3降温。A冰盐水B自来水C氨D冷凝水6空气过滤系统中丝网分离器的作用是分离_AC_。A油污B全部杂菌C水滴D部分杂菌7通用式机械搅拌发酵罐中挡板的作用是_AD_。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8生产中使用的酒精发酵罐是受压容器,因此上下封头一般选用_ACD_封头。A锥形B球形C蝶形D平板9贮气罐的作用是_AC_。A利用重力沉降作用分离部分油雾。B降低罐内空气温度。C防止由于往复式空压机所产生的脉冲而引起的压力波动。D升高罐内空气温度，使相对湿度下降。10空气过滤系统中旋风分离器的作用是_ABC_。A分离油雾。B分离泡沫和水汽。C分离水滴。D分离部分杂菌。11喷射自吸式发酵罐的优点是_ABC_。A空气吸入量与液体循环量之比较高B无需搅拌传动系统C气液固三相混合均匀D适用好氧量较大的微生物发酵12气升式动物细胞培养反应器与搅拌式动物细胞反应器相比，气升式反应器中ABCD；反应器内液体循环量大，细胞和营养成分能均匀分布于培养基中。产生的湍动温和而均匀，剪切力相当小，无泡沫形成，装料系数可以达到95无机械运动部件，因而细胞损伤率比较低；反应器通过直接喷射空气供氧，氧传递速率高；三是非选择题每题1分1安装在空气压缩机前的前置空气过滤器的主要作用是将空气过滤除菌，减轻总空气过滤器的过滤负荷。2味精厂精制车间在真空煮晶锅中进行谷氨酸一钠盐的结晶，可用水力喷射泵使真空煮晶锅达到一定的真空度3溶液在升膜式蒸发器加热管中出现爬膜的最重要条件是物料进口处和出口处应发酵设备习题集4采用浮头管板，或者蒸发器壳体应有膨胀圈。4空气过滤系统中空气加热器的作用是降低空气相对湿度。5气升式发酵罐空气带升式发酵罐是用多孔环管将空气引入发酵罐。6味精厂精制车间在真空煮晶锅中进行谷氨酸一钠盐的结晶，采用的是自然起晶法。7100M通用式机械搅拌发酵罐一般搅拌转速在140160RPM之间，所用变速装置为无极变速器，以调整搅拌转速。8外循环空气带升式发酵罐的优点之一是无需空气过滤净化系统。9啤酒厂过滤槽的搅拌转速在15RPM左右，而且轴是从罐下方进入罐内，因此应该用填料函轴封。10进行沸腾造粒干燥生产时，以自我造粒形成的产品，质量最好。11通用式机械搅拌发酵罐的高径比一般为172512一个10吨左右的通用式机械搅拌发酵罐往往采用夹套作为传热装置。13柠檬酸溶液结晶时，只要使柠檬酸浓度大于其饱和溶解度就会有柠檬酸晶体析出。14空气压缩机出口的压缩空气温度一般是187198，大大高于空气的露点，因此进入贮气罐后，空气中的水分不会析出，空气的相对湿度低，这样就保证了空气过滤介质不致受潮。15空气带升式发酵罐中循环周期越长越有利于供氧。16啤酒厂糖化锅的搅拌器一般搅拌转速在30RPM以下,所用变速装置为三角皮带轮变速。17自吸式发酵罐搅拌转速在600900RPM左右，而且轴是从罐下方进入罐内，因此应该用双端面机械轴封。18自吸式发酵罐的转子的作用之一是吸入连续灭菌后的培养基。19将溶液浓缩至过饱和就会有晶体析出。20通用式机械搅拌发酵罐中搅拌器的作用是打碎泡沫,促使二氧化碳从醪液中排出。21100M通用式机械搅拌发酵罐一般搅拌转速在140160RPM之间,所用变速装置多为三角皮带轮变速。22溢流喷射自吸式发酵罐中循环周期越长越有利于供氧。23贮气罐的作用之一是防止下列情况突然停电，致使空气压缩机停止工作，造发酵设备习题集5成发酵罐内压力高于空气过滤器的压力，醪液倒流，污染空气过滤器。24棉花活性炭空气过滤器中所用的棉花为灭菌的脱脂棉。25在淀粉酶发酵生产中,发酵罐内使用的是单管式空气分布器,空气气泡的直径与通风量有关,而与管口直径无关。26碟片式酵母离心机起动后随着转速增大，振动也增大，当达到某一值后，转速愈大，振动愈小。27氧溶于发酵液属于气膜控制过程。28设计空气预处理流程要求进过滤器的空气标准是1M以及床层内加设内部构件等，均可防止腾涌。3层析现象在气固系统中，往往因为固体颗粒大小相差较大或密度不同，在操作过程中会产生层析现象。如卧式沸腾干燥箱的操作过程中，细颗粒或粉末状的物料被气体带出，一般中等颗粒的物料能逐渐向卸料口接近而卸出，而大颗粒的物料由于层析现象沉降于床层底部，造成无法流化或结疤现象。在生产中经常有此现象，最后用人工取出。装有往复推料器时能全部自动出料，避免了此现象的发生29流化床干燥中的返料在流化床干燥中料液一边雾化，一边加入晶核，在操作上称为返料，开始操作时必须预先在干燥器内加入一定量的晶核（称底料）才能喷入料液，以防止喷入的料液黏壁。加入晶核颗粒大小与产品粒度有关，晶核大者，产品颗粒大，返料量小时，则产品颗粒大，因此，可用调节返料量来控制床层的粒度分布。30试述超临界流体萃取的工作原理超临界流体的密度接近于液体，密度越大，溶解能力越高。而其粘度接近于气体，自扩散系数比液体大约100倍。这说明超临界流体具有接近液体的密度和类似液体的溶解能力，具有接近气体的粘度和扩散速度。这就意味着超临界流体有很高的传质速率和很快达到萃取平衡的能力，这就是超临界流体萃取比溶液萃取分离效果好的主要原因。在超临界状态下，将超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择性地依次把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分萃取出来。并且超临界流体的密度和介电常数随着密闭体系压力的增加而增加,极性增大,利用程序升压可将不同极性的成分进行分步提取。当然，对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的，但可以通过控制条件得到最佳比例的混合成分，然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体，被萃取物质则自动完全或基本析出，从而达到分离提纯的目的，并将萃取分离两过程合为一体，这就是超临界流体萃取分离的基本原理。发酵设备习题集1931试述分子蒸馏的基本原理从分子运动平均自由程的公式可以看出，不同种类的分子，由于其分子有效直径不同，其平均自由程也不相同。分子蒸馏技术是利用不同种类分子逸出液面后平均自由程不同的性质实现的。在一个高真空的设备中，放置一个加热面和一个冷凝面，加热面冷凝面之间的距离小于轻分子的平均自由程而大于重分子平均自由程。混合液从加热面上过并被加热获得能量，轻分子的平均自由程大，可以不与其他分子碰撞，直接到达冷凝面而被捕集、冷凝，从而破坏了轻分子的动态平衡，混合液中的轻分子不断逸出，并在冷凝面上被捕集、冷凝，而重分子的平均自由程小，因达不到冷凝面而很快趋于动态平衡，不再从混合液中逸出，而在原来液面并被收集，这样，便达到了混合物分离的目的。八计算题1一台连续灭菌设备，培养基流量Q18M3H，发酵罐装料容积72M3，培养基的原始污染程度为105个ML，发酵工艺要求因培养基灭菌原因引起的倒罐率为01，即NS103个批，灭菌温度T398K，查图得此时的反应速度常数为K11分1，维持段采用无缝钢管公称直径DG150MM。试求培养基连续灭菌过程中维持时间以及维持管的长度L约需多少。2某丙酮丁醇厂需新建100M丙酮丁醇发酵罐,已计算出主发酵期生物合成热Q13410KJ/H,蒸发热损失Q2为Q1的5,查有关资料可知罐向周围环境散失的热损5失Q31210KJ/H,醪液的比重为108210KG/M，发酵温度为30，433冷却水进口温度为20，出水温度为25，冷却水的平均比热CP4186KJ/KG,罐内采用蛇管冷却,冷却蛇管为水煤管,其规格为53/60MM,壁厚35MM，其导热系数188KJ/MH,根据生产经验数据可取传热系数1和2分别为2700KJ/MH和14510KJ/MH,另外管壁水垢层的热阻取1/16750242MH/KJ,试求发酵罐冷却面积、蛇管总长度和冷却水耗量。2解1总的热量Q4105410121036810KJ/H5545发酵设备习题集202冷却水耗量W17600KG/HQCTP21368104253对数平均温度差T72MLGTTFF1204K167512S0145038167501931KJ/MH5冷却面积F265MQTM3819252答_3设计一台通风量为50M/MIN的棉花活性炭空气过滤器，空气压力为043MPA绝对压力，已知棉花纤维直径D16微米，填充系数8，空气线速度为01M/SEC，若进入空气过滤器的空气含菌量是5000个/M，要求因空气3原因引起的倒罐率为01，发酵周期100HR。工作温度为40，平均气温为20，计