生物工程设备习题及答案总
1. 常用的两种磁选设备的原理
（1）固定形磁钢装置（平板式磁分离器）
将永久磁钢根据需要的数量组合起来，可分散装置在谷粒经过的加料斜槽或在
加工设备之前集中装置。
工作时，原料以薄层经过磁性部分时，铁块被吸住而除去，原料自由通过。（2）永磁滚筒（旋转式磁分离器）
由转动的外筒和其中固定不动的磁铁芯（ 170 °的半圆形芯子）两部分组成。
工作时，原料经过磁性部分时，铁块被吸住，转动到盛铁盒掉落而除去，原料
自由通过。
2. 筛选分级的原理
利用物料粒度、形状不同，利用一层或数层运动或静止的筛面而达到清理的目的。
3. 振动筛的工作原理
原料大麦进入后经控料闸（控制进料量）首先经过风道进行第一次风选除去轻
的杂质和灰尘（进入沉降室），落入初清筛面，去掉除去大杂质，接着通过筛
孔落入第二级筛面，除去稍大于麦粒的中级杂质，再通过筛孔进入第三级筛面，除去细杂，得到粗糙的原料大麦，最后进行第二次风选，除去三级筛选中的杂
质（进入沉降室），得到原料大麦。
4. 精选机的工作原理
精选是按籽粒长度和形状不同进行分选
精选机是利用带有袋孔（窝眼）的工作面来分离杂粒，袋孔中嵌入长度不同的颗粒，带升高度不同而分离。
5. 常用的大麦精选机有哪两种？各有何特点?
（1）碟片式精选机
碟片式精选机的主要构件是一组同轴安装的圆环形铸铁碟片，碟片的两侧工作
面制成许多特殊形状的袋孔。
碟片上袋孔的大小、形状，可根据籽粒长度的粒度曲线来确定。
碟片精选机的优点是工作面积大，转速高，产量比滚筒精选机大；而且各种不
同的袋孔可用于同一机器中；碟片损坏可以更换。
缺点是碟片上的袋孔容易磨损。
（2 ）滚筒精选机
根据滚筒转速差别分为快速滚筒精选机和慢速滚筒精选机。
按其作用有荞子滚筒、大麦滚筒和分级滚筒之分。
滚筒精选机的特点是它分离出来的杂粒中含大麦较少；
其主要缺点是袋孔的利用系数低，产量也较低，且工作面磨损后不能修复。
6. 圆筒分级筛的工作原理和特点？
根据物料分级的要求，在圆筒筛上布置不同孔径的筛面。原料进入后在传动装
置作用下运动并接触筛面而进行筛分。
优点：设备简单、电动机传动比平板分级筛方便。
缺点：筛面利用率小，仅为整个筛面的 1/5
1.物料的粉碎度（粉碎比）
物料粉碎前后平均直径之比，称为粉碎度或称粉碎比。
X=D1/D2
式中 D1 ——粉碎前物料的平均粒径， mm ；D2——粉碎后物料的平均粒径， mm 。粉碎度表示粉碎操作中物料粒度的变化比例。
2.对粉碎机的要求
（1 ）粉碎后的物料颗粒大小要均匀。
（2）已被粉碎的物块，应立即从轧压部位排除。
（3）操作应能自动化，如能不断地自动卸料等。
（4）易磨损的部件应容易更换。
（5）应产生极少的粉尘，以减少环境污染及保障工人身心健康。
（6）在操作发生障碍时，应有保险装置使能自动停车。
（7）单位产品消耗的能量要小。
3.锤式粉碎机和辊式粉碎机的作用原理是什么？
(1)锤式粉碎机
工作原理：借助于高速运动机械部件（锤片）对物料颗粒的撞击，而使之破碎。除冲击作用外，还存在搓擦、剪切作用。
(2) 辊式粉碎机
工作原理：两辊式粉碎机是由2个直径相同的钢辊相向转动，把放在钢辊间的物料夹住啮入两辊之间，物料受到挤压力而被压碎。四辊式、五辊式和六辊式同理。
4.常用的原料粉碎方法有哪两种？各有何特点？
（1）湿式粉碎
将水和原料一起加入粉碎机中，从粉碎机出来时即成粉浆。
粉碎时物料的含水量超过50% 。
优点：无原粉粉末飞扬，车间卫生好。
缺点：粉浆必须随产随用，不宜贮藏，且耗电量较多。
（2）干式粉碎
当进行粉碎作业时物料的含水量不超过 4% 。
物料在整个粉碎过程中始终呈干燥松散状态，所得成品为干燥粉体。
特点：工艺简单，但易产生过热、粉尘。干式粉碎时必须配备除尘通风设备。
5.气流粉碎的原理及分类
（1）工作原理
压缩空气经过滤干燥后，通过拉瓦尔喷嘴高速喷射入粉碎腔，在多股高压气流的交汇点处物料被反复碰撞、磨擦、剪切而粉碎
粉碎后的物料在风机抽力作用下随上升气流运动至分级区，在高速旋转的分级涡轮产生的强大离心力作用下，使粗细物料分离，符合粒度要求的细颗粒通过分级轮进入旋风分离器和除尘器收集，粗颗粒下降至粉碎区继续粉碎。
（2）气流粉碎机分类
扁平式气流磨、循环管式气流磨、流化床对喷式气流磨、对喷式气流磨。
1.画出罐式连续蒸煮糖化流程示意图，并简述该流程的特点。
特点：采用喷射加热器连续加热，节省能耗；
操作容易控制；
设备结构简单，制造方便，为大中型工厂广泛采用；
蒸煮温度可高可低，节省煤耗。
2.真空糖化器的优点是什么？
既是蒸发冷却器又是糖化器，简化设备
3.啤酒厂糖化设备的组合方式有哪几种？
啤酒厂糖化车间按其主要糖化设备的数目分为两器组合、四器组合和六器组合三种。
(1)四器组合，每一个锅负责完成一项任务，四器为糊化锅、糖化锅、过滤槽（或压滤机）和麦汁煮沸锅。四器组合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。
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两个锅组成。这种设备组合简单、投资少，适用于小型啤酒厂。
4.糊化锅的锅底为什么设计成弧形？
糊化锅的锅底设计成弧形，原因是弧形锅底对流体传热循环的影响上。为了节省搅拌动力消耗，锅底最好做成球形，能够促进液体循环。球形锅底还有便于清洗和液体排尽的优点。
5.快速过滤槽是如何提高过滤流速的？
快速过滤槽的过滤面积比传统的麦汁过滤槽大三倍。因为使用了离心泵抽滤，增加了过滤压力差，过滤速度加快，每昼夜周转次数可达10-12次。
4.11
自20世纪60年代以后，圆柱锥底发酵铺(简称圆柱锥底罐或锥形罐)开始引起各国注意，在纳旦罐的基础上，进行了改进和仿制，并由室内走向露天，取得成功。同时，也相继出现了其他类型的圆柱锥底罐，如日本的朝日罐(Asaki tank,1965)、美国的通用罐(Uni tank,1968)、西班牙的球形罐(Sphero tank,1975)。迄今为止，使用的大型发酵罐容量已达1500。
大型化的目的:大型化使啤酒质量均化:啤酒生产的罐数减少，使生产合理化，降低了主主要设备的投资。由于发酵罐容量的增大，要求清洗设备也有很大的改进,大都采用CP 自动清洗系统。
我国在20世纪70年代末,开始采用室外锥形罐,逐步取代了传统的室内发醒。日前全国新建厂和改建的呻酒厂已全部采用了圆柱锥底罐的发酵方式。
圆柱锥底发酵罐罐体承压，罐顶为碟形封头,罐底为锥形，可聚集和回收Co);铺外壁设有冷却夹套或冷却盘管,可为三段式或者是两段式,罐体与环境之间设有保温层;罐内部安装CIP内部清洗系统,可在短时间内完成整个罐的彻底清洗，降低了工人劳动强度，提高效率;罐顶封头上安装压力表、安全阀、设置人孔以进行维修和清洁:罐底可完成麦汁进人、成熟啤酒排出、排酵母泥的工序。
该罐已广泛用于上面或是下面发酵啤酒生产，锥形罐可单独用于前发酵或后发酵，也可以将前发酵和后发酵合并在罐内完成。该罐的优点:发酵周期短;生产灵活:在室外进行密团生产,不受外界环境的制约;可利用微机在中央控制室内完成如温度压力、电磁阀开闭、冷媒流量、CO浓度等参数的控制。
朝日罐
朝日罐是日本为适应一罐发酵法而制造的一种大容量发酵罐,并采用了一种新的生产工艺,极大缩短了贮藏啤酒的成熟时间
朝日罐是用4-6mm的不锈钢板制成的斜底圆柱形发酵罐。其高度与直径之比为(1-2): 1.外部
图6朝日罐生产系统、
使用冷却夹套.冷却夹套包围罐身与罐底。外面用泡沫塑
。薄板换热器:2.循环泵:3.肝仔
离心机:4.酵时:5.朝日罐
料保温。利用朝日罐进行罐法生产啤酒的优点是:可加速啤酒的成熟。后发酵时罐的装量达96%，提高设备利用平7.2.2.4连续啤酒发酵设备
196年，凡。雷金(an Rin0在新加坡第一个申请了啤酒连续发酵专利，当时木获得推
中摩设备
n)在新加坡第-个申请了啤酒连续发酵专利，当时未获得推广应用。第二次世界大战后，由于啤酒需要量激增,生产满足不了市场需要，酿造家相继研制快速的连续发酵生产方法，直至1957年后,啤酒连续发酵才开始在少数国家的少数厂中应用于生产。当前在
生产上采用的连续发酵方法，主要有以下两类。
1.塔式连续发酵塔式连续发酵是英国 APV公司于20世纪60年代设计的，又称APV塔式连续发酵罐,塔式啤酒连续发酵流程见图7-17。
塔式连续发酵开始时,先分批加人经处理的无菌麦汁。无菌麦汁从塔底进入.经塔内多孔板折流，使麦汁均匀地分布到塔内各截面。麦汁在塔内一边上升，边发酵.直至满塔为止。培养并使其达到要求的太母浓度梯度后,用泵连续泵人麦汁。必须控制好麦汁在塔内的流速,流速低,发酵度高,但产量少:流速过高.溢流的啤酒发酵度不足，并会将酵换母带出(冲出)，使发醒受阻。麦计开始流速较慢，周后，可
达全速操作。连续发醒过程中，须经常从塔底通人(O).以保持醒丹柱的疏松度。流出
的嫩啤酒，经过酵时分离器后，再经薄板换热器冷却至-11.然后送人时酒罐内.经过允CO后，贮存d即可过滤包装出
连续发辞到定时间后，称小金发生自容.死亡书增高，
160生物工程设备
啤酒内氨基氮含量上升,此时,可在塔底排出部分老酵母，仍可继续进行发酵。
发酵温度是通过塔身周围三段夹套或盘管的冷却来控制的。塔顶的圆柱体部分是沉降
酵母的离析器装置,用以减少酵母随啤酒溢流而损失，使酵母浓度在塔身形成稳定的梯度，以保持恒定的代谢状态。如麦汁流速过高时，酵母层会上移。
该流程主要设备是塔式发酵罐。英国伯顿啤酒厂使用的塔式发酵罐的主要技术条件:塔身直径1.8m.高15m;塔底锥角60°;塔顶酵母离析器直径3.6m,高1.8m;罐的容量为
45m。
2.多罐式连续发酵多罐式连续发酵的特点:发酵罐内装有搅拌器.由于搅拌作用，酵母
悬浮酒液中.连续溢流的酒液将酵母带走.无法使发酵罐内保持较高的酵母浓度。
罐式啤酒连续发酵流程见图7-18。该流程是将经过冷却、杀菌并已加人酒花的麦芽汁，通过柱式供氧器.流向2个带有搅拌器发酵罐的第罐中。司个发酵罐的容量为
26m',麦芽汁流加量为2~2.5m /h.其稀释速奉为0.075~-0.094L/h。大约控制
2/3的麦汁糖在第一罐中进行发酵,发酵温度为21C。经第罐发的呷酒和醉号混合液，
借液位差溢流人第罐.发酵温度24C.最后流入第E个酵时分离罐,其容量为]4m。在罐内被冷却到5C.自然沉降的醉母则定期用泵抽出，面成熟啤酒则山罐上面溢流到贮酒罐中。每个发酵罐内停留时间为10- 13h
连续发酵啤酒的质量.从分析数据看.与间歇啤酒接近;从风味品评看,两者有些区别。连
续发酵啤酒的风味比较更适宜于制造上面啤酒，制造下面贮藏啤酒则需双格控制双乙
酰含量和啤酒的氧化问题。此外，多罐式连续发酵因其发酵罐带有搅拌，所以动力消
耗较大。
现在我国几乎均采用圆筒体锥底发酵罐发酵。
自20世纪60年代以后，圆柱锥底发酵铺(简称圆柱锥底罐或锥形罐)开始引起各国注意，在纳旦罐的基础上，进行了改进和仿制，并由室内走向露天，取得成功。同时，
也相继出现了其他类型的圆柱锥底罐，如日本的朝日罐(Asaki tank,1965)、美国的通
用罐(Uni tank,1968)、西班牙的球形罐(Sphero tank,1975)。迄今为止，使用的大型发酵罐容量已达1500。
大型化的目的:大型化使啤酒质量均化:啤酒生产的罐数减少，使生产合理化，降低了主
主要设备的投资。由于发酵罐容量的增大，要求清洗设备也有很大的改进,大都采用CP 自动清洗系统。
我国在20世纪70年代末,开始采用室外锥形罐,逐步取代了传统的室内发醒。目前全国新建厂和改建的啤酒厂已全部采用了圆柱锥底罐的发酵方式。
一、圆柱锥底发酵罐
1.发酵方法分类:单罐发酵:前发酵、主发酵、后发酵、贮酒全部在一个罐完成 ;两罐发酵。
2.设备结构特点
(1)设备的外性特点:外简体蝶形或拱形盖，锥形体底
(2)罐材料:均采用碳钢加涂料或不锈钢两种材料制成
(3)冷却夹套:国内大多用低温低压，液态冷媒在半圆管、弧形管的夹套，或米勒板式夹套内流动换热
(4)隔热层和防护层:绝热层材料应具有导热:系数低、体积质量低、吸水少、不易燃等特性
(5 )罐主要附件:温度传感器，取样阀等
3、圆筒锥底发酵罐的优点:
(1 )加速发酵:麦汁和酵母对流获得强化，因而加速发酵
( 2)厂房投资节省
(3)冷耗节省:直接冷却发酵罐和酒液，而且冷却介质在强制循环下,传热系数高。发酵罐的清洗和消毒实现自动程序化。
该罐已广泛用于上面或是下面发酵啤酒生产，锥形罐可单独用于前发酵或后发酵，也可以将前发酵和后发酵合并在罐内完成。该罐的优点:发酵周期短;生产灵活:在室外进行密团生产,不受外界环境的制约;可利用微机在中央控制室内完成如温度压力、电磁阀开闭、冷媒流量、CO浓度等参数的控制。
4、锥底发酵罐发酵发酵工艺
（1）进罐方法:现在喜欢采用直按进罐法
（2）接种量与起酵温度:大多采用较高接种量，接种温度一般低于主发酵温度2~3°C
（3）主发酵温度:大多采用低温( 9~10°C )发酵和中温( 11-12°C )发酵
（4）VDK还原:大罐发酵中，后发酵般称作"VDK"还原阶段
（5）冷却、降温:依赖于C.C.T冷却夹管
（6）罐压控制:主发酵阶段均采用微压，后期才封罐逐步升高，还原阶段升至最高值，直保持到啤酒成熟
（7）酵母的排放和收集:啤酒发酵度达到凝聚点时，啤酒酵母就逐步凝聚九淀于器压，而且沉淀紧密
（8）单酿罐发酵贮酒:一般适宜制造淡爽型啤酒
5、两罐法发酵
特点:有较长陈贮后熟期，酒体成熟，完美，稳定性好
（1）典型两罐法:此法的最大困难在于防止啤酒和空气接触, 工厂应有充足的CO2回
收装置
（2）模拟传统两罐法:此法应使用凝聚性强的酵母
二、朝日罐
朝日罐是日本为适应一罐发酵法而制造的一种大容量发酵罐,并采用了一种新的生产工艺,极大缩短了贮藏啤酒的成熟时间。
利用朝日罐进行罐法生产啤酒的优点是:可加速啤酒的成熟。后发酵时罐的装量达96%，提高设备利用率。
三、连续啤酒发酵设备
当前在生产上采用的连续发酵方法，主要有以下两类。
1.塔式连续发酵
塔式连续发酵是英国 APV公司于20世纪60年代设计的，又称APV塔式连续发酵罐。
塔式连续发酵开始时,先分批加人经处理的无菌麦汁。无菌麦汁从塔底进入.经塔内多孔板折流，使麦汁均匀地分布到塔内各截面。麦汁在塔内一边上升，一边发酵.直至满塔
为止。培养并使其达到要求的太母浓度梯度后,用泵连续泵人麦汁。必须控制好麦汁在塔内的流速,流速低,发酵度高,但产量少:流速过高.溢流的啤酒发酵度不足，并会将酵换母带出(冲出)，使发醒受阻。麦汁开始流速较慢，一周后，可达全速操作。连续发醒过程中，须经常从塔底通人CO2，以保持醒丹柱的疏松度。流出的嫩啤酒，经过酵时分离器后，再经薄板换热器冷却至-1摄氏度。然后送人时酒罐内。经过充CO2后，贮存4d即可过滤包装出厂
连续发酵到一定时间后，酵母会发生自溶，死亡率增高，啤酒内氨基氮含量上升,此时,可在塔底排出部分老酵母，仍可继续进行发酵。
发酵温度是通过塔身周围三段夹套或盘管的冷却来控制的。塔顶的圆柱体部分是沉降酵母的离析器装置,用以减少酵母随啤酒溢流而损失，使酵母浓度在塔身形成稳定的梯度，以保持恒定的代谢状态。如麦汁流速过高时，酵母层会上移。
该流程主要设备是塔式发酵罐。
2.多罐式连续发酵
多罐式连续发酵的特点:发酵罐内装有搅拌器.由于搅拌作用，酵母悬浮酒液中.连续溢流的酒液将酵母带走.无法使发酵罐内保持较高的酵母浓度。
连续发酵啤酒的质量，从分析数据看，与间歇啤酒接近;从风味品评看,两者有些区别。连续发酵啤酒的风味比较更适宜于制造上面啤酒，制造下面贮藏啤酒则需双格控制双乙酰含量和啤酒的氧化问题。此外，多罐式连续发酵因其发酵罐带有搅拌，所以动力消耗较大。
生物工程设备复习题
生物工程设备复习题 一、选择题 1、目前啤酒厂的糖化锅中利用__B__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、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。 5、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 6、机械搅拌发酵罐中最下面一档搅拌器离罐底距离一般____A______搅拌器直径的高度，最上面一个搅拌器要在液层以下0.5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 7、自吸式发酵罐的搅拌轴是从罐下方进罐的,因此____C____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 8、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 9、把干玉米原料从多处集中送到一处，原则上应选择：( D ) A ．带式输送机 B ．压送式气力输送装置C．斗式提升机 D ．吸送式气力输送装置 10、压送式气力输送装置的闭风器应装在：( A ) A ．加料口处 B ．卸料口处 C ．中间部位 D ．无论哪里 11、直接向空气中喷100 ℃蒸汽，此过程对湿空气来说将近似是：( B ) A ．等湿升温 B ．等温加湿 C ．加湿升温 D ．等温等湿 12、垂直管中颗粒物料气流输送的流体力学条件是:( A ) Ａ . 气流速度大于悬浮速度 B. 气流速度小于悬浮速度 C. 气流速度等于悬浮速度 D. 不能确定
生物工程设备
1.生物质原料的粉碎的设备：锤式、辊式、湿式、超细、纳米粉碎机、球磨机、切片机。 2.连续灭菌流程：加热、保温（湿）、冷却。 3.啤酒生产中麦芽汁的制备设备：糊化锅、糖化锅、过滤槽、麦汁煮沸锅、糖化醪过滤槽。 4.糊化锅的作用：用于煮沸大米粉和部分麦芽粉醪液，使淀粉糊化和液化。 5.氧传递模型：双膜理论、渗透扩散、表面更新理论。 6.常用通风式（固态）生物反应器种类：填充床、流化床、转鼓式、浅盘式、搅拌生物反应器和压力脉动固态发酵生物反应器。 7.生物反应器的放大方法：经验放大法、因次分析法、时间常数法、数学模拟法。 8.经验放大法原则：几何相似放大、以单位体积液体中搅拌功率相同放大、以单位培养液体积的空气流量相同的原则进行放大、以空气线速度相同的原则进行放大、以kLa相同的原则进行放大、搅拌器叶尖速度相同的准则、混合时间相同的准则。 9.液液萃取设备：混合设备、分离设备、兼有混合和分离两种功能的设备。 10.蒸发器组成：加热室、分离器。 11.固体输送设备：带式输送机、斗式提升机、螺旋输送机。 12.垂直管中气力输送设备流程：粒子向下加速运动；粒子相对静止；粒子向上加速运动。 13.生物除菌方法：辐射杀菌、化学药品杀菌、干热杀菌。 14.空气过滤除菌流程：两级冷却、加热除菌流程；高效前置过滤空气除菌流程。 15.过滤除菌效率与空气流速关系：当气流速度较大时，v↑η↑，此时惯性冲击起主要作用；当气流速度较小时，v↑η↓，此时扩散起主要作用；当气流速度中等时，可能是截留起主要作用；如果气流速度过大，除菌效率又下降，则是由于重新污染。1.GMP：药品生产质量管理规范，指在药品生产全过程中运用科学的原理和方法来保证生产出优质产品的一整套科学管理办法。 2.冷冻干燥：将物料冷冻至水的冰点以下，并置于高真空的容器中，通过供热使物料中的水分直接从固态冰升华为水汽的一种干燥方法。 3.渗透平衡：两溶液过一段时间后的分压相同，相当于进入半透膜的水与出半透膜的水相同，就会达到渗透平衡。不管是什么溶液体系给够足够时间后一定能达到渗透平衡。 4.渗透：渗透是水分子经半透膜扩散的现象。它由高水分子区域（即低浓度溶液）渗入低水分子区域（即高浓度溶液），直到细胞内外浓度平衡（等张）为止。水分子会经由扩散方式通过细胞膜，这样的现象，称为渗透。 5.离子交换法：应用合成的离子交换剂作为吸附剂，将溶液中的物质，依靠库仑力吸附在交换剂上，然后用合适的洗脱剂将吸附物质从交换剂上洗脱下来，达到分离、浓缩、提纯的目的。 6.湿热灭菌：指用饱和水蒸气、沸水或流通蒸汽进行灭菌的方法，以高温高压水蒸气为介质，由于蒸汽潜热大，穿透力强，容易使蛋白质变性或凝固，最终导致微生物的死亡。 7.双水相萃取：一些亲水性高分子聚合物的水溶液超过一定浓度后可以形成两相，并且在两相中水分均占很大比例，即形成双水相系统。 8.超临界流体：温度和压力均在本身的临界点以上的高密度流体，具有和液体同样的凝聚力、溶解力。 9.体积传质系数：是决定反应器结构的最相关的参数，它是质量传递的比速率，是指在单位浓度差下，单位时间、单位界面面积所吸收的气体。
生物工程设备习题及答案总
1. 常用的两种磁选设备的原理 （1）固定形磁钢装置（平板式磁分离器） 将永久磁钢根据需要的数量组合起来，可分散装置在谷粒经过的加料斜槽或在 加工设备之前集中装置。 工作时，原料以薄层经过磁性部分时，铁块被吸住而除去，原料自由通过。（2）永磁滚筒（旋转式磁分离器） 由转动的外筒和其中固定不动的磁铁芯（ 170 °的半圆形芯子）两部分组成。 工作时，原料经过磁性部分时，铁块被吸住，转动到盛铁盒掉落而除去，原料 自由通过。 2. 筛选分级的原理 利用物料粒度、形状不同，利用一层或数层运动或静止的筛面而达到清理的目的。 3. 振动筛的工作原理 原料大麦进入后经控料闸（控制进料量）首先经过风道进行第一次风选除去轻 的杂质和灰尘（进入沉降室），落入初清筛面，去掉除去大杂质，接着通过筛 孔落入第二级筛面，除去稍大于麦粒的中级杂质，再通过筛孔进入第三级筛面，除去细杂，得到粗糙的原料大麦，最后进行第二次风选，除去三级筛选中的杂 质（进入沉降室），得到原料大麦。 4. 精选机的工作原理 精选是按籽粒长度和形状不同进行分选 精选机是利用带有袋孔（窝眼）的工作面来分离杂粒，袋孔中嵌入长度不同的颗粒，带升高度不同而分离。 5. 常用的大麦精选机有哪两种？各有何特点? （1）碟片式精选机 碟片式精选机的主要构件是一组同轴安装的圆环形铸铁碟片，碟片的两侧工作 面制成许多特殊形状的袋孔。
碟片上袋孔的大小、形状，可根据籽粒长度的粒度曲线来确定。 碟片精选机的优点是工作面积大，转速高，产量比滚筒精选机大；而且各种不 同的袋孔可用于同一机器中；碟片损坏可以更换。 缺点是碟片上的袋孔容易磨损。 （2 ）滚筒精选机 根据滚筒转速差别分为快速滚筒精选机和慢速滚筒精选机。 按其作用有荞子滚筒、大麦滚筒和分级滚筒之分。 滚筒精选机的特点是它分离出来的杂粒中含大麦较少； 其主要缺点是袋孔的利用系数低，产量也较低，且工作面磨损后不能修复。 6. 圆筒分级筛的工作原理和特点？ 根据物料分级的要求，在圆筒筛上布置不同孔径的筛面。原料进入后在传动装 置作用下运动并接触筛面而进行筛分。 优点：设备简单、电动机传动比平板分级筛方便。 缺点：筛面利用率小，仅为整个筛面的 1/5 1.物料的粉碎度（粉碎比） 物料粉碎前后平均直径之比，称为粉碎度或称粉碎比。 X=D1/D2 式中 D1 ——粉碎前物料的平均粒径， mm ；D2——粉碎后物料的平均粒径， mm 。粉碎度表示粉碎操作中物料粒度的变化比例。 2.对粉碎机的要求 （1 ）粉碎后的物料颗粒大小要均匀。 （2）已被粉碎的物块，应立即从轧压部位排除。
(生物科技行业)生物工程设备各章节要点及三套题
生物工程设备各章节要点 第一章绪论题库 1、生物工程的定义 生物工程是指利用生物体系，应用先进的生物学和工程学原理，通过加工（或不加工）底物原料为人类提供所需产品（或社会服务）的一种新型跨学科技术。 2、1857年微生物学的鼻祖、以“发酵学之父”美誉著称的法国人巴斯德首次证明了酒精发酵是由酵母菌引起的，发酵现象是由微生物所进行的化学反应，而且不同的发酵与不同微生物有关。（列文虎克、弗洛里、钱恩） 3、生物工程设备主要包括生物反应器和生物反应物料处理及产物分离纯化设备。 第二章原料处理及灭菌设备题库 1、发酵工厂中的原料都含有很多种杂质，为了清楚各种杂质，利用物料与杂质在物理特性上的差异，可以采用一些机械方法和措施将杂质除去，目前常用方法有：筛选法、比重法、浮选法、磁选法。 2、振动筛的筛体包括筛框、筛面、吊杆、筛面清理装置、限振装置（不包括自衡振动器、） 3、振动筛筛体内有有三个筛面，第一层是接料筛面，第二层是大杂筛面，第三层是小杂筛面。（判断，填空） 4、提高粉碎机效率的方法有：①采用密闭循环法②增加吸风装置，可以加速粉料离开筛孔③采用鳞状筛代替平筛 5、生物产品发酵工厂中用到的输送设备按所输送的物料可分为固体物料的输送和液体物料的输送，输送固体物料可采用各种类型的输送机和气体输送装置，输送液体物料则采用各种类型的泵和空气压缩机。 6、根据卸料动力的不同，斗式提升机的卸料方法分为离心式、混合式和重力式 7、培养基灭菌方式有两种：分批灭菌法和连续灭菌法（实消法和连消法）。 分批灭菌方法的优点是不需其他设备，操作简单，适于规模小的发酵罐使用或极易发泡或粘度很大的培养基的灭菌；缺点是加热和冷却所需时间较长，发酵罐利用率不高，培养基中营养成分会遭到一定程度的破坏。 培养基的连续灭菌，就是将配好的培养基在向发酵罐等培养装置输送的同时进行加热、保温和冷却而进行灭菌。 连续灭菌具有如下的优点： （1）提高产量。与分批灭菌相比培养液受热时间短，可缩短发酵周期，同时培养基成分破坏较少。 （2）产品质量较易控制。 （3）蒸汽负荷均衡，锅炉利用率高，操作方便。 （4）适宜采用自动控制。 （5）降低劳动强度。 8、培养基灭菌常用的加热设备、保温设备和冷却设备都有哪些，试举例。 目前常用的加热设备是喷射加热器，其特点是结构简单，体积小，操作噪声低，蒸汽与料液混合充分，并在瞬时内即可完成加热。（可用于判断题） 保温设备有两种：一种是罐式保温设备，即维持罐，另一种是管式保温设备，即维持管。 冷却设备有：喷淋冷却器、真空冷却器、薄板换热器和螺旋板换热器 9、为什么说培养基在维持罐中的停留时间应比按对数残留定律计算的维持时间要长？ 维持罐的高径比较小，不以保证培养基先进后出，部分培养基可能在罐中停留时间过长，过度受热，营养成分损失较多；部分培养基可能在罐中停留时间过短，不能达到灭菌要求而造 成染菌。所以，培养基在维持罐中的停留时间应比按对数残留定律计算的维持时间要长。【实际维持时间常取理论灭菌时间的3—5倍】 判断题：培养基在维持罐中的停留时间应比按对数残留定律计算的维持时间要长（短） 第三章空气压缩及除菌设备 1、空气除菌的方法：辐射杀菌、热灭杀菌、静电除菌、介质过滤除菌 1、空气预处理的主要目的有哪两个?t提高压缩前空气的洁净度的主要措施？ 答：⑴①提高压缩空气的洁净度，降低空气过滤器的负荷；②取出压缩后空气中所带的油水，以合适的空气湿度和温度进入困难国企过滤器 ⑵提高空气吸气口的位置和加强吸入空气的前过滤 2、提高截止过滤效率的主要措施 ⑴减少进口空气的含菌数：①加强生产环境的卫生管理，减少环境空气中的含菌量；②提高空气进口位置（高
生物工程设备习题答案
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℃，8-15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20-35℃ 7.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。 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 11.安装在空气压缩机前的过滤器主要作用是______D______。
生物工程设备
生物工程设备 教学大纲 生物科学与工程学院 生物工程教研室编2009年9月第三次修改
编写说明 生物工程设备是生物工程专业的专业核心课程之一，在我系的专业课教学中占有特别重要的地位。生物工程设备是专门研究生物工厂设备的一门学科，是生物工程专业的专业课，在学过的生物工艺，化工原理，生物化学的基础上开设的。生物技术是以基因工程为先导，结合发酵工程、酶工程和生化工程等技术，构成现代生物技术。生物工程设备则是生物工程技术和化学工程与设备交叉的结合体。具体内容包括：生化反应器、生化反应物料处理及产物分离纯化设备和辅助系统设备的原理和设计及计算。通过本课程的学习使学生能够了解和掌握发酵工厂常用的发酵设备、分离提取原理及设备。并为学习其他工艺学奠定基础。 为了规范教学，提高我系的生物工程专业课的教学质量，特编写此大纲。 生物工程设备教学大纲，全面系统的介绍发酵工艺的内容，结合本学科的最新成果组织编写。本大纲的内容有：教学目的与要求、教学重点与难点、教学内容、并提供了思考题、教学参考书及课时分配表等。 本大纲由李树立老师编写，教研室集体审定。 生物工程教研室 2009年9月
课时分配表
目录理论教学部分： 第一章概述 第二章物料处理和输送设备 第一节固体物料的处理与粉碎设备 第二节固体物料输送设备 第三节液体物料的输送设备 第三章空气净化除菌设备 第一节空气净化除菌的方法与原理 第二节空气过滤除菌设备及计算 第四章培养基的制备设备 第一节糖蜜原料的稀释与澄清 第二节淀粉质原料的蒸煮糖化设备 第三节啤酒生产麦芽汁的制备 第四节培养基的灭菌 第五章通风发酵设备 第一节机械搅拌通风发酵罐 第二节气升式发酵罐(ALR) 第三节自吸式发酵罐 第四节通风固相发酵设备 第五节其他类型的通风发酵反应器简介第六章嫌气发酵设备 第一节酒精发酵设备 第二节啤酒发酵设备 第三节连续发酵 第七章植物细胞(组织)和动物细胞培养反应器第一节植物细胞(组织)培养反应器 第二节动物细胞培养反应器 第三节微藻培养反应器 第八章生物反应器的比拟放大 第一节生物反应器的放大目的及方法 第二节通气发酵罐的放大设计 第九章过滤、离心与膜分离设备 第一节过滤速度的强化 第二节过滤设备 第三节离心分离设备 第四节膜分离设备 第十章离子交换分离原理及设备 第一节离子交换树脂 第二节离子交换分离原理 第三节离子交换设备 第十一章蒸发与结晶设备 第一节常压与真空蒸发设备
生物工程设备部分题型和答案
生物工程设备部分题型和答案 为什么发酵培养基灭菌采用湿热灭菌法？? 湿热灭菌是利用高饥寒和蒸汽将物料的温度升高使微生物体内的蛋白量变性进行灭菌的一种方法。?工业发酵培养基灭菌的特点是数目多；含有良多固体物质；灭菌后要有利生产菌的成长；便利易行及价格廉价。?由于蒸汽冷凝时会放出大量潜热，并具有很强的穿透力，灭菌效果好；蒸汽来源及控制操作条件方便，适用于工业发酵培养基的灭菌。?影响因素：?培养基成分、起泡水平、造就基颗粒大小、罐内空气消除、搅拌混合匀称等。? 连续消毒灭菌法：当时将筹备好的空罐消好，而后把配制好的培育基经由专用的消毒装备，用泵连续进前进料消毒，冷却的灭菌方式叫持续消毒灭菌法。?特点：连续性强，倏地灭菌消毒，培养基养分成分损坏少，适用于大容积发酵罐物料的连续灭菌消毒。但由于附加设备多，操作环节多，因而染菌机遇增长，染菌面波及普遍。?操作要害：（1）连消设备无泄露，无梗塞，无死角，保障在管路消毒进程中总管，支管灭菌彻底；（2）打料过程中严格控制打料流速及打料温度，严格控制开冷却水时间；（3）打料结束后避免物料长时间在管路中滞留，要及时压出或及时接种。 试述高温短时灭菌的原理：用直接高温蒸汽灭菌，蒸汽在冷凝时释放大量的潜热，蒸汽具有强大的穿透力，蒸汽的湿热破坏菌体蛋白质和核酸的化学键，使酶失活，微生物代谢阻碍而死亡。并分析连续消毒灭菌特点：1提高产量，设备利用率高。2与分批灭菌比较，培养液受热时间短，培养基营养成分破坏少。3产品质量易控制，蒸汽负荷均衡，操作方便。4降低劳动强度，适用于自动控制。 从工程水平考虑，怎样提高供氧速率？? 提高空气流量；改变搅拌桨情势；提高搅拌转速和桨径；提高氧分压；改革培养基性质?。 试述旋风分离器的工作原理，至少列举其两种用途。? 旋风分离器是一种利用离心力沉降原理自气流中分离出固体颗粒的设备。从进口进入含有物料的气流，沿内壁一面做旋转运动，一面下降，达到圆锥底部后，旋转直径逐渐减小，根据动量守恒定律，旋转速度逐渐增加，使气流中的离子受到更大的离心力。离子由于离心力的作用，使它从旋转气流中分离。沿着旋风分离器的内壁面下落而被分离。气流到达圆锥部下端附近就开始反转，在中心部逐渐旋转上升，最后从上出口排出。? 旋风分离器设备的主要功能是尽可能除去输送介质气体中携带的固体颗粒杂质和液滴，达到气固液分离，以保证管道及设备的正常运行。 生物反应器根据能量传递方式可以分为那些类别？通过机械搅拌输入能量的搅拌式发酵罐、利用气体喷射动能的气升式发酵罐和利用泵对液体的喷射作用使液体循环的喷射环流式发酵罐等。 发酵罐：罐体，搅拌器，挡板，消泡器，变速装置，联轴器和轴承，空气分布装置，轴封。
贵州大学14年生物工程设备复习题
生物工程设备 填空题：（共30分，每小空1分） 1、离子交换树脂的主要理化性能有颗粒度、交换容量、机械强度、膨胀度、含水量、密度。孔结构 2、我们可以通过设计生物反应器来实现生物反应的三个目标：生产细胞、收集细胞的代谢产物、直接用酶催化得到所需产物。 3、反应器内产率可根据：质量守恒定律和能量守恒定律进行计算。 4、大型发酵罐设计主要考虑因素：罐的耐压要求、罐的内部清洗、罐内的对流与热交换。 5分批培养细胞可分为延迟期、对数生长期、减速期、平稳期、衰退期五个生长阶段。 6按操作压强可将蒸发分为：加压、常压、减压。 7真空干燥设备一般由密闭干燥室、冷凝器、真空泵三个部分组成。 8固体物料粉碎按受力情况可分为挤压、冲击、磨碎、劈碎。 9糖蜜利用之前，需要进行稀释、酸化、灭菌和增加营养盐。处理。 10啤酒发酵设备向着大型、室外、联合方向发展。 11常见的通风发酵罐类型：机械搅拌式、气升环流式、鼓泡式、自吸式。 12板框过滤机的操作步骤：装合、过滤、洗涤、卸渣、整理。 13影响恒速干燥的主要因素空气流速、空气湿度、空气温度。 14液-液萃取设备包括混合设备、分离设备、溶剂回收设备 三个部分。 15影响传质推动力的主要因素：温度、溶液的性质、氧分压、发酵罐内液柱的高度 16常见的防腐措施：低温、缺氧、干燥、高渗、高酸度、防腐剂。 名词解释题（共16分，每小题2分） 富氧通风：通气发酵罐通常使用的是普通空气。当需要提高相应的饱和溶氧浓度时，除了升高操作罐压外，更有效的方法是用富氧空气或直接通入氧气。 离子交换法: 离子交换分离法是通过试样离子在离子交换剂（固相）和淋洗液（液相）之间的分配（离子交换）而达到分离的方法。分配过程是一离子交换反应过程。
生物工程设备考试知识点必看
生物工程设备 第一章绪论 ●生物工程设备(bioengineering equipment)：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能够满足特定生物反应工艺过程的专门技术装备或设施。即为生命体完成一定反应过程所提供的特定环境。 ●生物工程设备是现代生物技术的基本原理与工程学原理相交叉的 应用性学科，是将生物技术成果产业化的桥梁。 ●吕文虎克发明显微镜、柯赫建立了微生物分离纯化和纯培养技术、 弗莱明发现了青霉素，并确认青霉素对伤口感染更有疗效 ●通风搅拌发酵技术的建立标志着实现了真正意义的生物工程设 备； 代表：青霉素 ●对通气搅拌生物反应器进行了改造，发展了气升式反应器，设备 向着大型化、自动化发展 ●20世纪70年代基因重组技术诞生； 代表产物是胰岛素 第二章原料处理及灭菌设备 ●目前常用的处理方法有：筛选法、比重法、浮选法、磁选法 ●预处理包括：筛选去杂、磁力除铁、精选分级、原料粉碎
●筛分机械原理：根据颗粒的几何形状及其粒度，利用带有孔眼的 筛面对物料进行分选的机器，具有去杂、分级两个功能 ●网目：以每英寸长度内的筛孔数表示，称为网目数，简称网目， 以M表示 ●振动筛：发酵工厂应用最为广泛，带有风力除尘功能的筛选设备， 多用于清除物料中小或者轻的杂质。 ●滚筒筛分类有 1.并列式：颗粒直径分布均匀；2,串联式：小颗粒 含量较多的；3.同轴式：大颗粒含量不多的物料 ●重力分选原理：干重重力分选、湿重重力分选 ●湿重重力分选利用不同密度的颗粒在水中受到的浮力及下降阻力 的差异进行分选的。 ●典型重力分选机械粒状原料密度去石机采用干法重力分选块根原 料除石机该设备通常采用湿法重力分选 ●精选设备常用的有滚筒式精选机、碟片式精选机、螺旋球度精选 机 ●螺旋球度精选机从长颗粒中分离出球形颗粒 ●粉碎的理论模型（a）体积粉碎模型（b）表面粉碎模型（c）均一 粉碎模型 ●粉碎：粉碎是固体物料尺寸由大变小的过程，是利用机械力来克 服固体物料内部凝聚力使之破碎成符合要求的小颗粒的单元操作。 ●实际粉碎过程中受到两个因素的影响：原料性质和粉碎设备结构
生物工程设备总复习
概念题 1、真空冷冻干燥：把含有大量水分物质，预先进行降温冻结成固体，然后在真 空的条件下使水蒸汽直接升华出来。 2、气流输送：借助空气在密闭管道内的高速流动，物料在气流中被悬浮输送到 目的地。 3、沸腾干燥：是利用流态化技术,即利用热的空气流体使孔板上的粒状物料呈流 化沸腾状态，使粒子中的水分迅速汽化，达到干燥目的。 4、分子蒸馏：是在高真空条件下进行的非平衡蒸馏。其蒸发面与冷凝面的距离 在蒸馏物料的分子的平均自由程之内。此时，物质分子间的引力很小，自由飞驰 的距离较大，这样有蒸发面飞出的分子，可直接落到冷凝面上凝聚，从而达到分 离的目的。 5、喷雾干燥：是利用不同的喷雾器，将悬浮液和粘滞的液体喷成雾状，形成具 有较大表面积的分散微粒同热空气发生强烈的热交换，迅速排除本身的水分，在 几秒至几十秒内获得干燥。 6、沸腾造粒干燥：是利用流化介质（空气）与料液间很高的相对气速，使溶液 带进流化床就迅速雾化，这时液滴与原来在沸腾床内的晶体结合，就进行沸腾干 燥，故也可看作是喷雾干燥与沸腾干燥的结合 7、全挡板条件： 是指在一定转数下再增加罐内附件而轴功率仍保持不变。要达到全挡板条件必须 满足下式要求： (0.1~0.12)0.5b D n n D D ?=?= D-发酵罐直径，b-挡板宽度，n-挡板数 8、吸附操作：是利用适当的吸附剂，在一定的操作条件下，使有用目标产物或 有害成分被吸附剂吸附，富集在吸附剂表面，然后再以适当的洗脱剂将吸附的物 质从吸附剂上解吸下来，从而达到浓缩和提纯的目的，这样的过程称为吸附操作。 9、薄壁容器：压力容器的壁厚与其内半径之比小于的容器称为薄壁容器。 简答题： 1、简述蒸发过程的必要条件 ①充足的加热热源，以维持溶液的沸腾和补充溶剂汽化所带走的热量。 ②保证溶剂蒸汽，即二次蒸汽的迅速排除。 ③一定的热交换面积，以保证传热量。
知到答案大全生物工程设备满分考试答案.docx
知到答案大全生物工程设备满分考试答案问：根据外螺纹的主视图，选择正确的左视图画法。 答：( A ) 问：根据外商投资企业法律制度的规定，下列关于中外合资经营企业特征的表述中，正确的是（）。 答：二者的中外投资者均可以是公司、企业、其他经济组织或者个人 二者的中外投资者均以其投资额为限对企业的债务承担有限责任 二者的注册资本均为在工商行政管理机关登记的中外投资各方认缴的出资额之和 ?? 二者均由中外投资各方共同投资、共同经营、按各自的出资比例共担风险、共负盈亏 问：根据王国维的说法,下列属于汉代中学的科目是()。 答：《论语》 问：根据王力先生的解释，词的基本内容不包括（）。 答：有确定的主题 问：根据微观经济学的观点，“两害相较取其轻”是一种优势博弈政策。（） 答：正确 问：嵇康是竹林七贤之一,很擅长写五言古体诗。() 答：错 问：嵇康说魏晋和《世说新语》不一样的体现是()。
答：很实在且透出一种幽默 是在市井文人中的独特表现 是市场日用 问：跻身于我国最大资产之一的是 答：当今时期西方经济上相对羸弱，政治和社会弊病显著昭彰，自我怀疑情绪到处可见 问：箕子路过（）时做了《麦秀》。 答：殷墟 问：箕子是纣王的： 答：叔父 问：在产品的生命周期中（）的生命周期最长。 答：产品种类 问：汽车保险是以（）为保障范围的保险。 答：汽车本身或汽车所有人或驾驶员因驾驶汽车发生意外事故所负的责任 问：商业上的“李鬼”之术包括:( ) 。 答：假冒他人的注册商标伪造产地伪造或者冒用质量标志擅自使用他人的姓名 问：1927年,日本首相主持召开( )提出了把“满蒙”从中国本土彻底分割出去的武力侵华政策 答：东方会议 问：将黑猩猩置于人类的语言环境下使其进行学习,训练足够长的时间也可以使黑猩猩学会人类语言。() 答：× 问：1978年中共十一届三中全会实现的三大历史转变是：（）
生物工程设备思考题答案
生物工程设备思考题 名词： 对数残留定律：在灭菌过程中，活菌数逐渐减少，其减少量随着活菌数的减少而递减，即微生物的死亡速率与任一瞬时残留的活菌数成正比。 纳滤：（NF）是介于反渗透与超滤之间的一种压力驱动型膜分离技术，是一个能从溶液中分离出相对分子质量为300-10000的物质的膜分离过程。错流过滤：在泵的推动下料液平行于膜平面流动，与死端过滤不同的是料液流经膜面时产生的剪切力把膜面上滞留的颗粒带走，从而使污染层保持在 一个较薄的水平 双水相萃取：双水相系统形成的两相均是水溶液，它特别适用于生物大分子和细胞粒子，不同的高分子溶液相互混合可产生两相或多相系统，如葡聚 糖和聚乙二醇，按一定的比列与水混合，溶液混浊，静置平衡后，分 成互不相溶的两相，上相富含PEG,下相含葡聚糖。 超临界萃取：利用超临界流体，即其温度和压力略超过或靠近临界温度和临界压力，介于气体和液体之间的流体为萃取剂，从固体或液体中萃取出来 某种高沸点或热敏性成分，以达到分离和提纯的目的。 动物细胞培养生物反应器：是一类模拟培养物在生物体内的生长环境，具有较低的剪切效应，较好的传递效果和力学性质的设备。 中空纤维细胞培养法：细胞能在中空纤维上不断地从流动的培养液中获得营养物质，细胞代谢产物和培养物又可随培养液的流动而流走。 微囊化培养技术：是用固定化技术将细胞包裹在微囊里，在培养液中悬浮培养。酶反应器:以酶为催化剂进行生物反应所需的设备。 1.粉碎的粒径范围如何划分？ 原粒径成品粒径 粗碎 40-1500mm 5-50mm 中细碎 5-50mm 0.5-5mm 微粉碎 5-10mm <100um 超微粉碎 0.5-5mm <25um 2.机械粉碎的5种形式（5种粉碎力） 挤压粉碎、冲击粉碎、磨碎、劈碎和剪碎。 3.影响灭菌的因素是什么？ 微生物的热阻和相对热阻；培养基成分与其物理状态、其氢离子浓度；其微生物数量；微生物细胞含水量；微生物细胞菌龄；微生物的耐热性；空气排出情况；搅拌；泡沫。 4.培养基的灭菌工业上可为哪几类？ 化学灭菌法，电磁波、射线灭菌法，干热灭菌法，湿热灭菌法，过滤除菌法，火焰灭菌法。 5.连续灭菌与间歇灭菌相比有何特点 连续灭菌：保留较多的营养物质，容易放大，较易自动控制，受蒸汽的影响较小，缩短灭菌周期，发酵罐利用率较高，蒸汽负荷均匀，某些情况下可使发酵高腐蚀少，但设备比较复杂；间隙灭菌：设备投资少，染菌的危险性较小，人工操作方便，对培养基固体物质含量较多时更为适宜，但灭菌过程中蒸汽用量变化大，造成锅炉负荷波动大，一般只限于小型发酵装置。
生物工程设备知识点总结
体积溶氧系数kLa：单位时间单位体积溶液所吸收的气体。 影响kLa的因素：物系的性质——粘度，扩散系数，表面张力 操作条件——温度，压力，通气量，搅拌转数 反应器的结构——反应器的结构型式，搅拌器结构，搅拌方式剪切力的作用 1、增加质量与热量传递速率 2、对微生物，动植物细胞的培养造成影响 机械搅拌通风发酵罐的搅拌与流变特性 1、搅拌叶轮尺寸与类型 ●叶轮尺寸与罐直径比 Di/D=0.33~0.45 选用较大的叶轮或Di/D： 多糖发酵， 动物细胞培养； ●叶轮类型的选择 功率准数、混合特性， 产生的液流作用力的大小 2、搅拌叶尖速度与剪应力 ●细胞与剪切作用 损害程度： 细胞特性、搅拌力的性质、强度、作用时间； 定性关系： 球状和杆状细胞：耐受力强， 丝状、动物细胞：耐受力弱；●关于搅拌剪切的反应器设计准则 以搅拌叶尖线速度v为基准： v≤7.5m/s 3、发酵液的流变特性 液体流变特性的影响： 传质、传热、混合； 发酵罐设计与运转； ●发酵液流变特性的类型： （1）牛顿型流体 黏度不随搅拌剪切速率和剪应力而改变（粘性定律）； 剪应力与剪切速率的关系： τ=F/A=μ(du/dy)=μγ τ为剪应力，Pa或N/m2； F为切向力，A 为流体面积； μ为流体黏度Pa·s，γ为剪切速率（速度梯度，s－1 )； 非牛顿型流体
（2）宾汉塑性流体 τ=τ0+μsγ τ0为屈服应力，Pa; μs为表观黏度,Pa·s; 如黑曲霉发酵液；（3）拟塑性和涨塑性流体 τ=Kγn K：均匀系数，稠度系数，Pa·sn； n：流体状态特性指数， 拟塑性：0﹤n﹤1 涨塑性：n﹥1 如丝状菌（青霉素）、液体曲、多糖； 机械搅拌通风发酵罐的的热量传递 1、发酵过程的热量计算 ●生物反应热的计算 Q发酵=Q生物+Q搅拌－Q散 Q搅拌： 与搅拌功率Pg有关， η功热转化率，取η=0.92； Q散发：Q蒸发、Q显、Q辐射，Q散发=0.2 Q生物； ●冷却水带出的热量计算 发酵过程的最大放热： Q发酵=[Wc(T2－T1)]/ VL [kJ/(m3·℃)] W:冷却水流量，kg/h； c：水的比热容，kJ/(kg·℃)； T1、T2:冷却水进出口温度，℃； VL：发酵液体积，m3; ●发酵液温升测量计算 旺盛期，先使罐温恒定，关闭冷却水， 30min后测定发酵液的温度： Q发酵=[ (w1c1+w2c2) △T]/VL [kJ/(m3·℃)] w1、w2：发酵液和发酵罐的质量，kg； c1、c2：发酵液和发酵罐的比热容，kJ/(kg·℃)； △T：30min内发酵液的温升，℃； 2、发酵罐的换热装置 ●换热夹套 换热系数低：400~600 kJ/(m3·h·℃)； 适应：5m3发酵罐； ●竖式蛇管 4~6组 换热系数高：1200~4000 kJ/(m3·h·℃)； 要求水温较低； ●竖式列（排）管 传热推动力大，用水量大；
生物工程设备习题测验集分析
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℃,8-15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20-3５℃ 7．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0．5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。
生物工程设备知识点总结
体积溶氧系数kLa：单位时间单位体积溶液所吸收得气体。 影响kLa得因素：物系得性质——粘度，扩散系数，表面张力 操作条件——温度，压力，通气量，搅拌转数 反应器得结构——反应器得结构型式，搅拌器结构，搅拌方式剪切力得作用 1、增加质量与热量传递速率 2、对微生物，动植物细胞得培养造成影响 机械搅拌通风发酵罐得搅拌与流变特性 1、搅拌叶轮尺寸与类型 ●叶轮尺寸与罐直径比 Di/D=0、33~0、45 选用较大得叶轮或Di/D： 多糖发酵， 动物细胞培养； ●叶轮类型得选择 功率准数、混合特性， 产生得液流作用力得大小 2、搅拌叶尖速度与剪应力 ●细胞与剪切作用 损害程度： 细胞特性、搅拌力得性质、强度、作用时间； 定性关系： 球状与杆状细胞：耐受力强， 丝状、动物细胞：耐受力弱；●关于搅拌剪切得反应器设计准则 以搅拌叶尖线速度v为基准： v≤7、5m/s 3、发酵液得流变特性 液体流变特性得影响： 传质、传热、混合； 发酵罐设计与运转； ●发酵液流变特性得类型： （1）牛顿型流体 黏度不随搅拌剪切速率与剪应力而改变（粘性定律）； 剪应力与剪切速率得关系： τ=F/A=μ(du/dy)=μγ τ为剪应力，Pa或N/m2； F为切向力，A 为流体面积； μ为流体黏度Pa·s，γ为剪切速率（速度梯度，s－1 )； 非牛顿型流体
（2）宾汉塑性流体 τ=τ0+μsγ τ0为屈服应力，Pa; μs为表观黏度,Pa·s; 如黑曲霉发酵液；（3）拟塑性与涨塑性流体 τ=Kγn K：均匀系数，稠度系数，Pa·sn； n：流体状态特性指数， 拟塑性：0﹤n﹤1 涨塑性：n﹥1 如丝状菌（青霉素）、液体曲、多糖； 机械搅拌通风发酵罐得得热量传递 1、发酵过程得热量计算 ●生物反应热得计算 Q发酵=Q生物+Q搅拌－Q散 Q搅拌： 与搅拌功率Pg有关， η功热转化率，取η=0、92； Q散发：Q蒸发、Q显、Q辐射，Q散发=0、2 Q生物； ●冷却水带出得热量计算 发酵过程得最大放热： Q发酵=[Wc(T2－T1)]/ VL [kJ/(m3·℃)] W:冷却水流量，kg/h； c：水得比热容，kJ/(kg·℃)； T1、T2:冷却水进出口温度，℃； VL：发酵液体积，m3; ●发酵液温升测量计算 旺盛期，先使罐温恒定，关闭冷却水， 30min后测定发酵液得温度： Q发酵=[ (w1c1+w2c2) △T]/VL [kJ/(m3·℃)] w1、w2：发酵液与发酵罐得质量，kg； c1、c2：发酵液与发酵罐得比热容，kJ/(kg·℃)； △T：30min内发酵液得温升，℃； 2、发酵罐得换热装置 ●换热夹套 换热系数低：400~600 kJ/(m3·h·℃)； 适应：5m3发酵罐； ●竖式蛇管 4~6组 换热系数高：1200~4000 kJ/(m3·h·℃)； 要求水温较低； ●竖式列（排）管 传热推动力大，用水量大；
生物工程设备考题
生物工程设备考题 如何在考试中取得好的成绩，做题也是一个练习的好方法。下面给你整理了一些生物工程设备考题，一起来做一做吧。 生物工程设备考题单选题 1.空气过滤系统中旋风分离器的作用是..............。 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 2.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 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..........。 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20-35℃ 4.空气过滤系统中空气加热器的作用是..............。 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 5.机械搅拌发酵罐中最下面一档搅拌器离罐底距离一般..........搅拌器直径的高度，最上面一个搅拌器要在液层以下0.5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 6.安装在空气压缩机前的过滤器主要作用是..............。 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 7.为了减轻空气过滤系统的负荷空气压缩机最好选用.........空气压缩机。 A.往复式 B.离心式 C.高压 D.无油润滑 8.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......，才能保证先进先出。 A. 过渡流 B.层流 C.活塞流 D.湍流 9.冷冻升华干燥主要是升华...........。 A.游离水 B.结构水 C.冷凝水 D.气态水。 生物工程设备单选题答案 1.A 2.C 3.D
生物工程设备期末复习完整版
生物工程设备期末复习 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
13级生物工程设备期末总复习提纲 2013级生物工程游琳娜 第二章 1.空气除菌有几种方法？ 1)热杀菌:可用蒸汽或电来加热空气，以达到杀菌的目的；利用空气被压缩时所 产生的热量对空气进行加热保温杀菌，在生产上具有重要意义。 2)辐射杀菌：α射线、X射线、β射线、γ射线、紫外线、超声波等从理论上讲 都能起到杀菌作用。但紫外线杀菌效率低，时间长。一般要结合甲醛蒸汽或 苯酚喷雾来保证无菌室的高度无菌。 3)静电杀菌：利用静电引力吸附带电粒子以达到除菌除尘目的。 4)介质过滤除菌法：采用定期灭菌的干燥介质来阻截流过空气所含的微生物，从 而获得无菌空气。 2.请具体说明介质过滤除菌的机理（空气介质相对过滤除菌基本原理）。 微粒随空气流动通过过滤层时，滤层纤维所形成的网格阻碍气流的前进，使气流无数次改变运动速度和运动方向而绕过纤维前进，这些改变引起微粒对过滤层纤维产生惯性冲击、重力沉降、拦截、布朗扩散、静电吸附等作用把微粒滞留在纤维表面。 1)惯性冲击滞留作用机理：（气流速度较大时） 由于微粒直冲到纤维表面，因摩擦粘附，微粒就滞留在纤维表面上，这称为惯 性冲击滞留作用。 2)拦截滞留作用机理：（气流速度较小时） 在滞流区的微粒慢慢靠近和接触纤维而被粘附滞留。这就是拦截捕集作用。 3)布朗扩散作用机理 在很慢的气流速度和较小的纤维间隙中，布朗扩散作用大大增加了微粒与纤 维的接触机会，从而被捕集。（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，称为布朗运动） 4)重力沉降作用机理 当微粒所受的重力大于气流对它的拖带力时，微粒就发生沉降现象（大颗粒 比小颗粒作用显着）。微粒的沉降作用提高了拦截捕集作用。 5)静电吸附作用机理 干空气对某些非导体的物质——如纤维和树脂处理过的纤维，作相对运动摩擦时，会产生静电现象。悬浮在空气中的微生物大多带有不同的电荷。这些带电荷的微粒会被带相反电荷的介质所吸附。 第三章
生物工程设备试卷
2008～2009学年度第一学期 生物工程专业《生物工程设备》课程试卷B 注意事项：1. 考生务必将自己、学号、专业名称写在指定位置； 2. 密封线和装订线不准答题。 一、填空题（共30空，每空1分，共30分） 1、带式输送机输送带主要以塑料袋为主，其类型主要包括 、 、 。 2、机械搅拌通风发酵罐一般装设挡板，其中挡板应与罐壁留有一定的间隙，其间隙一般为 D(发酵罐直径)。 3 、斗式输送机中料斗分为深斗、浅斗和尖角形斗三种，浅斗的斗口呈 的倾斜。 4、发酵室的四周墙壁和顶棚均要采用较好的绝热结构，绝热层厚度不应小于 。 5、长管式蒸发器一般采用径 mm ，长径比为 的长管制成。 6、按过滤推动力分类，过滤机械可分为： 过滤机、 过滤机 和 过滤机。 7、间歇式过滤机是指 、 、 、 四个操作工序。 8、正位移泵的适用围为：输送温度下液体运动黏度高于 ；液体中 气体含量允许稍大于 （体积）。 9、板式换热器主要由 、 、 三部分组成。 10、保证摆动筛筛体平衡通常采用 或 法。 11、糖蜜原料的澄清的方法有 法， 法和 法。 12、为提高过滤速度，可对发酵液作预处理，具体方法有： 、 、 、 、 。
二、单项选择题（本大题共10小题，每小题1分，共10分） 1、斗式输送机深斗和浅斗在牵引件上的排列有一定的间距，其通常取为h（h为深斗）。 A 2.0—2.6 B 2.3—2.8 C 2.0—2.3 D 2.3—3.2 2、辊式粉碎设备中下魔辊的转速一般仅为上魔辊的。 A 1/2.5 B 1/3.5 C 1/4.5 D 1/5.5 3、打浆机对物料的打碎程度与关系最小。 A 物料的成熟度 B 刮板的导程角 C 刮板宽度 D 刮板与筛网的间距 4、下列热交换器的加热面积调整较方便的是。 A 板式 B 套管式 C 旋转刮板式 D A和B 5、料液在蒸发器中停滞时间最长的蒸发器是。 A 带搅拌夹层式 B 升膜式 C 降膜式 D 板式 6、对于干燥各种难以干燥的颗粒状、粉状、片状等物料和热敏性物料，应采用类型的干燥器。 A 脉冲沸腾干燥器 B 喷动床干燥器 C 卧式多室沸腾干燥器 D 多层沸腾干燥器 7、需要预热到接触沸点进料的蒸发器有。 A 降膜式 B 升膜式 C 强制循环式 D A和B 8、双端式自动洗瓶机卫生条件于单端式,空间利用率于单端式。 A 优, 次 B 优,优 C 次,次 D 次,优 9、带式输送机械中，定型的托辊的总长度应比带宽大约mm。 A 400～500 B 300～400 C 200～300 D 100～200 10、如果要将一批蘑菇分成5级, 则可采用个多孔滚筒。 A 1 B 4