发酵工程设备试题库完整

..第一章通风发酵设备一、选择题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。A.给培养微生物提供氧气B.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、气升式发酵罐的优点是无需。A.空气过滤系统B.搅拌器C.空气喷嘴D.罐外上升管3、喷射自吸式发酵罐的优点是。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4、气升式发酵罐的特点有。A.高径比<H/D>比机械搅拌通风发酵罐的小B.无需机械搅拌C.无需空气压缩机D.溶氧速率较高5、自吸式发酵罐的搅拌轴是从罐下方进罐的,因此轴封。A.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6、一个优良的生物反应器应具有。A.良好的传质、传热和混合的性能B.结构严密,内壁光滑,易清洗,检修维护方便C.有可靠的检测及控制仪表D.搅拌及勇气所消耗的动力少7、发酵罐的罐顶可装设的管路有。A.进料管B.排气管C.冷却水进出管D.压力表接管8、发酵罐的罐峰可装设的管路有。A.取样管B.冷却水进出管C.空气进管D.检测仪表接口管9、涡轮式搅拌器的特点有。A.结构简单B.溶氧速率高C.剪切力大D.气泡破碎程度低10、某发酵罐直径为5m,下列组合可达到全挡板条件的有。A.挡板宽度为0.5m,挡板数为4B.挡板宽度为0.4m,挡板数为6C.挡板宽度为0.5m,挡板数为6D.挡板宽度为0.4m,挡板数为511、双端面机械轴封的主要部件有。A.动环B.静环C.弹簧加荷装置D.辅助密封元件12、耙式消泡器通常安装在发酵罐的。A.内壁上B.马达上C.搅拌轴上D.搅拌器上13、下列可提高氧传递推动力,从而增加溶氧速率。A.降低培养液黏度B.机械搅拌C.通入富氧空气D.提高通气压强14、在发酵过程中,发酵罐罐顶压强〔表压一般为MPa。A.0.01B.0.03C.0.0515、有导流筒结构的发酵罐是。A.机械搅拌通风发酵罐B.气升式发酵罐C.机械搅拌自吸式发酵罐D.喷射自吸式发酵罐16、气升式发酵罐的主要特点有。A.溶氧速率和溶氧效率较高B.剪切力小,对生物细胞损伤小C.易于放大设计和模拟D.操作和维修方便17、气升式发酵罐的循环周期与有关。A.发酵液体积B.发酵液循环流量C.导流筒直径D.导流筒内发酵液流速18、在设计和使用气升式发酵罐时,关于导流筒的说法正确的是。A.导流筒高度＞4mB.导流筒高度＜4mC.液面高度＞导流筒高度D.液面高度＜导流筒高度＋1.5m19、采用负压吸入空气的发酵罐是。A.机械搅拌通风发酵罐B.气升式发酵罐C.机械搅拌自吸式发酵罐D.喷射自吸式发酵罐20、可采用自吸与鼓风相合的发酵罐是。A.机械搅拌通风发酵罐B.气升式发酵罐C.机械搅拌自吸式发酵罐D.喷射自吸式发酵罐21、具有转子和定子结构的发酵罐是。A.机械搅拌通风发酵罐B.气升式发酵罐C.机械搅拌自吸式发酵罐D.喷射自吸式发酵罐22、下列关于机械搅拌自吸式发酵罐,正确的是。A.产生的负压不大,发酵罐的放大受到限制B.适于丝状菌的发酵C.适于微好氧的微生物发酵D.转子与液面距离应控制在2～3m23、由于液体流动而吸气的发酵罐是。A.机械搅拌自吸式发酵罐B.文氏管吸气自吸式发酵罐C.液体喷射自吸式发酵D.溢流喷射自吸式发酵罐24、好气性发酵工厂,在无菌空气进入发酵罐之前,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.不应该安任何阀门二、判断题1、〔在α-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。2、〔2通用式机械搅拌发酵罐中搅拌器的作用是打碎泡沫,促使CO2从醪液中排出。3、〔100m34、〔2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。5、〔2小型发酵罐罐顶设有清洗用的人孔。6、〔2大型发酵罐罐顶装设手孔。7、〔发酵罐罐体上的罐体上的管路越少越好,能合并的应合并。8、〔发酵罐内达到全挡板条件时,挡板的数量往往小于理论值,这是因为罐内有些部件也可起到挡板的作用,如冷却竖管、排管、蛇管。9、〔2搅拌功率越大,溶氧系数越大,越有利于发酵。10、〔2搅拌器的形状对溶氧系数没有影响。11、〔在同样的搅拌形式和尺寸,同样的输入功率,培养液的体积至少要浸没搅拌叶情况下,培养液的净体积越大,溶氧系数越小。12、〔2有挡板的发酵罐比没有挡板的发酵罐,体积溶氧系数小。13、〔通入空气时,培养液中的气泡比纯水中的气泡小,体积溶氧系数高。14、〔消泡剂既可增大体积溶氧系数,也可降低溶氧系数。15、〔发酵罐的高径比因发酵菌种而异。16、〔气升式发酵罐的高径比适宜范围为5～9。17、〔气升式发酵罐的导流筒直径/发酵罐直径的适宜范围为0.6～0.8。18、〔2一般的自吸式发酵罐是负压吸入空气的,较易产生杂菌污染。三、填空1、罐体必须能承受一定压力和温度,通常要求耐受130℃和0.252、在通风发酵罐中,挡板与罐壁之间的距离为1/5～1/8D,可避免形成死角,防止物料与菌体堆积。3、轴封的作用是防止染菌和泄漏,大型发酵罐常用的轴封为双端面机械轴封。4、空气分布器的作用是向罐体内通入无菌空气,并使空气均匀分布。5、为了防止空气分布器吹入的空气直接喷击罐底,加速罐底腐蚀,常在空气分布器下部罐底上加焊一块补强板。6、在大多数通气发酵场合,氧由气泡传递到液相中是生物通气发酵过程的限速步骤。7、根据经验,通气发酵罐的装料系数范围在0.6～0.85。8、在大多数的发酵罐中,罐顶压强取0.05MPa较好。9、关于搅拌剪切与反应器形式、结构及对象生物细胞的设计准则,目前以搅拌叶尖线速度为基准。10、酵母和细菌培养液呈现牛顿型流体特性；而丝状菌培养液呈现非牛顿型流体特性。11、通常,对一个发酵罐的大小用公称体积表示。12、体积溶氧系数的实验测定方法有物料平衡法、动态法和亚硫酸盐氧化法。13、在机械搅拌自吸式发酵罐中,转子同时具有搅拌和充气两个作用。四、名词解释1、通用式发酵罐：指兼有搅拌和空气压缩分布装置的发酵罐.2、全挡板条件：可以达到时涡旋基本消失或消除液面涡旋的最低档板条件3、KLa：体积溶氧系数,有实验测得4、牛顿型流体：之发酵过程中,液体的粘度不遂剪切速度和剪切力的改变并而改变5、公称体积：罐体体积和罐顶体积之和6、消泡器：7、自吸式发酵罐：是一种不需要空气压缩机提供加压空气而依靠特色的机械搅拌吸气装置或液体喷射吸气装置吸入无菌空气并同时实现混合搅拌,及溶氧船只的发酵罐.五、问答题1、搅拌器的作用。搅拌的主要作用是混合和传质,即使通入的空气分散气泡并与发酵液充分混合,使气泡破碎以增大气－液接触界面,以获得所需要的氧传递速率,并使生物细胞悬浮分散于发酵体系中,以维持适当的气－液－固〔细胞三相的混合与质量传递,同时强化传热过程。2、通用式机械搅拌发酵罐中的平直叶涡轮搅拌器为什么要安一个圆盘呢？通用式机械搅拌发酵罐中的平直叶涡轮搅拌器如果没有圆盘,从搅拌器下方空气管进入的无菌空气气泡就会沿着轴部的叶片空隙上升,不能被搅拌叶片打碎,致使气泡的总表面积减少,溶氧系数降低。而安一个圆盘,大的气泡受到圆盘的阻挡,只能从圆盘中央流至其边缘,从而被圆盘周边的搅拌浆叶打碎、分散,提高了溶氧系数。3、挡板的作用。①防止液面中央产生漩涡,②促使液体激烈翻动,增加溶解氧,③改变液流的方向,由径向流改为轴向流。4、说明增加通气量对体积溶氧系数有何影响？对同一个生物反应器,一般来说通气量越大,溶氧系数越大。这是因为：①较大的通气量能够在发酵液中产生较多的气泡,从而增大气液接触面积,使溶氧系数提高。②通气对培养液也起到一定的搅拌作用,通气量越大,搅拌越剧烈,降低了液膜和气膜厚度,减少了传质阻力。但是,通气量也不能太大,因为太大的通气量不仅容易产生大量泡沫,使发酵液冲出发酵罐,而且,通气量超过一定的限度,搅拌将带动大量的气泡空转,无法有效地将空气分散到发酵液中,发生所谓的"过载"现象,溶氧系数会降低。5、在发酵中,提高罐压可明显提高溶氧速率,但为何在实践中行不通？提高罐压后,不仅对生物细胞的生长与代谢受影响,而且相应提高的CO2浓度会抑制生物细胞的生长代谢,从而降低发酵速率。故此操作罐压应适度,在大多数的发酵,罐顶压强取0.05MPa较好。6、在通风搅拌发酵设备中,请描述搅拌剪切与细胞损伤的定性关系？单细胞微生物如球状或杆状的细菌、酵母、小球藻等耐受搅拌剪切的能力强,而丝状菌的耐受力弱,特别是动物细胞对搅拌剪切甚至对通气混合所产生的较轻微的剪应力也非常敏感,以致于在进行动物细胞组织培养反应器时把降低搅拌剪切放于首位。7、以内循环为例,说明气升式发酵罐的工作原理。气升发酵罐内中央有一个导流筒。在导流筒的下部有空气喷嘴,空气以250~300米/秒的高速度喷入导流筒,通过气－液混合物的湍流作用而使气泡分割破碎,同时导流筒内的发酵液密度降低,加上压缩空气的喷流动能,因此使导流筒内的发酵液向上运动。在发酵罐上部,一部分气泡破碎,CO2排出发酵液密度增大,并在导流筒外下降,再次进入上升管,形成循环流动,实现混合与溶氧传质。8、叙述机械搅拌自吸式发酵罐的工作原理。自吸式发酵罐的主要构件是自吸搅拌器<转子>和导轮<定子>。在转子启动前,先用液体将转子浸没,然后启动马达使转子转动,由于转子高速旋转,液体或空气在离心力的作用下,被甩向叶轮外缘,在转子中心处形成负压,由于转子的空膛用管子与大气相通,因此空气不断地被吸入,甩向叶轮的外缘,通过定子而使气液均匀分布甩出。同时由于转子的搅拌作用,气液在叶轮的外缘形成强烈的混合流〔湍流,使刚刚离开叶轮的空气立即在不断循环的发酵液中分裂成细微的气泡,并在湍流状态下混合、翻腾、扩散到整个罐中。因此转子同时具有搅拌和充气两个作用。9、叙述溢流喷射自吸式发酵罐的工作原理。溢流喷射自吸式发酵罐的工作原理是用泵将发酵液从发酵罐的底部提升到罐顶的溢流口,液体由于自重通过溢流管向发酵罐跌落,形成抛射流,由于液体表面层作用,使靠近流体表面的无菌空气气体边界层具有一定的速率,从而形成气体的流动和自吸作用,吸入空气被高速流动的液体打碎、分散,与液体均匀混合,使氧溶解在发酵液中的,这是溶氧阶段。发酵液进入发酵罐后,微生物耗氧,同时将代谢产生的二氧化碳和其它气体不断地从发酵液中分离并排出,发酵液的比重变大向发酵罐底部循环,待发酵液中的溶解氧即将耗竭时,发酵液又从发酵罐底部被泵打入循环管,开始下一个循环。10、文氏管吸气自吸式发酵罐原理其原理是用泵将发酵液压入文氏管,由于文氏管的收缩段中液体的流速增加,形成真空而将无菌空气吸入,并被高速流动的液体打碎,与液体均匀混合,提高发酵液中的溶解氧,同时由于上升管中发酵液与气体混合后,比重较罐内发酵液轻,再加上泵的提升作用,使发酵液在上升管内上升。当发酵液从上升管进入发酵罐后,微生物耗氧,同时将代谢产生的二氧化碳和其它气体不断地从发酵液中分离并排出,发酵液的比重变大向发酵罐底部循环,待发酵液中的溶解氧即将耗竭时,发酵液又从发酵罐底部被泵打入上升管,开始下一个循环。11、影响溶氧系数的因素有哪些？〔1提高饱和浓度C*：①降低培养液黏度；②通入富氧空气；③提高通气压强；〔2增加溶氧系数：①机械搅拌；②培养液的体积；③通气速度；④搅拌罐内部结构；⑤发酵液性质；⑥消沫剂；第二章厌氧发酵设备一、选择题1、塔式啤酒发酵罐换热的蛇管在发酵罐外,蛇管内用与罐内的啤酒发酵醪进行热交换。A.蒸气B.酒精C.冷凝水D.热水2、圆筒锥底啤酒发酵罐的夹套内可用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、目前啤酒厂的圆筒锥底发酵罐内采用。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4、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封头。A.锥形B.球形C.蝶形D.平板5、酒精发酵罐应具备的性能有。A.及时移走热量B.有利于发酵液的排出C.便于设备的清洗、维修D.有利于回收二氧化碳6、下列发酵罐是密闭式的有。A.机械搅拌通风发酵罐B.气升式发酵罐C.酒精发酵罐D.啤酒发酵罐7、厌氧发酵罐与好氧发酵罐在结构上区别有。A.通风B.搅拌C.冷却D.清洗8、圆筒体锥底发酵罐在啤酒发酵中,锥底的作用是。A.有利用排除酵母B.有利于冷却C.有利于进料D.有利于充CO29、在进行啤酒发酵罐的设计时,应重点考虑。A.罐的耐压要求B.内部清洗C.发酵液的对流D.发酵液的热交换10、啤酒发酵罐与酒精发酵罐在工作时的区别是。A.冷媒B.温度C.压力D.充气11、圆筒体锥底啤酒发酵罐的优点是。A.既可做发酵罐,又可做储酒罐B.可缩短发酵周期C.减少酒花苦味质损失D.啤酒二氧化碳溶解度高,泡沫丰富,泡持性长12、圆筒体锥底啤酒发酵罐的缺点是。A.酒液澄清慢,影响过滤,排酵母时酒液损失大B.对麦芽质量有一定的要求C.主发酵时产生大量泡沫,罐利用率低D.啤酒内二氧化碳含量不均匀13、使用圆筒体锥底啤酒发酵罐时,主发酵产生大量泡沫,解决的办法有。A.降低麦汁含氧量B.加消泡剂C.减少酵母接种量D.加压发酵14、具有搅拌装置的啤酒发酵设备是。A.圆筒体锥底发酵罐B.联合罐C.朝日罐15、罐体不耐压的啤酒发酵设备是。A.圆筒体锥底发酵罐B.联合罐C.朝日罐16、罐底不是锥底的啤酒发酵设备是。A.圆筒体锥底发酵罐B.联合罐C.朝日罐17、内部设有带转轴的可动排液管的啤酒发酵设备。A.圆筒体锥底发酵罐B.联合罐C.朝日罐18、有离心的啤酒发酵设备。A.圆筒体锥底发酵罐B.联合罐C.朝日罐19、朝日罐在发酵啤酒循环的目的是为了。A.回收酵母B.降低酒温C.控制下酒酵母浓度D.排除啤酒中的生味物质20、利用朝日罐进行一罐法生产啤酒的优点是。A.加速啤酒成熟B.装液系数高C.设备利用率高D.减少了排除酵母时发酵液的损失二、判断1、〔大型酒精发酵罐通常采用高压强水力喷射洗涤装置。2、〔2酒精发酵罐冷媒通常用酒精、乙二醇、液氨等。3、〔2在酒精发酵时,罐内自始至终要保持厌氧环境。4、〔2在酒精发酵时,收集二氧化碳的目的是避免污染环境。5、〔2在酒精连续发酵时,各个发酵罐应专用,不能轮换。6、〔圆筒体锥底发酵罐是目前国内外应用最广的啤酒发酵设备。7、〔发酵后期,为了加强冷却时酒液的自然对流,可人工充二氧化碳强化酒液循环,人工充二氧化碳也起到二氧化碳洗涤作用,可除去酒液中生酒味。8、〔2圆筒体锥底发酵罐是国内外广泛使用的设备,它只能用于下面啤酒发酵。9、〔2使用圆筒体锥底发酵罐时,发酵周期较长,啤酒品质较好。10、〔使用圆筒体锥底发酵罐时,酒内二氧化碳含量不均匀,可通过控制罐的高度及在罐的中部装设出酒口,以改善酒的质量。11、〔联合罐的相对于圆筒锥底发酵罐和朝日罐,造价最低。12、〔联合罐做发酵罐,又可做储酒罐,也能用于多罐法和一罐法生产。13、〔朝日罐的发酵工艺不同于圆筒锥底发酵罐和联合罐。顺序依次排出,入蒸馏塔蒸馏。而空罐则依次进行清洗灭菌待用。二氧化碳则由各罐罐顶排人总汇集罐,再送往二氧化碳车间,进行综合利用。3、简述淀粉质原料制酒精的连续发酵流程三、填空1、圆筒体锥底发酵罐中发酵液的对流主要是依靠其中二氧化碳和温度变化的作用。2、朝日罐的酵母分离靠离心机完成。3、在啤酒发酵罐中,CIP是指内部清洗系统。4、啤酒四罐式连续发酵,是在三罐发酵中的一级发酵罐前增加一个酵母繁殖罐。5、啤酒多罐式连续发酵其特点是发酵罐内装有搅拌器。五、问答题1、简述酒精发酵设备中的冷却装置。答：①中小型发酵罐：多采用罐顶喷水淋于罐外壁表面进行膜状冷却；②大型发酵罐：由于罐外壁冷却面积不能满足冷却要求,所以,罐内装有冷却蛇管或罐内蛇管和罐外壁喷洒联合冷却装置。要求罐体底部沿罐体四周装有集水槽。③此外,也有采用罐外列管式喷琳冷却的方法,此法具有冷却发酵液均匀、冷却效率高等优点。2、简述糖蜜原料制酒精的连续发酵流程。该流程由9个发酵罐组成,其容量视生产能力大小而定。酵母和糖蜜同时连续流加入1号罐内,并依次流经各罐,最后从9号罐排出。除了在酒母槽通入空气之外,在1号罐内也同样通入适量的空气,或增大酵母接种量,维持1号罐内工艺所要求的酵母数。连续发酵周期结束,则储存于每罐的发酵液,先从末罐按逆向该流程是由11个发酵罐组成,借连通管将各罐互相勾通。糖化醪和液曲混合液同时连续平行流入前3罐。在发酵过程中,发酵液由罐底流出,经连通管进入另一罐的上部,其余依次类推,最后流入最末的两罐计量,并轮流用泵送往蒸馏工段。发酵过程中所产生的二氧化碳气体借带有控制阀门的U形支管和总管相连,并引向液沫捕集器经分离除去泡沫后,再通过一个鼓泡式的水洗涤塔,经回收酒精后才排入大气或二氧化碳综合利用车间。4、说明朝日罐的特点。答：利用离心机回收酵母,利用薄板换热器控制发酵温度,利用循环泵把发酵液抽出又送回去。这三种设备互相组合,解决了前、后发酵温度控制和酵母的控制问题,同时也解决了消除发酵液不成熟的风味,加速了解酒的成熟。使用酵母离心机分离发酵液的酵母,可以解决酵母沉淀慢的缺点,而且还可以利用凝聚性弱的酵母进行发酵,增加酵母与发酵液接触时间,促进发酵液中乙醛和双乙酰的还原,减少其含量。5、啤酒发酵罐由于操作失误就可能造成罐内真空甚至被吸瘪,叙述造成上述事故的原因,以及预防和修复<被吸瘪>的方法。答：酒精发酵罐出现真空主要是发酵罐在密闭条件下转罐或进行内部清洗时造成的。由于大型发酵罐在工作完毕后放料的速度很快,有可能造成一定的负压。另外,即便罐内留存一部分CO2气体,在进行清洗时,由于清洗溶液中含有碱性物质,与CO2进行中和反应,除去了CO2也可能使罐内形成真空。如果不即时进气,在外界压力作用下发酵罐就会被压瘪。所以大型发酵罐应设防止真空装置,在罐顶安装一个真空安全阀。真空安全阀的作用是当罐内出现真空时,阀门开启,允许空气进入罐内,以建立罐内外压力的平衡。如果出现上述事故,可以用高压水涨法使其复原。6、简述啤酒三罐式连续发酵。将经过冷却、杀菌并已加入酒花的麦芽汁,通过柱式供氧器,流向2个带有搅拌器发酵罐的第一罐中。经第一罐发酵的啤酒和酵母混合液,借液位差溢流入第二罐,发酵温度24℃。最后流入第三个酵母分离罐,在罐内被冷却到5℃,自然沉降的酵母则定期用泵抽出,而成熟啤酒则由罐上面溢流到贮酒罐中。第三章植物细胞〔组织、动物细胞培养反应器一、选择题1、植物细胞培养与微生物细胞培养区别主要体现在。A.细胞体积B.培养液黏度C.需氧量D.体积溶氧系数2、固定化细胞生物反应器解决了植物细胞培养的。A.细胞遗传的不稳定性B.细胞生理的不稳定性C.目的物产量低的问题D.降低细胞剪切力3、填充床反应器的缺点在于。A.支持物颗粒破碎,易阻塞填充床B.氧传递效果不好C.气体排出较困难D.温度和pH不易控制4、流化床反应器的优点在于。A.混合效果好B.支持物颗粒不易破损C.放大容易D.有利于植物细胞摄取营养和代谢产物排出4、植物细胞膜反应器优点在于。A.流体动力学易于控制B.操作压下降较低C.放大容易D.提供更均匀的环境条件5、在应用通气搅拌反应器培养动物细胞时,应。A.改进冷却装置B.降低搅拌速度C.改进通气装置D.改进搅拌器结构6、既可培养贴壁依赖性细胞,又可非贴壁依赖性细胞的反应器是。A.机械搅拌通风反应器B.气升式反应器C.中空纤维细胞培养反应器D.喷射自吸式反应器7、中空纤维细胞培养反应器的优点在于。A.培养器体积小,细胞高密度生长B.浓缩产品C.自动化程度高,细胞生长周期长D.产物纯度高8、微囊培养系统优点在于。A.细胞密度大B.产量低C.分离纯化操作经济简便D.产物活性、纯度低二、判断题1、〔2机械搅拌通风发酵罐不能应用于植物细胞培养。2、〔机械搅拌通风发酵罐可通过改进搅拌器,以适应植物细胞培养。3、〔2填充床反应器中,培养液的流速高于流化床反应器。4、〔构建膜反应器的成本较高。5、〔贴壁依赖性动物细胞宜采用滚瓶系统培养。6、〔2气升式反应器不能应用于动物细胞的培养。7、〔中空纤维细胞培养反应器操作要求较高。8、〔微囊培养系统是将动物细胞包裹在半透膜中,并放入气升式反应器进行培养。三、填空题1、很多研究表明,〔气体搅拌式反应器十分适于植物细胞生长与次级代谢产物的生成。2、固定化细胞培养反应器常见的有〔填充床反应器、〔流化床反应器和〔膜反应器三种。3、膜反应器主要有〔中空纤维反应器和〔螺旋卷绕反应器二种。4、动物细胞培养方法有〔贴壁培养、〔悬浮培养和〔固定化培养三种。5、动物细胞大规模培养中,〔笼式通气搅拌器应用较多。6、动物细胞大规模培养中,大载体是由〔海藻酸钠构成的。四、名词解释1、固定化细胞培养技术：是指通过物理或化学的方法,2、填充床反应器：3、流化床反应器：4、膜反应器：5、悬浮培养6、微载体培养系统：五、问答题1、植物细胞培养过程有哪些特点①细胞培养液的性质：植物细胞培养液的黏度随细胞浓度的增加而显著上升。②植物细胞培养中需氧量和溶氧系数KLa低于微生物培养。3、机械搅拌式反应器应用于植物细胞培养存在的主要问题是什么,如何改进？存在的主要问题是植物细胞的细胞壁对剪切的耐受力差。对搅拌器加以改进,可以减小搅拌过程中的剪切力。另外通过对细胞在搅拌式反应器上的长期驯化,细胞对剪切的耐受程度也大大提高。4、植物细胞培养中的最大问题是什么？固定化细胞培养相对于悬浮培养有何优势？植物细胞培养的最大问题是培养中的细胞遗传和生理的高度不稳定性。致使在培养过程中高产细胞系往往出现低产率和产生其他代谢物的情况。固定化细胞培养可以在一定程度上克服这种倾向。固定化细胞包埋于支持物内,可以消除或极大地减弱剪切力；细胞在一个限定范围内生长也可以导致一定程度的分化发育,从而促进次级代谢产物的产生。此外,还便于连续操作。5、简述动物细胞大规模培养反应器有哪些？通气搅拌式细胞培养反应器、气升式细胞培养反应器、中空纤维细胞培养反应器、微囊培养系统、大载体系统、微载体培养系统。6、以单克隆抗体生产为例,说明中空纤维细胞培养反应器。一个培养筒内由数千根中空纤维所组成,然后封存在特制的圆筒里。这样圆筒内形成了2个空间：每根纤维的管内成为"内室",管与管之间的间隙就成为"外室"。接种的细胞就贴附"外室"的管壁上,并吸取从"内室"渗透出来的养分,迅速生长繁殖。由于血清和细胞分泌产物的分子质量大而无法穿透到"内室"去,只能留在"外室"并且不断被浓缩。当需要收集这些产物时。只要把"外室"总出口打开,产物就能流出来。至于细胞的代谢废物,因为都属小分子物质,可以从管壁渗进"内室",最后从"内室"总出口排出,不会对"外室"细胞产生毒害作用。7、微囊培养系统。把生物活性物质、完整的活细胞或组织包在薄的半透膜中,即称为微囊技术。在无菌条件下,将活性细胞或生物活性物质悬浮在1．4％海藻酸钠溶液中,通过特制的成滴器,将含有细胞的悬液形成一定大小的小滴,滴入氯化钙溶液中,形成凝胶小珠。每一个胶化的小珠,再用长链氨基酸聚合物、多聚赖氨酸包被,形成坚韧、多孔、可通透的外膜。重新液化胶化小珠,使海藻酸钠从多孔膜流出,活细胞或生物活性物质留在多孔外膜内,放入气升式培养系统中进行增殖。营养物质和氧可通过膜孔进入囊内,细胞代谢的小分子产物可排出囊外,分泌的大分子产物如IgG,不能透过膜孔,积聚在囊内。第四章空气净化除菌与空气调节一、选择题1、无菌空气的质量指标有。A.空气压强B.降低罐内空气温度C.空气温度D.空气洁净度2、生物工业中的无菌空气是指通过除菌处理使空气中含菌量降低到零或达到级的洁净空气。A.100B.1000C.10000D.100003、高效前置过滤除菌流程与两级冷却、分离、加热的空气除菌流程区别在于。A.与大气直接接触的过滤器过滤效能不同B.冷却器个数不同C.无菌程度不同D.加热器个数不同4、空气过滤系统中,粗过滤器的作用有。A.捕集较大的灰尘颗粒B.防止压缩机受损C.过滤除菌D.减轻总过滤器负荷5、空气过滤系统中,空气压缩机的作用有。A.灭菌B.克服压缩空气输送过程的阻力C.除水、除油D.克服发酵罐中液柱压强6、压缩空气中的油雾主要来源于。A.涡轮式空气压缩机B.螺杆式空气压缩机C.往复式空气压缩机D.大气7、压缩空气中的水雾主要来源于。A.涡轮式空气压缩机B.螺杆式空气压缩机C.往复式空气压缩机D.大气8、后无须设置空气贮存罐。A.涡轮式空气压缩机B.螺杆式空气压缩机C.往复式空气压缩机9、空气过滤系统中,空气贮罐的作用有。A.稳定压强、消除压缩机排出空气的脉冲B.维持整个发酵系统稳定的正压力C.利用重力沉降作用分离部分油雾D.空气灭菌10、空气过滤系统中,气液分离器的作用有。A.除菌B.除尘C.除油D.除水11、空气过滤系统中,旋风分离器的作用有。A.分离油雾B.除尘C.分离部分杂菌D.分离水滴12、空气过滤系统中,丝网分离器的作用有。A.分离油雾B.除尘C.分离部分杂菌D.分离水滴13、空气过滤系统中,冷却器的作用有。A.除油B.减湿C.降温,满足发酵需要D.除水14、空气过滤系统中,加热器的作用有。A.降低空气湿度B.除油C.使总过滤器保持干燥D.除水15、空气过滤系统中,经过无菌程度最高。A.空压机B.丝网分离器C.加热器D.总过滤器16、生物工业中,空气调节的主要内容包括。A.湿度B.温度C.清洁度D.空气流速17、某空气净化流程中空气流经下列各设备的顺序排列哪个正确：。A.B.总过滤器空压机贮罐一级冷却器旋风分离器二级冷却器丝网分离器加热器粗过滤器C.粗过滤器空压机一级冷却器旋风分离器二级冷却器丝网分离器加热器贮罐总过滤器D.二、判断1、〔2棉花活性炭空气过滤器中所用的棉花为灭菌的脱脂棉。2、〔2设计空气预处理流程应考虑进总空气过滤器的相对湿度越大越好。3、〔一般控制进发酵罐压缩空气的温度最好不超过微生物发酵温度10℃4、〔进入总过滤器的压缩空气的相对湿度控制在60%～70%。5、〔两级冷却、分离、加热的空气除菌流程是一个比较完善的空气除菌流程,可适应各种气候条件,能充分地分离油水。6、〔2前置高效过滤除菌流程中有旋风分离器。7、〔在生物发酵企业,吸风塔的高度应至少10米。8、〔2在空气过滤系统中,空气贮罐主要安装在丝网分离器之后。9、〔2在空气过滤系统中,空气贮罐无须安装安全阀和压力表。10、〔在空气过滤系统中,金属丝网分离器分离油滴或水滴效率低于旋风分离器。11、〔2在空气过滤系统中,气液分离时,空气先经过金属丝网分离器,再经过旋风分离器。12、〔GMP规定：厂房必须按生产工艺和产品质量的要求划分洁净级别。三、填空1、在发酵工业生产中,对所用的空气质量有不同要求,空气的〔无菌程度是一项关键指标。2、工业上利用〔空气被压缩时产生的热量进行空气加热保温灭菌。3、〔过滤除菌是发酵工业最常用的空气除菌方法。4、空气除菌中,常用的粗过滤器有〔布袋过滤、〔填料式过滤、〔油浴洗涤和〔水雾除尘等。5、〔气液分离器是将空气中被冷凝成雾状的水雾和油雾粒子除去的设备,常用的有〔旋风分离器和〔填料分离器。6、〔空气贮罐的作用是消除压缩机排出空气量的脉冲,维持稳定的〔空气压力和分离〔油雾。7、发酵工业上的空气调节主要是指对空气进行〔增湿和〔减湿操作。8、在各种填料过滤器中〔丝网分离器具有较高的分离效率,它对于直径大于〔5µm的颗粒的分离效果可达99%。四、名词解释1、介质过滤除菌：是使空气经高温灭菌的介质,通过滤层将空气中的微生物颗粒阻截在介质层中而达到灭菌的目的2、无菌空气：是指通过除菌处理使空中微生物降低到一百级的洁净空气3、空气调节：是指在一定的看空间内时,其空气温度湿度清洁度和空气流动速度进行调节到到工艺要求的过程五、简答1、简述纤维介质深层过滤器。纤维介质深层过滤器通常是立式圆筒形,内部填充过滤介质,空气由下而上通过过滤介质,以达到除菌的目的。过滤器内有上下孔板,过滤介质置于上下孔板之间,被孔板压紧。介质主要为棉花、玻璃纤维、活性炭。一般棉花置于上、下层,活性炭在中间,也可全部用纤维状介质。2、说出下图是何流程图,标明各设备名称,并对此流程进行说明。两级冷却、分离、加热的空气除菌流程是一个比较完善的流程,可适应各种气候条件,充分地分离空气中的水分,使空气在低的相对湿度下进入过滤器,提高过滤除菌的效率。该流程的特点是两次冷却、两次分离、适当加热。主要优点是可节约冷却水,油和水雾分离除去比较完全,保证干过滤。3、说出下图是何流程图,标明各设备名称,并对此流程进行说明。高效前置过滤除菌流程,它的特点是无菌程度高。该流程使空气先经中效、高效过滤后,进入空气压缩机。经前置高效过滤器后,空气的无菌程度已达99.99%,再经冷却、分离和主过滤器过滤后,空气的无菌程度更高。第五章物料处理与培养基制备一、选择题〔不定项1、振动筛筛体由组成。A.接料筛B.分级筛C.除尘筛D.精选筛2、大麦精选机是利用杂粒与大麦不同的特点进行分离。A.重量B.长度C.体积D.硬度3、啤酒发酵原料粉碎主要采用粉碎机。A.锤式B.辊式C.盘磨机D.砂轮磨4、在生物工业中,原料的中碎与细碎作用,应用最广泛的是粉碎机。A.锤式B.辊式C.盘磨机D.砂轮磨5、动物细胞培养基一般采用灭菌方式。A.高压蒸汽B.干热C.化学D.微孔滤膜过滤6、关于实消,下列说法正确的是。A.凡是与培养基接触的管路都要进蒸汽B.凡是不与培养基接触的管路都要进蒸汽C.凡是与培养基接触的管路都要排蒸汽D.凡是不与培养基接触的管路都要排蒸汽7、实消质量优劣判别的标准有。A.培养基灭菌后达到无菌要求B.培养基营养成分破坏少C.灭菌后培养基体积与计料体积相符D.泡沫少8、关于水平式糖蜜稀释器,下列说法错误的是。A.该稀释器,主体为一圆筒形水平管,沿管长在管内装有若干隔板和筛板,将其分成若干空段B.隔板上的孔上下交错地配置,以改善糖液流动形式,使糖蜜与水很好地混合C.每块隔板固定在两根水平杆上,能与杆一同安装,拆卸取出,以便清理D.该稀释器可进行稀释,但不能加营养盐等操作9、关于立式糖蜜连续稀释器,下列说法正确的是。A.该稀释器,为圆筒形器身,上、下封头为锥形B.该稀释器下部有热水进管、冷水进管和糖蜜进管C.该稀释器,里面有7~8块具有圆形缺口的隔板交错配置D.该稀释器可进行稀释,但不能加营养盐等操作10、淀粉质原料蒸煮的目的是。A.灭菌B.糖化C.糊化D.灭酶11、啤酒厂糖化车间的主要任务是。A.原料糊化B.糖化C.糖化醪过滤D.麦汁煮沸12、连消工艺流程中,物料中的杂菌主要在哪个设备中被灭活。A.连消塔B.维持罐C.喷淋冷却器D.喷射加热器13、下列哪些设备或流程中,同时需要加热以及冷却装置的有：。A真空冷冻干燥设备B空气过滤系统C培养基的连消系统D淀粉质原料的糖化流程14、连消塔的结构的关键是。A.孔径大小B.小孔与管壁夹角C.小孔分布D.高度15、实消时,喷射加热器的特点有。A.蒸汽与物料密切混合B.加热瞬间完成C.蒸汽由侧面进入,物料由喷嘴喷出D.在加热器内被均匀混合加热16、实消时,培养基同时完成预热、加热灭菌、维持及冷却的灭菌流程是。A.连消塔—喷淋冷却B.喷射加热—真空冷却C.薄板换热器17、关于连消工艺,下列正确的是。A.营养破坏少,发酵罐利率高,但发酵单位低B.蒸汽负荷均衡,锅炉利用率高C.适宜自动控制D.降低劳动强度二、判断题1、〔大麦精选机主要是利用杂粒能进入袋孔或窝眼,而正常大麦不能进入袋孔或窝眼而进行分离。2、〔碟片精选机的特点是工作面积大,转速高,产量大；而且在同一台机器上安装不同袋孔的碟片,同时分离不同品种、规格的物料,碟片损坏可以更换。3、〔碟片精选机的缺点是碟片上的袋孔容易磨损,功率消耗较大。4、〔2目前啤酒厂糊化锅中不用搅拌器而是靠锅内形成的密度梯度进行自然循环。5、〔2滚筒精选机的袋孔开在旋转滚筒的外表面。6、〔碟片式精选机袋孔开在碟片两侧。7、〔滚筒精选机的特点是分离出来的杂粒中含大麦较少；主要缺点是袋孔的利用系数较低,产量较低,且工作面磨损后不能修复。8、〔为保证灭菌的成功,在实消前应保证培养基配制时溶解均一,确保发酵罐的密封性。9、〔实消可分为升温、保温灭菌和冷却三个阶段。10、〔实消时,有些营养成分易被高温破坏,因此将不耐热营养成分与培养基其他成分分开灭菌,然后再混合。11、〔淀粉原料蒸煮罐是由三层直径不同的套管组成。内层和中层管壁上都钻有许多小孔,罐壁外是的保温层。12、〔连续糖化罐的任务是把已降温至60～62℃的糊化醪,与糖化醪或曲乳混合,将6013、〔真空糖化器的优点是：既是蒸发冷却器,又是糖化器,简化了设备。三、填空1、常用的大麦精选机有〔碟片精选机和〔滚筒精选机。2、大麦的分级设备有〔平板分级筛和〔圆筒分级筛二种类型。3、在淀粉蒸煮设备中,最后一个后熟器主要起到〔汽液分离的作用。4、在淀粉蒸煮设备中,由汽液分离器排出的糊化醪需降温至〔60℃左右进行糖化,一般利用〔真空冷却器来达到目的。5、在啤酒厂麦芽汁制备多采用四器组合,四器为〔糊化锅、〔糖化锅、〔过滤槽或压滤机和麦汁煮沸锅。6、发酵工业上常用的培养基灭菌设备有〔连消塔、〔喷射加热器和〔薄板换热器等。7、在连消塔中,培养液在管间高温灭菌的逗留时间为〔15～20S。9、淀粉质原料蒸煮流程包括〔蒸煮罐、〔后熟罐、〔真空冷却器、〔糖化罐等四种设备。10、我国酒精生产厂多采用〔罐式、〔管式和〔柱式三种连续蒸煮方法。11、淀粉原料蒸煮罐中,加热管壁上小孔分布区称为〔有效加热段。四、名词解释1、糖蜜稀释器：糖蜜浓度很高,酵母不能直接利用,所以在利用糖蜜做酒精前需要进行稀释,酸化灭菌,和增加营养盐的处理过程2、糊化：借助于蒸煮时的高温高压作用,破化原料中淀粉颗粒的外壳,使其内容物流出来从容饥饿状态变成可溶性淀粉,以便糖化剂使用,湿淀粉变成那个可发酵性堂的过程3、糖化：实在淀粉酶活酸水解下,把淀粉变成可发酵性堂的过程4、实消：五、简答题1、为什么要对大麦进行精选和分级,常用的精选和分级设备有哪些？答：精选目的：除去一些圆形杂粒,特别是断裂的伤麦和草籽,伤麦在发芽时容易生霉；草籽则会给麦汁和啤酒带来不良草味。常用设备有碟片精选机和滚筒精选机。大麦的分级是要把腹径大小不同的麦粒分形,以便在浸渍和发芽过程中保持均匀一致,提高麦芽质量和精选大麦的出芽率。常用的分级设备有平板分级筛和圆筒分级筛二种类型。2、在啤酒厂,大麦可分为几级？其依据是什么？各有什么用途？答：根据大麦分级的要求,在大麦分级设备上布置不同孔径的筛面,一般安排矩形孔25×2.5mm和25×2.2mm可以将大麦分成三级,即2.5mm以上,2.2×2.5mm和2.2mm以下3种。前2种制麦芽用,后者作饲料。3、在酒精生产时,对淀粉原料进行糖化时,主要设备有哪些？各起到什么作用？答：①蒸煮罐和后熟罐：将淀粉浆加热到蒸煮温度,并保持一定时间,以达到淀粉浆糊化和灭菌目的。②真空冷却器：由于汽液分离器排出的糊化醪温度为100℃,黏度大,又含有固形物,需降温至60③糖化设备：把已降温至60℃左右的糊化醪,与糖化醪或曲乳混合,在604、在啤酒生产时,制备麦芽汁需要哪些设备？各起到什么作用？答：①糊化锅：用来加热煮沸辅助原料〔一般为大米粉或玉米粉和部分麦芽醪液,使其淀粉液化和糊化②糖化锅：使麦芽粉与水混合,并保持一定温度进行蛋白质分解和淀粉糖化。③麦芽法煮沸锅：用于麦汁的煮沸和浓缩,使麦汁达到要求浓度,并加入酒花,浸出酒花中的苦味及芳香物质。还有加热凝固蛋白、灭菌、灭酶的作用。④糖化醪过滤槽：是啤酒厂获得澄清麦汁的一个关键设备。5、啤酒厂糖化设备的组合方式有哪些？各有什么优点？①四器组合：四器为糊化锅、糖化锅、过滤槽<或压滤机>和麦汁煮沸锅。每一个锅负责完成一项任务。适用于产量较大的工厂。②六器组合：在四器组合的基础上,增加一只过滤槽和一只麦汁煮沸锅,变为六器组合。提高了产量和设备利用率。另一种六器组合方式为两只糖化—糊化两用锅,两只过滤槽和两只麦汁煮沸锅,更便于生产周转。生产能力相当于两套四器组合,设备利用更加合理。③两器组合：仅由一个糖化锅兼麦汁过滤槽和糊化锅兼煮沸锅组成。设备组合简单、投资少,适用于小型啤酒厂。第六章固液分离设备一、选择题〔不定项1、液固过滤所需的条件有。A.推动力B.液固微粒间重度或尺度差异C.液固微粒间密度差异D.过滤介质2、液固过滤的机理有。A.滤饼过滤B.重力沉降C.深层过滤D.绝对过滤3、过滤介质的标示孔径小于被截留的固体颗粒,这种过滤称为。8A.滤饼过滤B.重力沉降C.深层过滤D.绝对过滤4、沉降所需的条件有。A.重力场B.液固微粒间重度或尺度差异C.液固微粒间密度差异D.离心场5、离心机的分离因数主要与转鼓有关。A.直径B.高度C.重力加速度D.转速6、板框压滤机的原理是。A.滤饼过滤B.重力沉降C.深层过滤D.绝对过滤7、如果1代表过滤板、2代表滤框、3代表洗涤板,板框压滤机过滤机构安装顺序为。A.1—3—2—3—1B.1—2—3—2—1C.1—3—3—2—1D.1—2—2—3—18、关于板框压滤机,下列说法正确的是。A.滤板分为洗涤板和非洗涤板B.滤板表面应比较光滑C.空框和滤布围成了容纳滤浆和滤饼的空间D.滤板作用是支撑滤布,也是滤液流出的通道9、关于板框压滤机滤液流出的方式,下列说法正确的是。A.滤液从每一滤板下方直接引出的称明流B.明流可单独控制每个滤板,如某滤板失效后,不影响其他滤板工作C.滤液集中在末端出口流出的称为暗流D.暗流收集滤液是封闭的,适用于无菌过滤、滤液易挥发等情况10、真空转鼓过滤机转鼓外的结构顺序为。A.金属丝－筛板－滤布B.金属丝－滤布－筛板C.滤布－筛板－金属丝D.滤布－金属丝－筛板11、在真空转鼓过滤机中,滤饼中在表面形成。A.滤布B.过滤室内C.筋片D.分配头12、关于真空转鼓过滤机,下列说法正确的是。A.吸滤、洗涤、卸渣、再生等作业可连续化操作,必要时可进行自动控制B.辅助设备较多,耗电量大C.过滤推动力较大D.适用于较细或较黏稠的物料13、三足式离心机主要应用于。A.萃取液与萃余液分离B.结晶与母液分离C.酵母菌收集D.活性炭脱色后,活性炭与分离液的分离14、可进行液－液分离的离心机有。A.三足式离心机B.GF型管式离心机C.螺旋卸料离心机D.碟片式离心机15、关于GQ型管式离心机,下列说法正确的是。A.可进行液－液分离B.可进行液－固分离C.沉降式离心机D.过滤式离心机16、关于螺旋卸料离心机,下列说法正确的是。A.螺旋差速器与转鼓转速相同B.螺旋差速器与转鼓转向相同C.可自动排渣D.过滤式离心机17、在使用离心机时,下列说法正确的是。A.装样品的离心管放入转子前不必平衡,因为现代离心机轴座比较坚固B.必须使用转子配套的离心管C.转速不能超过转子的限制D.处于对称位置的两个离心管必须装载密度相近的样品18、关于螺旋卷式膜分离器下列说法正确的是。A.膜面积大B.湍流状况好C.流体阻力大D.清洗困难19、纯水的制备工艺中要用到下列哪些设备类型。A.膜分离设备B.过滤设备C.离子交换设备D连消设备二、判断题1、〔2板框式过滤机中,由滤布与滤板围成的空腔是容纳滤饼的空间。2、〔反渗透中的浓差极化增加了溶质透过膜的阻力。3、〔2板框式过滤机的过滤与洗涤液在设备内通过的路径一样。4、〔2离心分离因数与转速成正比。5、〔在板框压滤机中,滤板的外缘有一个钮的称为过滤板,三个钮的称为洗涤板,两个钮为滤框。6、〔板式压滤机全部由滤板并列组合而成,即滤板具有板和框的双重作用。7、〔板式压滤机的机理是滤饼过滤。8、〔2真空转鼓过滤机不可连续操作。9、〔在使用真空转鼓过滤机时,为避免料液中固体物的沉降,常在在料液槽中装置摇摆式搅拌器。10、〔在使用真空转鼓过滤机时,为了避免滤渣层裂缝,可在洗涤及脱水区上安装一滚压轴以提高脱水效果,防止空气从裂缝处大量流入鼓内而影响真空度。11、〔2真空转鼓过滤机卸渣及再生区与真空管路相连接。12、〔2真空转鼓过滤机过滤区、洗涤及脱水区与压缩空气管路相连接。13、〔三足式离心机滤饼主要在转鼓内壁形成。三、填空1、按过滤推动力,可将过滤设备分为〔常压过滤机、〔加压过滤机和〔真空过滤机三类。2、中空纤维膜分离器中,细丝型中空纤维适用于〔黏性低的溶液,粗丝型中空纤维可用于〔黏度较高和〔带有固体粒子的溶液。3、板框式压滤机主要由许多〔滤板和〔滤框间隔排列而组成,板和框之间隔有〔滤布。4、真空转鼓过滤机整个转筒可分为〔过滤区、〔洗涤及脱水区和〔卸渣及再生区3个区域。5、真空转鼓过滤机操作顺序为〔过滤、〔洗涤、〔吸干、〔吹松和〔卸饼等。6、离心分离设备分两类,一类是〔过滤式离心分离设备,另一类是〔沉降式离心分离设备。后者常用的离心机有〔管式离心机和〔碟式离心机两种。9、目前膜分离设备主要有〔板式、〔管式、〔中空纤维式和〔螺旋卷式四种形式。10、中空纤维式膜分离器,料液的流向有〔内压式和〔外压式两种形式。11、板式压滤机全部由〔滤板并列组合而成,并具有〔板和框的双重作用。12、反映离心机分离能力的重要指标是〔离心分离因数。13、使用碟式离心机时,为了收集重液并要求保证重液的质量,可使用碟片上开孔在距离离开轴线〔2/3的位置上,了收集轻液并要求保证轻液的质量,而对重液的成份没有严格要求,可使用碟片上开孔在距离离开轴线〔1/3的位置上。四、名词解释1、离心澄清机：五、简答题1、碟式离心机的结构与分离轻液重液的原理是什么？答：离心分离机机的转鼓内设有数十个到上百个锥角为600～1200的锥形碟片,碟片按一定间距叠置起来组成碟片组,每只碟片在离开轴线一定距离的圆周上开有几个对称分布的圆孔,碟片叠置起来时,对应的圆孔就形成垂直的通道。两种不同重度液体的混合液进入离心分离机后,通过形成的垂直通道进入碟片间的隙道,并被带着高速旋转,由于互不溶解的两种液体重度不同,离心沉降速度也不同,重液的离心沉降速度大,就离开轴线向外运动,轻液的离心沉降速度小,则向轴线流动。这样,轻液和重液就在碟片间的隙道流动的过程中被分开。2、管式离心机的有什么特点,有哪些类型及其用途？答：管式离心机具有一个细长而高速旋转的转鼓,目的在于增加物料在转鼓内的停留时间。类型：①GF型：用于处理乳浊液而进行液－液分离操作,可连续操作。②GQ型：用于处理悬浮液而进行液－固分离的澄清操作,沉积在转鼓壁上的沉渣由人工排除。3、螺旋卷式膜分离器结构与分离过程。答：螺旋卷式膜分离器主要元件是螺旋卷膜,它是将膜、支撑材料、膜间隔材料依次迭好,围绕一中心管卷紧即成一个膜组,若干膜组顺次连接装入外壳内。操作时,料液在膜表面通过间隔材料沿轴向流动,而透过液沿螺旋形流向中心管。4、真空转鼓过滤机工作区。答：第I区〔过滤区：转鼓下面的一些过滤室与料液相接触,由于在此区中过滤室与真空系统相通,于是料液中的固体粒子被吸附在滤布的表面而形成滤渣层,而滤液则被吸入鼓内,并通过分配头排至滤液贮罐中。第II区〔洗涤及脱水区：当转鼓从料液槽中转出后,洗涤喷水喷将洗涤水喷向鼓面上的滤渣层进行洗涤,由于此区也与真空系统相通,于是洗涤水和滤渣中的残余水分为断地被抽入鼓内,并通过分配头将其引入另一贮罐中。第III区〔卸渣及再生区：经洗涤和脱水的滤渣层进入此区。由于此区与压缩空气管路连通,使滤渣松散而与滤布脱离,随后由刮刀将其刮下。刮掉滤渣的滤布继续吹以压缩空气,以吹净残余滤渣,使滤布再生。第七章萃取与色谱分离设备一、选择题1、在溶剂萃取中,混合罐的结构有。A.搅拌器B.挡板C.混合室D.S形长管2、在溶剂萃取中,对混合管叙述正确的是。A.一般采用S形长管B.管内流体的流动应呈完全湍流C.混合效果较好的是静态混合器D.一般要求Re=5×〔104～105,流体在管内平均停留时间为10～20s。3、喷射萃取器适用于。A.两液相黏度很高的情况B.两液相黏度很低的情况C.两液相界面张力很高的情况D.两液相界面张力很低的情况4、对于多级离心萃取机,下列说法正确的是。A.分上、中、下三段,下段是第一级混合与分离区,中段是第二级,上段是第三级B.每一段的下部都是混合区域,中部是分离区域,上部都是重液相引出区域C.新鲜的萃取剂由第一级加入,待萃取料液则由第三级加入D.萃取轻液相在第三级引出,萃余液则在第一级引出5、关于离子交换罐,下列说法正确的是。A.树脂层高度约占圆筒高度的50％～70％B.筒体下部设有溶液分布装置,使溶液、解吸液及再生剂均匀通过树脂层C.筒体底部装有多孔板、筛网及滤布,以支持树脂层,也可用石英、石块或卵石直接铺于罐底来支持树脂D.几个单床串联起来便成为多床设备,操作时溶液用泵压入第一罐,然后靠罐内空气压力依次压入下一罐6、反吸附离子交换罐操作的特点是。A.料液自上而下流动B.料液自下而上流动C.树脂自上而下流动D.树脂自下而上流动7、反吸附离子交换罐操作的优点是。A.不必进行菌丝过滤B.液－固两相接触面积大而且较均匀C.不产生短路、死角D.流速大、生产周期短,产品质量高8、对于一般离子交换罐与反离子交换罐,下列说法正确的提。A.反离子交换罐树脂的饱和度高于一般离子交换罐树脂B.反离子交换罐树脂的饱和度低于一般离子交换罐树脂C.反离子交换罐树脂层高度高于一般离子交换罐树脂D.反离子交换罐树脂层高度低于一般离子交换罐树脂9、对于混合床交换罐,下列说法正确的提。A.脱盐效果好B.料液自下而上流动C.阴、阳离子交换树脂常以体积比1：2混合D.在罐内再生比较困难10、对于连续逆流离子交换设备,下列说法错误的提。A.交换速度快B.产品质量均匀C.便于自动控制D.树脂破坏小二、判断题1、〔连续逆流离心萃取机中,重液由转鼓中心进入,逐层向外流动,而轻液是由转鼓外缘进入,逐层向内流动,在鼓中心排出。2、〔在溶剂萃取中,混合管内一般安装静态混合器,以提高混合效果。3、〔在溶剂萃取中,离心机是有效地分离乳浊液的设备。4、〔2连续离心萃取机有卧式及立式两种,它们不仅转轴的旋转方向相同,两相流体接触和分离的方式也相同。5、〔2卧式离心萃取机属于分段接触和分段分离的萃取设备。6、〔2立式离心萃取机属于连续接触和连续分离的萃取设备。7、〔2一般离子交换罐和反离子交换罐可装入阳离子交换树脂,或阴离子交换树脂,也可同时装入阴、阳离子交换树脂。三、填空1、萃取操作的实质是利用分离组分在溶剂中与原料液中的〔溶解度的差异来实现的,它是以〔分配定律为基础的。2、溶剂萃取和一般用于〔小分子物质的提取,双水相萃取常用于〔大分子物质的提取。3、液－液萃取设备应包括〔混合设备、〔分离设备和〔溶剂回收设备3个部分。4、萃取操作中,用于两液相混合的设备有〔混合罐、〔混合管、〔喷射萃取器和〔泵等。5、萃取操作中,分离设备一般采用分离因数很大的〔碟式高速离心机和〔管式超速离心机。6、常用的离心萃取机有〔多级离心萃取机、〔立式连续逆流离心萃取机和〔倾析式离心机。7、在离子交换中,溶液在柱中自上而下流动称为〔正吸附；溶液在柱中自下而上流动称为〔反吸附。8、常用的离子交换设备有〔常用的离子交换罐、〔反吸附离子交换罐、〔混合床交换罐和〔连续式离子交换设备。四、名词解释1、萃取机：在萃取过程中,离心和分离在同一个设备内完成,该设备称离心萃取剂2、管道萃取：在萃取操作中,酱料业余萃取加在管道内也很高的速度混合,这种方法叫。。。3、喷射萃取：在萃取操作中,利用喷射泵将聊业余萃取剂进行涡流混合,4、离心萃取机：5、多级离心萃取机：6、离子交换混合床：7、连续流动床：8、连续逆流离心萃取机：五、简答题1、液－液萃取包括哪些设备,各有什么作用？答：①混合设备：常用的有混合罐、混合管和喷射萃取器及泵。将料液与萃取剂充分混合形成乳浊液,使欲分离的生物产品自料液转入萃取剂。②分离设备：一般采用碟式高速离心机和管式超速离心机,对萃取相和萃余相进行分离。③溶剂回收设备：利用各种蒸馏设备来完成。将萃取液中的生物产品与萃取溶剂分离并加以回收。2、简述多级离心萃取机原理及操作。答：多级离心萃取机是在一台设备中装有两级或三级混合及分离装置的逆流萃取设备。多级离心萃取机分上、中、下三段,下段是第一级混合与分离区,中段是第二级,上段是第三级,每一段的下部都是混合区域,中部是分离区域,上部都是重液相引出区域。新鲜的萃取剂由第三级加入,待萃取料液则由第一级加入,萃取轻液相在第一级引出,萃余液则在第三级引出。3、简述连续逆流离心萃取机结构。答：连续逆流离心萃取机是将萃取剂与料液在逆流情况下进行多次接触和多次分离的萃取设备。其主要部件为一由11个不同直径的同心圆筒组成的转鼓,每个圆筒上均在一端开孔,开孔位置上下错开,使液体曲折流动。从中心向外数第4～11筒的外壁上均焊有螺旋形导流板,延长了两液相的混合与分离时间,在螺旋形导流板上又开设大小不同的缺口,增加了两液相之间的接触机会。第九章蒸发与结晶设备一、选择题〔不定项1、真空煮晶锅的结晶过程是下列哪种原理。A.采用降温来降低溶解度使溶液进入过饱和区结晶B.采用调pH到等电点来降低物料溶解度至过饱和区结晶C.蒸发溶剂,使浓缩溶液进入过饱和区起晶D.以上皆非2、下列哪些设备内部是负压。A机械搅拌通风发酵罐B升膜式蒸发器C自吸式发酵罐D喷雾干燥器3、蒸发设备主要由组成。A.蒸发器B.冷凝设备C.气液分离器D.真空系统4、蒸发器必须满足的条件是。A.具有一定的热交换面积B.充足的加热热源C.二次蒸汽的迅速排除D.真空系统5、真空蒸发的优点有。A.避免或减少物料受高温所产生的质变B.增加了传热强度C.为二次蒸汽的利用创造了条件D.蒸发器热损失减少6、下列关于升膜式蒸发器,说法正确的是。A.料液经预热器加热至接近沸点后进入蒸发器底部B.料液则被二次蒸汽所带动,沿管壁成膜状上升,边上升边被浓缩C.浓缩液在器顶的汽－液分离器内分离D.完成液由分离器底部排出,二次蒸汽则在顶部导出7、升膜式蒸发器适用于。A.易结晶的料液B.易产生泡沫的料液C.易结垢的料液D.较稀、黏度低的料液8、下列关于降膜式蒸发器,说法正确的是。A.料液经预热器加热至接近沸点后进入蒸发器底部B.料液则被二次蒸汽所带动,沿管壁成膜状下降,边下降边被浓缩C.浓缩液在器底的汽－液分离器内分离D.完成液由分离器底部排出,二次蒸汽则在顶部导出9、降膜式蒸发器适用于。A.易结晶的料液B.易产生泡沫的料液C.易结垢的料液D.浓度高、黏度高的料液10、升－降膜式蒸发器。A.黏度变化较大的料液B.水分蒸发量较大的料液C.水分蒸发量不大的料液D.厂房高度有一定限制的场合11、升－降膜式蒸发器的特点有。A.符合物料的要求,浓缩效果好B.提高降膜的传热系数C.用升膜控制降膜的进料分配,有利于操作控制D.提高产品的浓缩比,减低设备高度12、有"标准式蒸发器"之称的是。A.悬筐式蒸发器B.升－降膜式蒸发器C.列文式蒸发器D.中央循环管式蒸发器13、以下不属于自然循环蒸发器的是。A.中央循环管式蒸发器B.降膜式蒸发器C.列文式蒸发器D.外加热式蒸发器14、对溶液的过饱和度可以严格控制的冷却结晶器有A.槽式结晶器B.立式结晶罐C.粒析式结晶器D.蒸发结晶器15、能够严格控制晶体大小的结晶器有。A.槽式结晶器B.立式结晶罐C.粒析式结晶器D.结晶箱二、判断1、〔结晶设备中的放料阀,为防止晶体堵塞多采用流线型直通式<Y形阀>,有时还加保温层。2、〔2结晶时搅拌可使晶体与溶液产生相对运动而降低境界膜的厚度,促进溶质分子扩散来提高晶体长大速度,故搅拌速率越大越好。3、〔2升膜式蒸发器中,蒸发效果最好的状态是溶液从爬膜到出现喷雾流之间的状态。4、〔真空蒸发温度较低,即使蒸发浓缩时间较长,对热敏性物料没有影响。5、〔管式薄膜蒸发器的特点是液体沿加热管壁形成一层薄膜的流动液层而进行蒸发。6、〔降膜式蒸发器的效率,在很大程度上取决于液体分布的好坏。7、〔刮板式蒸发器对物料的适应性很强,对高粘度和易结晶、结垢的物料都能适用。8、〔列文式蒸发器的结构特点是在加热室之上增设了沸腾室。9、〔2循环型蒸发器属于膜式蒸发器。10、〔强制循环蒸发器适用于高粘度和易于结晶析出、易结垢或易于产生泡沫的溶液的蒸发。11、〔2槽式冷却结晶器,可严格控制溶液的过饱和度。12、〔立式结晶罐生产能力较低,过饱和度不能精确控制。13、〔立式结晶罐适合于有结晶水的物料的晶析过程。14、〔冷却式结晶器几乎都可为真空式结晶器所代替。15、〔只有溶质溶解度随温度变化不明显的场合才选用蒸发式结晶器。三、填空1、常用的真空蒸发设备有〔管式薄膜蒸发器、〔刮板式蒸发器和〔离心式薄膜蒸发器三种。2、常见的冷却结晶器有〔槽式结晶器或卧式结晶箱、〔立式结晶罐、〔粒析式冷却结晶器。3、在降膜式蒸发器中,液体分配器有〔齿形溢流口、〔导流棒、〔旋液导流器和〔分配筛板。4、〔粒析式冷却结晶器是一种能够严格控制晶体大小的结晶器。5、结晶设备根据改变溶液的方法分为〔浓缩结晶、〔冷却结晶和〔等电点三种结晶设备。6、结晶设备根据结晶过程运转情况的不同,可分为〔间歇式结晶设备和〔连续结晶设备两种。7、搅拌结晶箱可分为〔立式结晶箱、〔等电点结晶罐、〔卧式结晶箱和〔真空煮晶锅四种。8、〔搅拌是等电点结晶设备的关键部件,通常采用〔桨叶式搅拌器。9、冷却搅拌结晶设备比较简单,对于产量小、结晶周期较短的,多采用〔立式结晶箱；对于产量较大,周期较长的,多采用〔卧式结晶箱。10、升膜式蒸发器正常操作的关键是〔让液体物料在管壁上形成连续不断的液膜。11、溶液在升膜式蒸发器中产生爬膜的必要条件是要有足够的〔传热差和〔传热强度。12、降膜式蒸发器使用中,关键的问题是〔液料的分配,解决的办法是采用不同〔分配器。13、在离心式薄膜蒸发器中,物料在碟片组〔下表面被蒸发；而加热蒸汽冷凝成水后通过碟片组〔上表面排出。14、循环型蒸发器根据引起循环的原因不同,又可分为〔自然循环和〔强制循环两类。15、〔中央循环管式蒸发器,有所谓"标准式蒸发器"之称。16、只有溶质溶解度随温度变化不明显的场合才选用〔蒸发式结晶器。17、冷却式结晶器几乎都可为〔真空式结晶器所代替。四、名词解释1、煮晶设备：结晶过程与蒸发过程在同一个设备内进行2、升膜式蒸发器,在蒸发器中形成的液膜与蒸发器中蒸发的二次蒸发气流方向相同,由下而上并流上升3、降膜式蒸发器：由上而下并留下4、升降膜式蒸发器：将将统一蒸发器中的蒸发管分成两成,溶液先以升膜式进行蒸发,后一将模式进行蒸发四、简答1、管式薄膜蒸发器有几种类型,各有什么特点及适用范围？答：①升膜式蒸发器,在蒸发器中形成的液膜与蒸发的二次蒸汽气流方向相同,由下而上的并流上升。适用于发泡性强、黏度低、不易结晶或结垢的热敏性物料溶液。②降膜式蒸发器：在蒸发器形成的液膜与蒸发的二次蒸汽气流方向相同,由上而下并流下降。适用于黏度较大、浓度较高的物料溶液。③升降膜式蒸发器：将同一蒸发器的加热管分成两程,溶液先以升膜式进行蒸发,再以降膜式进行蒸发。适用于蒸发过程中溶液粘度变化很大、溶液中水分蒸发量不大和厂房高度有一定限制的场合。2、刮板式蒸发器的操作过程及其优缺点。答：料液由蒸发器上部沿切线方向加入,在重力和旋转刮板刮带下,溶液在壳体内壁形成下旋的薄膜,并在下降过程中不