南京工业大学生物反应工程试卷2006B

1、南京工业大学 生物反应工程试题（B ）卷（开）20 05-20 06 学年 第 二 学期 使用班级生 0301-02_班级学号姓名题号总分得分一、填空题（每题 4 分，共 20 分）：1、相对于无抑制酶促反应方程的rmax和Km,当存在竞争性抑制时，动力学方程中参数rmax _，Km_；当存在反竞争性抑制时，动力学方程中参数2、某酶以游离形式进行酶促反应时所得的动力学参数为Km= 0.05mol/L 和 rmax=10mol/（L min）。该酶进行固定化后进行同一酶促反应，所得动力学参数为Km=0.1mol/L 和rmax= 6mol/（L min）。当底物浓度为 1mol/L 时，该固定化

2、酶的有效因子n= 。3、 以乙醇为唯一碳源进行产气杆菌培养，菌体初始浓度为0.1g/L，培养到 3.2h,菌体浓度为 8.44 g/L,如果不考虑延迟期，比生长速率一定，则倍增时间 td=_4、同样的酶进行催化反应，在转化条件相同的情况下，若要达到相同的转化率，采用 CSTR 反应器的体积_ CPFR 的反应器体积。5、 对于活塞流反应器来说，所有流体粒子的停留时间 _ 平均停留时间，而对于全混流反应器来说，有 _流体粒子停留时间大于平均停留时间。二、名词解释（每题 2 分，共 10 分）:1、酶活回收率2、丹克莱尔准数3、均衡生长4、反应分离耦合过程5、活塞流模型三、简答题（每题 5 分，共

3、 30 分）：1、Monod 方程建立的几点假设是什么？ Monod 方程与米氏方程主要区别是什么？2、酶固定化会引起酶活性和稳定性如何变化？为什么要进行酶的固定化？3、 内扩散的梯勒模数代表什么意义？其值大小与什么有关？与内扩散之间的关系 是什么？4、细胞反应产物生成动力学的 Gaden 分类是按照什么方法进行分类？具有分类有那 些？分别写出不同分类的动力学方程？5、一般情况下微生物的间歇培养采用什么方法考察菌体的增殖情况，发酵过程分为 那些阶段？如何改变迟滞期的长短？如何计算倍增时间td?6、kLa 测定方法有哪几种？简述各方法的基本原理。四、计算（每题 15 分，共 30 分）:1、在一

4、间歇操作的反应器中进行均相酶催化反应，已知该反应的动力学方程为:-3(mol/L min)。已知 CEO=1X10 mol/L , Cso=10mol/L.。试求当底物浓度下降到 0.025mol/L 时，所需的反应时间是多少?2、假设某细胞生长服从 Monod 动力学，已知，pmax=0.5h-1, Ks=2g/L，若在一 CSTR 中进行培养，其加料 VO=100L/h，Cso=5Og/L, YX/S=0.5。求：（1）、当细胞生产速率 最大时，VR=?（2）、在上述情况下，CX和 CS各为多少？ （ 3）、如果将上述反应器 出口物料接着进入第二个 CSTR，并使最后 Cs=1g/L，则第

5、二个 CSTR 体积为多少？（4）、如果第二个反应器体积等于第一个反应器体积，则第二个反应器出口Cx和 Cs各为多少？200CsCEO2 CS五、实验（每题 5 分，共 10 分）1、用亚硫酸钠氧化法测定生物反应器的氧传递的体积传质系数。试分析和确定如下 情况：1、随通气量的增加而如何变化？随搅拌转速的提高如何变化？随亚硫酸钠浓度变小如何变化？ 2、当硫代硫酸钠滴定体积变化不大时，是何原因造成？ 3、kL：的单位是什么？2、用酒精酵母进行生物反应器性能实验。在非无菌条件下，先进行 BSTR 间歇反应 实验，使反应器内的菌体增殖到最大静止期， 然后进行 CSTR 连续反应实验，培养基 的连续流进和流出用恒流泵来实现。试分析和确定以下情况：1、从 BSTR 间歇培养到 CSTR 连续培养，反应器内菌体浓度和菌