生物工程设备（发酵设备）复习题
烟台大学（2011级）
一、单项选择题（每题1分）
1. 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
2. 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
3. 锥形啤酒发酵罐换热的蛇管在发酵罐外，蛇管内用 B 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
4. 气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
5. 发酵罐的公称体积是指 B
A筒身体积B筒身体积+底封头体积
C筒身体积+上封头体积D筒身体积+上封头体积+底封头体积
6. 发酵罐设计时，首先需要确定的尺寸是 B
A 发酵罐筒体高度B发酵罐直径 C 发酵罐封头高度D搅拌器尺寸
7. 机械搅拌通风发酵罐不需要的构件是 D
A 搅拌器B消泡器 C 换热器D导流筒
8. 下列发酵设备中，装料系数最低的是： C
A酒精发酵罐B气升环流式发酵罐C自吸式发酵罐D通风搅拌发酵罐
9. A 是靠搅拌器提供动力使物料循环、混合。
A搅拌式反应器B气升式反应器C自吸式发酵罐D啤酒发酵罐
10. B 是以通入的空气提供动能，产生液体密度差使物料循环混合，实现传质传热。
A搅拌式反应器B气升式反应器C自吸式发酵罐D啤酒发酵罐
11. 一般而言， A 微生物发酵，受搅拌剪切的影响较明显。
A丝状B球状C杆状D植物细胞
12. A 是决定搅拌剪切强度的关键。
A搅拌叶尖线速度B搅拌叶轮尺寸C搅拌叶轮转速D搅拌功率
13. 以 C 的准则是在以丝状菌体发酵时进行机械搅拌通风发酵罐的放大时，必须考虑的准则之一。
A体积溶氧系数相等B以P0/V L相等C搅拌叶尖线速度相等 D 混合时间相等14. 液气比是反映通气量大小的一个指标，其定义是 B 。
A发酵液量与通风量之比B发酵液循环量与通风量之比
C发酵液中气体体积与液体体积之比D发酵液中溶解氧与发酵液量之比
15. 发酵罐内设挡板的数量通常为 C 。
~2块~4块~6块~8块
16. 下列通风发酵罐中占主导地位的是（A ）
A.机械搅拌通风发酵罐
B.气升环流通风发酵罐
C.鼓泡通风发酵罐
D.自吸通风发酵罐
17. 影响体积溶氧系数的因素有（ D ）
A.操作条件
B.发酵罐的结构及几何参数
C.物料的物化性能
D.以上都是
18. 目前世界上最大型的通风发酵罐为（ A ）
A.气升环流式的
B.鼓泡式的
C.自吸式的
D.机械搅拌式的
19. 生物反应器放大的核心问题是（ C ）
A.热力学过程
B.微观动力学过程
C.传递过程
D.宏观动力学过程
20. 哪项不是通风发酵罐的类型（ D ）
A．机械搅拌式 B. 气升环流式 C. 鼓泡式 D. 酒精发酵罐
21. 对耐剪切力较强的生物细胞，搅拌叶尖线速度应不大于（ A ）
A．s B．s C. s D. s
22. 连续灭菌系统要求流量稳定，故目前比较理想的连消泵是（ D ）
A. 离心泵
B. 旋涡泵
C. 往复泵
D. 螺条泵
23. 生物通气发酵过程的限速步骤是（ B ）
A氧通过气相界面传递到气液界面上 B.氧通过扩散穿过界面
C.通过液相滞流层传递到液相主体
D. 氧在液相主体中扩散
24. 一般的种子罐，冷却装置多为（D ）。
A.外喷淋
B.内盘管两法联合使用 D.夹套式
25. 通气发酵系统因为存在（ B ）问题，在发酵罐实际装料时必须留下一定的空间。
A.溶氧
B.持气和起泡
C.传热
D.传质
26. （ B ）对溶氧传质、热量传递、发酵液的混合性能有重要影响。
A.菌种
B.培养液的流变特性
C.冷却装置
D.通气速率
27. 气升发酵罐中，（D ）是用来控制液体的主体流动的。
A.空气分布器
B.喷射泵
C.蛇管
D.导流筒
28. 发酵罐内设挡板的作用是（ A ）
A.改变液流的方向，防止液面中央形成漩涡流动
B.传热
C.美观
D.使菌体附着
29. 机械搅拌通气发酵罐常用的空气分布器有（ B ）
A.喷射式
B.单管式和环管式
C.自吸式
D.鼓泡式
30. 发酵罐内装设挡板的作用是防止液面中央形成（ A ），增强其湍动和溶氧传质
A漩涡B层流C湍流D都三次项均有
31. 除升高操作罐压外，还可用（ B ）使饱和溶氧C*增大
A大量通空气B富氧空气或直接通入氧气C增加搅拌D改变叶轮
32. 鼓泡式发酵罐由于省去了( D )装置，生产成本仅是机械搅拌发酵罐的30%左右
A喷嘴B循环泵C空气分布器D机械搅拌装置
33. 发酵罐内装设（B）的作用是防止液面中央形成漩涡流动，增强其湍动和溶氧传质。
A搅拌器B挡板C轴封D消泡装置
34. 高耗氧的生物发酵，应用（ A ）的原则进行放大是最好的方法。
A溶氧系数相等 B P0/V L相等
C 搅拌叶尖线速度相等D混合时间相等
35. 对黏度较高的非牛顿型流体或高细胞密度培养，应用（C ）相等原则进行放大效果十分好。
A溶氧系数 B 搅拌叶尖线速度 C P0/V L D混合时间
36. 轴封的作用是（ D ）
A防止液面中央形成漩涡流动B混合和传质
C 增强湍动和溶氧系数D防止染菌和泄漏
37. “公称体积”指罐的（ C ）
A筒身体积B底封头体积
C筒身体积和底封头体积之和D筒身体积和上下两封头体积之和
38. 单位体积培养液溶氧速率为（ A ）
A OTR=K L a(C*-C L)
B OTR= K L a(C1-
C L)
C OTR= K L a(P-P1)
D OTR= K L a(P-P*)
39. 液气比是指（ A ）
A发酵液的环流量与通风量之比B发酵罐内培养液体积与通风量之比C通风量与发酵液的环流量之比D通风量与发酵罐内培养液体积之比40. 机械搅拌通风发酵罐中搅拌器的作用是：（C ）
A强化传热B混合C混合和传质D增加溶氧
41. 通气强度随反应器的增大而适当（B ）
A增大B降低C不变 D 都有可能
42. 随着通气量Vg的增大，通气搅拌功率会（ B ）。
A增加B降低C不变 D 都有可能
43. 持气率和起泡均会随vs的提高而（A ）。
A增大B降低 C 不变 D 都有可能
44. 微生物在嫌气发酵过程中总的发酵热为（A ）
A、Q =生物合成热-蒸发损失热-罐壁散失热
B、Q =生物合成热+蒸发损失热-罐壁散失热
C、Q =生物合成热-蒸发损失热+罐壁散失热
D、Q =生物合成热+蒸发损失热+罐壁散失热
45. 搅拌对于细胞的损害程度不取决于（ D ）
A、生物细胞的特性强度
B、搅拌力的性质
C、搅拌力的强度
D、生物细胞的存活时间
46. 好氧生物反应器选择和设计的主要问题是（ D ）
A、能耗低，运转经济性好
B、结构严密，防杂菌污染
C、设备较简单，方便维护检修
D、溶氧性能，供氧速率
47. 生物反应器放大的核心问题是（ D ）
A.热力学过程
B.溶氧过程
C.微观动力学过程
D.传递过程
48. 下列不是涡轮式搅拌器的传质优点的是（ A ）
A.轴向混合好
B.结构简单
C.传递能量高
D.溶氧速率快
49. 生物反应器的放大的核心问题是（ C ）
A费用B产品质量C传递过程D设备
50. 以下方法不能使溶氧系数增大的是（ D ）
A提高搅拌转速B增大搅拌叶轮直径
C提高搅拌转速和增大搅拌叶轮直径D增大通风量
51. 丝状微生物生物反应器中，通入气体时，最适的通气设置是（ B ）
A 平叶涡轮搅拌搅拌器
B 鼓泡通风装置
C推进式叶轮搅拌器搅拌器D弯叶式涡轮搅拌器
52. 以下哪一项不属于自吸式发酵罐的优点（ D ）
A、无空气压缩机 B. 溶氧速率高 C. 生产效率高 D. 不易产生杂菌污染
53. 以下哪一种不属于发酵罐的换热装置（A ）
A. 横式列管
B. 排管
C. 竖式蛇管
D. 换热夹套
54. 在保持P0/V L相等的条件下，增大叶轮会使搅拌剪切力（ A ）
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 不确定
55. 通气发酵罐发酵生产限制性因素（ D ）
A. 发酵罐大小
B. 搅拌强度
C. 温度
D. 溶氧速率
56. 下列不属于发酵过程热量计算的是（ D ）
A、生物合成热计算法
B、冷却水带出热量计算法
C、发酵液温升测量计算法
D、直接热量计算法
57. 在新式啤酒发酵设备中，发酵罐的发酵液对流主要依靠（ A ）作用。
A、产生二氧化碳引起的密度梯度，从而引起的对流
B、通氧气的速率
C、机械搅拌
D、重力因素
58. 如何达到全挡板条件（ B ）
A.当挡板数达到一定数目，起到挡板的作用时
B.当（b/D）*n=时
C.（~）D/D*n=时
D.当有4~6块挡板，其宽度为~时
59. 在发酵放大生产中，应用溶氧系数相等的原则进行放大的方法适用于（ A ）
A.高好氧的生物发酵
B.高细胞密度培养
C.低细胞密度培养
D.黏度较高的非牛顿型流体
60. 以下不属于生物反应器放大的方法是（ B ）
A.理论法
B.经验分析法
C.因次分析法
D.半理论法
61. 以下放大计算程序排列正确的是（ C ）
①按经验选择通气空截流速Vs，根据P0—关系式，按K d或P0/V L相等，求解大罐的转速N
②明确试验条件和结果，明确放大要求和放大依据。计算试验条件下的P0, P g,，K d,V线
③对于丝状菌丝体或搅拌剪切敏感的生物反应，还要根据搅拌叶尖线速度调整N与P2 使K d和V线均符合要求；
④列出放大前后对照表；⑤按几何相似计算大罐的几何尺寸
A.③②⑤④①
B.①③②⑤④
C.②⑤①③④
D.③②①⑤④
62. 常见的机械搅拌通风发酵罐，其高径比的范围是（ B ）
对固定不变的通风强度，其空截面气速v s随反应器规模的增加而（ A ）
A.提高
B.下降
C.不变
D.无影响
64. 好氧发酵过程中，其限制性因素是（ A ）
A.溶氧速率
B.黏度过大
C.搅拌功率
D.搅拌速率
65. 大型发酵罐常用的轴封是（ D ）
A.填料函轴封
B.推进式轴封
C.压力式轴封
D.双端面机械轴封
66. 机械通风发酵罐中，搅拌叶轮大多采用（ B ）
A.平叶式
B.蜗轮式
C.弯叶式
D.推进式
67. 大型罐清洗的关键设备是（ C ）
A. 水箱
B. 沉渣阻挡器
C. 喷嘴
D. CIP供应泵
68. 自吸式发酵罐的缺点是（ A ）
A. 易染菌
B. 溶氧速率低
C. 不必配备空气压缩机及其附属设备
D. 剪切力小
69. 酒精发酵罐的结构不包括（ C ）
A罐体部分 B 降温部分 C 升温部分 D 清洗部分
70. 通常情况下，通风式发酵罐的氧气来源是（ B ）
A 纯氧
B 普通空气
C 富氧空气
D 氢气和氧气混合气
71. 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
72. 在机械通风发酵罐中，随着通气量Vg的增大，通气搅拌功率会降低。故为了提高
Vs以便强化溶氧传质，必须适当（）搅拌转速或（）搅拌叶轮直径，以维持通气搅拌功率不变，这样便会使kLα增大。( A )
A提高，增大B提高，减小C降低，增大D降低，减小
73. 通用发酵罐设计程序为：( A)
①明确设计任务和要求
②根据生产能力要求和操作特点，选择技术参数、发酵罐的容积、计算数量；
③进行结构尺寸的计算；（罐体、降温、搅拌、通风等）
④溶氧系数和搅拌功率的计算；
⑤设计数据验算和调整；⑥绘制装配图和主要部件图
A. ①②③④⑤⑥
B. ①④⑤②③⑥
C. ①②⑤⑥③④
D.
①②⑥③④⑤
74. 属于酒精发酵罐降温的结构：（D）
A. 筒体
B. 锥底
C. 锥盖
D. 内盘管
75. 在溶氧速率控制发酵反应中，对于（C）类型的发酵液，把P0／VL相等准则
用于反应器的放大通常可获得良好结果。
A. 牛顿型
B. 两者均可
C. 非牛顿型
D. 以上答案均不对
76. 气升式反应器的特点不包括（B）
A. 结构简单，便于制作、维修、操作
B. 机械剪切力大，对生物细胞损伤大
C. 动力消耗低，较高的溶氧速率和溶氧效率
D. 反应溶液分布均匀
77. 影响k L a的主要因素不包括（D ）
A 操作变量
B 发酵罐的结构和结构参数
C 物料的物化性能
D 发酵罐的大小
78. 搅拌器的主要作用（ A ）
A混合和传质B溶氧C营养物质和代谢产物、细胞的传质扩散D强化传热过程79. 最原始的通气发酵罐是（ A ）
A鼓泡罐 B 气升环流罐 C 空气喷射罐 D 鼓风自吸罐
80. 自吸式发酵罐的搅拌叶轮的作用（ A ）
Ａ形成局部真空而自动吸气Ｂ实现气液传质Ｃ打碎气泡Ｄ以上都是
81. 近年来，酒精发酵罐的洗涤已逐步采用（ B ）
Ａ人工洗涤Ｂ高压水力喷射Ｃ酒精消毒洗涤Ｄ低压水力喷射
82. 下面那一项不属于酒精发酵罐常采用的降温装置（ C ）
Ａ内盘管Ｂ外喷淋Ｃ干冰降温Ｄ以上都不是
83. 以体积溶氧系数相等为基准的模拟放大过程，将导致下列哪项参数下降（ B ）
A搅拌功率B通气强度C装液系数D传热系数
84. 关于发酵罐的高径比叙述正确的是（ B ）
A．尽可能的增大发酵罐的高径比B．对于粘度较高的发酵液，应当适当降低罐的高度C．罐身越高，其氧利用率越低D．粘度较低的发酵液，应当适当降低罐的高度85. 通风发酵罐中起到防止染菌和泄漏的部件是（ B ）
A罐体B轴封C空气分布装置D挡板
86. 搅拌器对生物细胞的搅拌剪切作用随反应器规模增大而（ A ）
A增强B减弱C不变D先不变后增强
87. 轴封的作用是（A ）
Ａ防止染菌和泄露Ｂ密封罐体塑造无菌环境
Ｃ影响空气分布和空气质量Ｄ增强罐内压强
88. 以下不适合用气升环式反应器的（ D ）
A动植物细胞培养B固形物含量低、黏度小
C需氧量低的微生物培养D固形物含量高、黏度大、需氧量高
89. 下列不属于自吸式发酵罐的优点的是（ D ）
A不必配备空气压缩机及其附属设备
B溶氧速率高，溶氧效率高、能耗较低
C用于酵母生产和醋酸发酵具有生产效率高、经济效益
D搅拌转速低，利于长菌丝的微生物菌丝的生长
90. 对牛顿性流体、高耗氧发酵（细菌发酵、酵母发酵）放大原则是（ B ）
A几何尺寸放大原则B溶氧性能指标相同放大原则
C单位体积搅拌功率相同放大原则D剪切应力对细胞的损伤的放大原则
91. 下列不是影响k Lα主要因素的是（ D ）
A扩散系数、表面张力B搅拌转速、通气量
C体积、通气方法、搅拌叶轮结构和尺寸等。D培养液组分
92. 下列哪种类型的反应器不属于气升式反应器（ A ）。
A 自吸式
B 气升环流式
C 鼓泡式
D 空气喷射式
93. 当通气速率较高，而搅拌叶轮直径较小且转速较低时，会出现搅拌器对液体流动和气体分散均基本无影响的情况，习惯上称此为（B）现象，这是通气发酵不希望的状况。
A泛流B溢流C湍流D滞流
94. （D ）是一种不需要空气压缩机提供加压空气，而依靠特设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与溶氧传质的发酵罐。
A机械搅拌式通风发酵罐B气升环流式发酵罐C鼓泡式发酵罐D自吸式发酵罐
95. 下列哪种罐应用文氏管（ C ）或溢流喷射吸气装置
A.机械搅拌式
B. 气升式
C.自吸式
D.固相通风发酵设备
96. 下列哪种发酵罐不需要安装空气压缩机（B ）
A.机械搅拌式
B.自吸式
C.气升式
D.固相通风发酵设备
97. 好气性发酵工厂，在无菌空气进入发酵罐之前__B___，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
98. 达到同样的溶氧效果，单位体积内大罐通风强度（ A ）小罐通风强度
Ａ小于Ｂ大于Ｃ等于Ｄ无法比较
99. 根据发酵罐的全体积V和（D ）即可确定发酵罐的结构尺寸。
A、底面半径
B、罐的整体高度
C、罐的圆柱部分高度
D、高径比Ｈ∕Ｄ。100. 通用式机械搅拌发酵罐中挡板的作用是（ C ）。
A.改变液流方向，由轴向流改变为径向流
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.在设备维修时供维修人员攀登，起安全防护作用
101. 对于中小型酒精发酵罐多采用（C ）冷却装置
A、冷却蛇管
B、罐内蛇管和罐外壁喷洒联合冷却装置（大型）
C、罐顶喷水
D、罐外列管式
102. 对于体积溶氧系数k L a, 下列说法错误的是（C ）
A 增大搅拌转速，k L a增加
B 增大通气量，k L a增加
C 降低发酵液黏度，k L a减小
D 发酵罐体积改变，k L a也可能随之变化103. 对于某一气升环流反应器,所谓的液气比R就是（A ）
A 发酵液的环流量Vc与通风量V G之比，即Vc／V G
B发酵液的体积V L与通风量V G之比，即V L／V G
C通风量V G与发酵液的环流量Vc之比，即V G／Vc
D 通风量V G与发酵液的体积V L之比，即V G／V L
104. 耙式消泡器，可直接安装在上搅拌的轴上，并且消泡耙齿底部应比发酵液面( B )
A 略低一些
B 略高一些
C 位于同一高度
D 不一定
105. 持气率和起泡均会随通气速率的提高而( B )
A 减小
B 增大
C 不变
D 不一定
106. 随着通气量Vg的增大，通气搅拌功率会( C )
A 不变
B 升高
C 降低
D 不一定
107. 发酵罐的公称体积是指（ C ）。
A 罐的筒身体积
B 罐的筒身体积和上封头体积之和
C 罐的筒身体积和底封头体积之和
D 罐的筒身体积和上、底封头体积之和108. 发酵罐中发酵液的对流主要是依靠的（A ）作用。
A、CO2
B、无菌空气
C、发酵液
D、菌种
109. 下列不属于啤酒发酵罐降温装置的是（ C ）。
A、全夹套冷却装置
B、带式夹套冷却装置
C、竖式列管冷却装置
D、蛇管夹套冷却装置
110. 下列不属于生物反应器放大计算基准的是（A ）。
A、Vs
B、k La
C、k d
D、Po/V L
111. 大型罐清洗工作的关键设备是（ C ）
A、导流筒
B、搅拌轴
C、喷嘴
D、轴承
112. 锥形啤酒发酵罐的冷却套一般分为（B ）
A、1~3段
B、2~4段
C、3~6段
D、4~7段
113. 为了强化轴向混合，可采用哪种叶轮共用的搅拌系统（C ）
A.蜗轮式和平叶式叶轮共用搅拌系统
B.平叶式和推进式叶轮共用搅拌系统
C.蜗轮式和推进式叶轮共用搅拌系统
D.推进式和Lightnin式叶轮共用搅拌系统114. 某生物反应的生产细胞需氧量高，易损伤且对反应温度敏感，该生物反应宜采用哪种发酵罐类型（ B ）
A.机械搅拌式
B.气升环流式
C.鼓泡式
D.自吸式
115. 在试验中，试验罐和放大罐的融氧系数相同，其几何尺寸相似，经放大后，大罐的通气强度和搅拌转速（ A ）
A均大大下降B通气强度不变而搅拌转速下降
C都不变D通气强度上升而搅拌转速不变
116. 发酵罐的换热装置中竖式列管（排管）的优点为（ C ）
A．结构简单、加工方便、易清洗B．管内水的流速大、传热系数高C．有利于提高传热推动力的温差、加工方便D．换热系数较低
117. 影响气升环流式发酵罐特性的主要结构及操作参数不包含（C ）A．导流筒高度与反应器高度之比B．导流筒顶部和底部与罐顶和罐底的距离C．有效容积D．通气速率
118. 以体积溶氧系数kLα相等为基准放大后，大罐的通气强度，搅拌转速分别怎样变化。
（ B ）
A 下降上升
B 下降下降
C 上升下降
D 不变不变
119. 持气率随空气截面气速的提高而（C ）
A. 减少B不变 C. 增大D两者无关
120. 小型发酵罐的罐顶和罐身用（C ）连接。
A．联轴 B. 中间轴 C. 法兰 D. 底承轴
121. 在通气量增大的情况下，为提高空气截面气速以便强化溶氧传质必须适当提高( A )以维持通气搅拌功率不变。
A．搅拌转速或叶轮直径 B. 通气率 C. 持气率 D. 通气压强
122. 若某一生物发酵应用（A ）相等的原则成功放大，则此生物发酵对搅拌叶轮速度的升高所带来的剪切影响并不敏感。
A．单位体积液体搅拌功率 B. 搅拌功率 C. 搅拌转速 D. 搅拌泵送速度123. 通气量的增大会使通气搅拌功率（A ）
A．降低 B. 不变 C. 增大 D. 两者无关
124. 空气分布器有环管式和单管式，两者的管口均是（ C ）。
A、向左
B、向右
C、向下
D、向上
125. 尽管试验罐和放大罐的溶氧系数相同，其几何尺寸也相似，但经放大后，大罐的通气强度和搅拌转速均( C )
A 提高B不变C降低D不确定
126. 下列不会对发酵结果产生影响的是（D ）
A搅拌叶轮形状B搅拌叶轮大小C搅拌叶轮转速D搅拌叶轮材质
127. 新型啤酒发酵罐主体普遍使用的是（C ）
A圆柱罐 B.立方罐 C.锥形罐 D.圆筒罐
128. 锤式粉碎机的作用力主要为（ A ）
A 冲击力B挤压力C剪切力 D 研磨力
129. 辊式粉碎机的作用力主要为（ B ）。
A 冲击力B挤压力C剪切力 D 研磨力
130. 下列设备中属于湿法粉碎设备的是（ C ）
A 辊式粉碎机
B 锤式粉碎机
C 砂轮磨
D 圆盘钢磨
131. 物料的粉碎度（粉碎比）：物料粉碎前后平均（ C ）之比。
A质量B密度C直径D体积
132. 关于辊式粉碎机下列几种说法哪一项是错的（ C ）
A结构简单B、调节方便C、粉碎比大D、生产能力小
133. 哪种物料用劈碎的方法进行粉碎比较好（ B ）
A、坚硬的物料
B、脆性的物料
C、韧性物料
D、方向性物料
134. 淀粉连续蒸煮糖化流程中不需要下列哪个设备：（ D ）
A 蒸煮罐
B 冷凝器C后熟器D连续稀释器
135. 淀粉蒸煮糖化流程中最后一个后熟器的作用是：（ A ）
A 气液分离
B 加热
C 高温维持
D 冷却
136. 连消工艺流程中，物料中的杂菌主要在哪个设备中被灭活（B ）
A. 连消塔
B. 维持罐
C.喷淋冷却器
D.喷射加热器
137. 下列冷凝器中，必须放在室外的是：（ B ）
A 螺旋板式换热器B喷淋冷却器C真空冷却器D列管式换热器
138. 在下列灭菌流程中，（ C ）要求蒸汽的压力和流量以及培养基的流量较稳定。
A实罐灭菌B连消器——喷淋冷却流程
C喷射加热——真空冷却流程D板式换热器的灭菌流程
139. 板框过滤时，（ C ）压紧后构成滤浆的通道。
A滤板角端的孔B滤框角端的孔C滤板和滤框角端的孔D洗涤板角端的孔140. 板框过滤时，滤浆通过（ B ）进入滤框进行过滤。
A滤板角端的孔B滤框角端的孔C滤板和滤框角端的孔D洗涤板角端的孔141. 板框过滤机进行滤饼洗涤时，洗涤速率是最终过滤速率的（C ）
A 1倍B1/2 C1/4 D1/8
142. 转筒过滤机与带式过滤机相比，不同之处是：（ B ）
A转筒过滤机是连续操作，带式过滤机是间歇操作B带式过滤机不需要搅拌器C转筒过滤机过滤推动力是真空，带式过滤机过滤推动力是外加压力
D转筒过滤机得到的滤饼比带式过滤机的含湿量低
143. 管式离心机进行液—液分离时，轻液和重液的分界面可通过（B ）进行调节。
A调整轻液出口位置B调整重液出口位置
C调整轻液和重液出口位置D调整离心机转速
144. 液一液萃取设备中，真正进行萃取的设备是（A ）
A混合设备B分离设备C溶剂回收设备D输送设备
145. 下列关于离心分离，哪种说法是错的（ D ）
A、离心分离因数是反映离心机分离能力的重要指标
B、在离心力场中，微粒可以获得比在重力场中大f 倍的作用力
C、离心力愈大，其分离能力愈强
D、离心机的转鼓直径大，则分离因数大，但r 的增大对转鼓的强度没有影响
146. 离心萃取机采用的是 B
A单级萃取B多级逆流萃取C多级错流萃取D超临界萃取
147. 下列哪些不是萃取分离的特点的是（ C ）
A．比化学沉淀法分离程度高；
B．比离子交换法选择性好、传质快；
C．比蒸馏法能耗低，生产能力大，周期短，半连续操作，可以自动化控制；（连续操作）D．和其他新型分离技术相结合，产生了一系列新型分离技术。
148. 含有悬浮颗粒的液料可以采用 C 蒸发设备进行浓缩。
A升膜式蒸发器B降膜式蒸发器C刮板式蒸发器D离心薄膜蒸发器
149. 下列哪项不是升膜式蒸发器的特点： D
A传热效率高B浓缩倍数小C物料受热时间短D可以处理黏度较大的物料150. 下列哪项不是降膜式蒸发器的特点： B
A传热效率高B浓缩倍数小C物料受热时间短D可以处理黏度较大的物料151. 下列那种蒸发设备需要有机械传动装置： B
A升膜式蒸发器B刮板式蒸发器C降膜式蒸发器D升降膜式蒸发器152. 利用等电结晶罐进行谷氨酸结晶时，需通过换热装置对溶液进行 A 处理A降温B升温C先降温后升温D先升温后降温
153. 真空煮晶锅的加热装置一般采用 B 形式
A加热盘管B加热夹套C喷射加热器D加热排管
154. 真空煮晶锅的夹套高度通过 B 确定
A计算真空煮晶锅的高度B计算蒸发所需的传热面积
C计算结晶所放出的热量D蒸汽压力
155. 真空煮晶锅的结晶过程是下列哪种原理 C
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
156. 水分含量高的浆状物料的干燥最适合用 C 干燥设备进行干燥
A气流干燥器B流化床干燥器C喷雾干燥器D固定床干燥器
157. 沸腾造粒干燥器中，为使不同大小颗粒能在床层中分级，其形状设计为： C
A. 圆柱形
B. 圆锥形
C. 倒圆锥形
D. 长管状
158. 以下哪项不是喷雾干燥的特点： D
A干燥速度快，时间短B干燥温度低
C制品具有良好的分散性和溶解性D容积干燥强度大
159. 下列哪一项不属于气流干燥的特点（ D ）
A、干燥强度大
B、干燥时间短
C、适用性广
D、设备结构复杂160. 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161. 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：D
A. 总过滤器--空压机--贮罐--一级冷却器--二级冷却器--旋风分离器--丝网分离器--加
热器--粗过滤器
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. 粗过滤器--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--总过滤器
162. 当空气流速较高时， A 作用在空气过滤除菌过程中起主要作用。
A惯性冲击B重力沉降C拦截D布朗扩散
163. 下列 D 种空气过滤除菌流程在南方潮湿地区最适用。
A空气压缩冷却过滤流程B前置高效过滤除菌流程
C冷热空气直接混合式空气除菌流程D两级冷却、分离、加热除菌流程164. 空气粗过滤器中，最简单的是 A
A布袋过滤器B油浴洗涤装置C水雾除尘装置D填料式粗过滤器165. 适用于生物工业的涡轮式压缩机是 A 涡轮压缩机
A低压B中压C高压D中高压
166. 以下哪种空气过滤器可以作为总空气过滤器 B
A纤维介质深层过滤器B平板式纤维纸过滤器
C管式过滤器D接迭式低速过滤器
167. 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
二、多项选择题（每题2分，答案不完全给1分，有选错的不给分）
1. 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AC 封头。
A. 锥形
B. 球形
C. 蝶形
D. 平板
2. 喷射自吸式发酵罐的优点是ABCD 。
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
3. 气升式发酵罐的特点有BD
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
4. 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ABCD 。
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
5. 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
6. 下列哪些设备属于通风发酵罐：BC
A酒精发酵罐B气升环流式发酵罐C自吸式发酵罐D啤酒发酵罐
7. 下列哪些设备不属于通风发酵罐：AD
A酒精发酵罐B气升环流式发酵罐C自吸式发酵罐D啤酒发酵罐
8. 机械搅拌通风发酵罐的换热装置可以采用以下几种形式：AB
A夹套式B竖式列管C盘管式D喷射加热
9. 生物反应热包括AC
A生物细胞呼吸热B蒸发损失热C发酵热D罐闭向周围散失热量10. 下列反应器中属于气升式反应器的是：ABD
A气升环流式B鼓泡式C通风搅拌式D空气喷射式
11. 发酵过程的热负荷通常可通过ABC 几种方法计算。
A生物合成热计算法B冷却水带出热量计算法
C发酵液升温测量计算法D反应器比拟放大
12. 生产上可通过提高生物反应溶氧速率的措施有：ABCD
A提高通气压强B富氧通风C提高体积溶氧系数D提高反应器压力
13. 生物细胞在机械搅拌的剪切作用下受到损伤，其损害程度取决于（ABCD ）
A.生物细胞的特性
B.搅拌力的性质
C.搅拌力的强度
D.作用时间
14. 气升环式反应器的优点有（ABCD ）
A.反应溶液分布均匀
B.结构简单易于加工制造
C.剪切力小，对生物细胞损伤小
D.操作和维修方便
15. 生物反应器的传递现象与过程受（AB ）机理控制
A.对流
B.扩散
C.湍流
D.涡流
16. 啤酒发酵设备的演变发展由室内小型化向室外大型发展，主要是大型化的室外立式罐，其优点有哪些（ABC ）
A．由于大型化，使啤酒质量均一化。
B．由于啤酒生产的罐数减少，使生产合理化，降低了主要设备的投资。
C．生产效率提高。
D．由于大型化，使操作较为复杂。
17. 连续灭菌流程的优点是（ABCD ）
A．提高产量，设备利用率高。
B．与分批灭菌比较，培养液受热时间短，培养基中营养成分破坏较少。
C．产品质量较易控制；蒸汽负荷均衡，操作方便。
D．降低了劳动强度，适用于自动控制。
18. 喷射自吸式发酵罐不用的设备有( AD )
A空压机B循环泵C喷嘴D机械搅拌吸气转子
19. 为降低搅拌剪切速率，改善混合特性，可（AC ），以维持P0/V L不变。
A适当增加搅拌叶轮直径B适当减小搅拌叶轮直径
C降低搅拌转速 D 提高搅拌转速
20. 提高溶氧速率的技术措施为( ABC )
A.提高通气压强
B.富氧通风
C.提高KLa(或Kd)
D.降低温度
21. 影响kLα的主要因素（ABC ）
A．操作变量（条件）B. 发酵罐的结构及几何参数 C. 物料的物化性能 D.操作步骤
22. CIP的组成设备主要有（ABCD ）
A.清洗剂储罐：净水、试剂储罐等3-6只供应泵
C.管线及分配站
D.喷头
23. 向通气生物发酵器中通入无菌洁净空气的意义（ABD ）
A、强化培养液的混合与传质
B、供生物细胞呼吸的氧
C、降低溶液的浓度
D、保持一定的表压，以防止外界杂菌进入生物发酵系统
24. 在通风发酵生产中消泡的方法有（BC ）
A.生物消泡剂
B.机械消泡装置
C.化学消泡剂
D.升高罐的高度
25. 酒精发酵罐的结构包括（ABCD ）
A 罐体部分B降温部分 C 各种操作接口D清洗部分
26. 发酵罐中挡板的作用有哪些（ABD ）
A . 改变液流的方向 B. 促使液面中央形成漩涡流动
C．增强其湍流程度 D. 增强溶氧传质
27. 圆柱锥底发酵罐的特点有哪些ABC 。
A.该罐具有锥底，主发酵后回收酵母方便；
B.圆柱锥底罐是密闭罐，既可以作发酵罐，也可以作贮酒罐；
C.罐本身具有冷却夹套，但冷却面积能够满足工艺上的降温要求；
D.罐本身具有相当高度因此不适合上下对流
28. 气升环式反应器的特点（ABCD ）
A．结构简单，便于制作、维修、操作B．反应溶液分布均匀
C．动力消耗低，较高的溶氧速率和溶氧效率D．机械剪切力小，对生物细胞损伤小29. 自吸式发酵罐的优点（ABC ）
A．不必配备空气压缩机及其附属设备、减少厂房面积
B．溶氧速率高，溶氧效率高、能耗较低
C．用于酵母生产和醋酸发酵具有生产效率高、经济效益高的优点
D．剪切力小、对生物细胞损伤小
30. 发酵罐的传热总系数K包括（ABCD ）
A、发酵液到蛇管壁的传热系数K1
B、冷却管壁到冷却水的传热系数K2
C、冷却管壁传热系数K3
D、冷却管壁水垢传热系数K4
31. 大麦粗选机的原理是 B
A振动筛B风选 C 粉碎 D 精选
32 真空冷却器的特点是：ABD
A冷却速度快B采用水力喷射器抽真空，可省去冷凝器
C需安装在较高位置D冷却水用量大
33. 超滤、反渗透两种膜分离技术的优点是ABC
A. 分离过程中不发生相变化,与有相变化的分离法和其他分离法相比，能耗要低。
B. 分离过程是在常温下进行的,因而特别适用于对热敏性物质的分离、浓缩。
C. 由于只是用压力作为超滤和反渗透的推动力，因此分离装置简单，操作方便。
D. 膜使用方便，不需洗涤与后处理操作，节约时间。
34. 纯水的制备工艺中要用到下列哪些设备类型ABC
A. 膜分离设备
B. 过滤设备
C. 离子交换设备D连消设备
35. 液一液萃取设备中，真正进行萃取的设备有ABC
A混合罐B混合管C喷射混合器D碟片式离心机
36. 以下属于膜蒸发设备的是ABCD
A管式蒸发器B离心薄膜蒸发器C板式蒸发器
D刮板式蒸发器E中央盘管式蒸发器F中央循环管式蒸发器
37. 提高膜式蒸发器生产强度的途径有：ABC
A物料要接近沸点进料B要采用合适的Δt温度
C要有足够的冷凝量D提高加热蒸汽的温度。
38. 下列那种蒸发设备需要有机械传动装置：BD
A升膜式蒸发器B刮板式蒸发器C降膜式蒸发器D离心薄膜式蒸发器39. 结晶设备中搅拌器的作用是：ABC
A使晶种悬浮B加速传热，使溶液中各处的温度比较一致
C加快扩散速度，促使晶核的产生和晶体均匀成长D提高溶液溶氧系数
40. 下列干燥设备中，属于连续干燥设备的是AD
A气流干燥器B喷雾干燥器C真空箱式干燥器D沸腾造粒干燥器
41. 空气净化流程中，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。
42. 下列哪些设备内部是负压BC
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
43. 下列哪些设备或流程中，同时需要加热以及冷却装置的有：ABCD
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
44. 下列BCDFGJL 设备是连续操作设备。
A 板框过滤机
B 转筒过滤机C带式过滤机D离心萃取机
E反吸附离子交换设备F升膜蒸发器G降膜蒸发器
H刮板式蒸发器I 离心薄膜蒸发器J卧式搅拌结晶箱
K真空煮晶锅L气流干燥器M喷雾干燥塔
45. 下列AEHIKM 设备属于间歇操作设备。
A 板框过滤机
B 转筒过滤机C带式过滤机D离心萃取机
E反吸附离子交换设备F升膜蒸发器G降膜蒸发器
H刮板式蒸发器I 离心薄膜蒸发器J卧式搅拌结晶箱
K 真空煮晶锅L 气流干燥器M喷雾干燥塔
46. 下列设备或流程中，需要真空系统的是：BCHK
A 板框过滤机
B 转筒过滤机C带式过滤机D离心萃取机
E反吸附离子交换设备 F 升膜蒸发器G降膜蒸发器
H刮板式蒸发器I 离心薄膜蒸发器J卧式搅拌结晶箱
K 真空煮晶锅L 气流干燥器M 喷雾干燥塔
三、是非题（每题1分）
1.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。
2.通用式机械搅拌发酵罐中搅拌器的作用是打碎泡沫，促使二氧化碳从醪液中排出。
的含意是在发酵温度时罐内压力为MPa(绝对)下，每单位液体体积的气体体积流量。
4.空气进罐的最后一个阀门采用安全阀，这是为防止由于操作失误造成发酵液倒流入空气过滤系统。
5.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。
6.为了保证温度的调控，须按热量生成的高峰时期和一年中气温最高的一个月为基准进行热量衡算以及所需的换热面积。（半个月）
7.在大多数发酵场合，氧由气泡传递到液相中是生物通气发酵过程中的限速步骤。
8.以体积溶氧系数k Lα或k d相等为基准的放大法适用于厌氧发酵。
9.培养基实罐灭菌时凡是与培养基接触的管道都要进蒸汽，凡是与培养基接触的管道都要排汽。
10.为使发酵罐得到充分利用，装料系数应尽可能大。
11.自吸式发酵罐必须配备空气压缩机来提供加压空气。
12.发酵罐的使用周期要大于其发酵周期。
13.目前，啤酒发酵设备大都采用CIP自动清洗系统。
14.生物反应器经放大后，只是生产能力有所提高，实际生产成本是增加的，不划算。
15.涡轮式搅拌叶片轴向混合差，搅拌强度随着与搅拌轴距离增加而增加。
16.提高v s会使通气搅拌功率下降。
17.气升环式反应器有较高的溶氧速率和溶氧效率。
18.根据P0／V L相等的准则进行反应器放大可导出N2/N1=(D1/D2)2/3 。
19.自吸式发酵罐剪切力小，对生物细胞损伤小，尤其适合植物细胞及组织的培养。
20.尽管试验罐和放大罐的溶氧系数相同，其几何尺寸也相似，但经放大后，大罐的通气强度和搅拌转速均大大下降。
21.随罐规模的增大，空截面气速的增大与发酵罐直径的增大成反比。
22.平均循环时间是发酵液循环量与发酵罐内培养液量的比值。
23.通气强度（VVm）即每立方米发酵液每分钟通入多少立方米标准状态下的空气。
24.溶氧传质的总推动力就是气相与细胞内的氧浓度之差。
25.气升环式反应器适合于固形物含量低、黏度小、需氧量高的微生物培养和发酵过程。
26.发酵反应器越大，液体的粘度越低，在同一搅拌强度下其混合时间则越短。
27.发酵罐内装设挡板的作用是防止液面中央形成漩涡流动，增强其湍动和溶氧传质。
28.发酵罐公称体积一般不计入上封头的容积，平常所说的多少容积的发酵罐是指罐的公称体积。
29.气升式发酵罐利用通入反应器内的空气上升时的动力来带动发酵液的运动，从而达到混合目的。
30.所谓液气比就是发酵液的环流量与通风量之比。
31.“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。
32.生物反应器理论放大法是生物反应器设计和放大最普遍的研究方法。（半理论法）
33.为使每次发酵收益增大，发酵罐中发酵液的体积越大越好。
34.在通风强度一定的情况下，通风量与罐体积的立方根成正比，即与半径成正比。
35.小型发酵罐的罐顶和罐身之间用法兰连接。
36.一般情况下在机械搅拌通风发酵罐中溶氧问题是限速步骤。所以，反应器的改进，多以溶氧速率和溶氧经济相关联。
37.在反应器培养基中一般通入氮气，既可以调pH，又能供氮源。
38.对于自吸式发酵罐，若密封不好，外面的空气会进入罐内造成杂菌污染。
39.对于气升环流反应器来说，平均循环时间越大，反应越剧烈。
40.机械搅拌的发酵罐对发酵罐的高径比无特殊要求，只要条件、经济情况允许即可。
41.对于好氧发酵在发酵过程中，通入的氧气量应越多越好，以有利于微生物的生长。
42.在实际的生物反应器中，溶氧浓度只是氧传递溶率的函数。
43.在酒精发酵中，对于中小型发酵罐多采用罐内装有冷却蛇管或罐内蛇管和管外壁喷洒联合冷却装置。
44.在酒精发酵过程中，为了回收二氧化碳气体及其所带出的部分酒精，发酵罐宜采用封闭式。
45.生物细胞在机械搅拌的剪切作用下受到的顺害程度取决于生物细胞的特性和搅拌力的性质、强度及作用时间等。
46.大型发酵罐的换热装置往往应用夹套式，优点是结构简单，加工方便，易清洗。
47.中小型发酵罐常用的轴封为双端面机械轴封。
48.圆筒锥底啤酒发酵罐上方不需要安装真空安全阀。
49.喷射自吸式发酵罐是应用文氏管喷射吸气装置或溢流喷射吸气装置进行混合通气的，不需用空压机，但需要机械搅拌吸气转子。
50.涡轮式搅拌器具有结构简单、传递能量高、溶氧速率高等优点，但存在的缺点是轴向混合差，搅拌强度随着与搅拌轴距增大而减弱。
51.气升环式反应器适合固形物含量高、黏度大、需氧量高的微生物培养和发酵过程。
52.机械搅拌自吸式发酵罐的缺点是搅拌转速高，对于长菌丝的微生物的菌丝，搅拌的剪切力会产生不利影响以及装料系数低。
53.气升式反应器不用机械搅拌，完全依靠气体的带升使液体产生循环并发生湍动，从而达到气液混合和传递的目的。
54.喷射自吸式发酵罐是应用文氏管喷射吸气装置或溢流喷射吸气装置进行混合通气的，既不用空压机，又不用机械搅拌吸气转子。
55.适当增大搅拌涡轮直径Di有利于均匀混合，可缩短混合时间。
56.以P O／V L相等的准则进行反应器放大适用于溶氧速率控制发酵反应的牛顿型发酵液。
57.对于大型酒精发酵罐，多采用罐顶喷水淋于罐外壁表面进行膜状冷却。
58.罐内真空主要是系列的发酵罐在密闭条件下转罐或进行内部清洗时造成的。
59.通风发酵罐的罐壁厚度只与耐受压强有关。
60.对于好氧发酵生物反应器，溶氧速率越高越好。
61.为了防止气升式环流发酵罐的环隙发酵液缺氧，环流速度越大越好。
62.对于发酵罐，不论罐体大小，所采用的冷却装置都是一样的。
63.气升环流式通风发酵罐在通风发酵罐占主导地位，占了发酵罐总数的70％～80％。
64.机械搅拌通风发酵罐靠通入的压缩无菌空气和搅拌叶轮实现发酵液的混合、溶氧传质，同时强化热量传递。
65.啤酒发酵需要在通风发酵罐中进行。（嫌气）
66.在通风发酵中，生物体内的产生代谢产物的速率是发酵过程中的限速步骤。
67.大型发酵罐的设计可以按照混合时间相等的原则进行放大。
68.目前世界上最大型的通风发酵罐是气升环流式。
69.种子罐的加热冷却一般为夹套式。
70.通气速率（常用空截面气速Vs表示）对气液传质有重要影响，它仅影响体积溶氧系数kLα，不影响搅拌功率。
71.换热夹套的换热系数较低，故只用于5m3以下的小罐。
72.搅拌器的设计应使发酵液有足够的径向流动和适度的轴向运动。
73.自吸式发酵罐进罐空气处于负压，增加了染菌机会，不适于无菌要求较高的发酵过程。
74.对于粘度较高的发酵液，若使用自吸式发酵罐为保证吸风量，应适当提高罐的高度。
75.好氧发酵中，溶氧速率是否能满足生物细胞的代谢与生长是生物发酵生产的限制性因
素。
76.耙式消泡器，可直接安装在上搅拌的轴上，消泡耙齿底部应低于发酵液面高度。
77.搅拌叶轮大多采用蜗轮式，最常用的有平叶式或弯叶式圆盘蜗轮搅拌器，叶片数量一般为4个。
78.自吸式发酵罐需要配备空气压缩机及其附属设备。
79.对气升式反应器，通气压强的适度控制是高效溶氧传质及能量消耗的关键因素之一。
80.对某一确定的发酵反应器，当通气量一定时，搅拌转速升高，其溶氧速率增大，消耗的搅拌功率也增大。
81.提高罐压即提高风压可使相应的饱和溶氧c*增大。
82.提高罐压后，不仅对生物细胞的生长与代谢受影响，而且相应提高的二氧化碳浓度会抑制生物细胞的生长代谢。
83.液气比是发酵液的培养液量V L与通风量VＧ之比，即Ｒ＝V L∕VＧ。
84.通用式机械搅拌发酵罐中搅拌器的作用是防止醪液在罐内旋转而产生旋涡，提高罐的利用率。
85.气升式发酵罐是用空气分布器将空气引入发酵罐。
86.换热夹套的优点是结构简单，加工方便，易清洗，所以好多大型发酵罐都用它作为冷却装置。
87.发酵体积、搅拌叶轮结构和尺寸、通气量均可影响kLa 。
88.发酵罐的公称体积是指罐的圆柱体积和上下两个封头体积之和。
89.与传统机械搅拌通风发酵罐相比自吸式发酵罐溶氧速率更高，溶氧效率更高、能耗更低。
90.溶氧传质的总推动力是气相和细胞内的氧浓度差。
91.挡板的作用是改变液流的方向，将液面的轴向流改为径向流，促使液体激烈翻腾，增加其湍动和溶氧传质。
92.对于中小型酒精发酵罐，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。
93.所谓CIP系统，是Clean In Place的简称，意即为内部清洗系统。主要包括：清洗剂储罐、CIP供应泵、管线及分配站、喷头。
94.对于工业规模发酵生产上，通风发酵罐通常使用的是纯氧气。
95.空气分布装置的作用是吹入无菌空气，并使空气均匀分布。
96.牛顿型流体的黏度随搅拌剪切速率和剪应力而改变。
97.气升环流式发酵罐是最原始的通气发酵罐。（鼓泡式）
98.当用同一发酵罐进行试验时，若固定通气量，则当搅拌叶轮形状、大小、数量、转速等参数改变时，所需的通气搅拌功率也随之变化，对发酵结果也产生影响。
99.为保证较高的吸风量，发酵罐的高径比H／D不宜取大，且罐容增大时，H／D应适当增大。
100.为了提高Vs以便强化溶氧传质，必须适当提高搅拌转速或增大搅拌叶轮直径，或两者均提高，以维持通气搅拌功率不变，这样便会使k Lα增大。
101.发酵罐一定是密闭容器。
102.提高通风发酵罐的饱和溶氧浓度的有效方法是富氧空气和直接通入氧气，目前已广泛采用。
103.在新型啤酒发酵中，冷媒多采用乙二醇或酒精溶液，其优点为能耗低，采用管径小。104.发酵罐中全挡板的条件是通常设4～6块挡板，其宽度是～。
105.以体积溶氧系数k Lα或k d相等为基准的放大法适用于厌氧发酵。
106.在酒精发酵过程中，为了回收二氧化碳气体及其所带出的部分酒精，发酵罐宜采用开放式。
107.提高罐压即提高风压，可使相应的饱和溶氧增大，从而使溶氧速率提高。
108.通风发酵设备罐壁厚度取决于罐径、材料及耐受的压强。
109.为保证较高的吸风量，发酵罐的高径比H／D不宜取大，罐容增大时，H／D也增大，以保证搅拌吸气转子与液面的距离为2～3m。（罐容增加，高径比减小）110.培养基实罐灭菌中，凡是与培养基接触的管道都要进蒸汽，凡是不与培养基接触的管道都要排汽。
111.在工业化发酵生产中通常只是把保温维持阶段看作是培养基实罐灭菌的时间。112.连消塔是一种汽液混合型加热装置。
113.在培养基连续灭菌流程中，加热设备是杀灭微生物的主要过程。
114.淀粉蒸煮糖化流程中，料液靠泵在几个后熟器之间输送。
115.罐式连续蒸煮的特点是中温缓慢蒸煮，压力较低，对原料的粉碎度要求不高。116.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。
117.高温瞬时灭菌对营养成份保存较有利。
118.锤式粉碎机的优点是构造简单、紧凑、物料适应性强，粉碎度大，生产能力高，机械磨损比较小。（磨损大）
119.板框式过滤机的过滤与洗涤液在设备内通过的路径一样。
120.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。
121.离心分离因数是指离心力与重力的比值，或离心加速度与重力加速度的比值，它与转速成正比。（与转速的平方成正比）
122. 加压过滤设备是以大气与真空之间的压力差作为过滤操作的推动力。
123.离心澄清机可以进行液-液分离的操作。
124.三足离心机是一种过滤式离心沉降设备。（过滤式离心澄清设备）
125.进行液-固分离的离心设备不能进行连续操作。
126.不论采用何种形式的膜分离装置，都必须对料液进行预处理，防止膜孔堵塞。127.液一液萃取设备中，真正进行萃取的设备是分离设备。
128.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。
129.萃取离心机都是采用多效逆流萃取方式。
130.多床离子交换设备操作时，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。
131.反吸附离子交换设备可以省去菌丝过滤的操作。
132.反吸附时离子交换树脂的饱和度比正吸附的高。
133.反吸附时离子交换罐内树脂层高度比正吸附时低。
134.混合床制备无盐水的操作是连续操作。
135.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。136.升膜式蒸发器可以处理黏度较大的物料。
137.降膜式蒸发器可以处理黏度较大的物料。
138.降膜式蒸发器的浓缩倍数要比升膜式蒸发器高。
139.膜式蒸发器内，因液体静压强所引起的沸点升高所产生的温差损失几乎完全可以避免。
140.降膜式蒸发器成膜的二次蒸汽流速小于升膜式蒸发器。
141.蒸发设备的热效率是指单位传热面积的蒸发量。（与下题的定义反了）142.蒸发设备的蒸发强度定义为在蒸发操作中，每千克加热蒸汽所蒸出的水量。
143.蒸发设备的生产强度的大小取决于蒸发器的传热温度差与传热系数的乘积和蒸发的操作工艺。
144.二次蒸汽可以用作自身的加热介质。
145.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。
146.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。
147.卧式结晶设备可以进行连续结晶操作。
148.喷雾干燥器中塔径尺寸应大于物料的喷距。
149.真空冷冻干燥设备的最大生产能力往往由冷凝器的最大负霜量来决定。
150.离心喷雾干燥工段的排风机比送风机的功率大，目的是使离心喷雾干燥塔内形成负压。
151.气流干燥设备中，干燥管可做成脉冲形，是为了延长物料停留时间。
152.气流干燥适用于潮湿分散状态颗粒物料的干燥。
153.气流干燥可以进行对晶形要求很高的晶体物料的干燥。
154.气流干燥器操作过程中，热空气的流速应大于物料颗粒的自由沉降速度。
155.气流干燥流程中，用于输送空气的鼓风机可以安装在整个流程的头部，也可装在尾部或中部。
156.气流干燥特别适用于不能借结晶方法得到固体产品的生物制品生产中。
（喷雾干燥）
157.气流式喷雾某些高粘度的溶液时所得到的产品往往不是粉状而是絮状。
158.喷雾干燥器中，螺旋排风管的作用是使空气形成旋流与雾滴接触，提高干燥效率。159.离心喷雾干燥设备喷雾室的直径与离心喷雾机的转速成反比，液滴射程（即喷矩）与液滴直径成正比。
160.沸腾造粒干燥可看作是喷雾干燥与沸腾干燥的结合。
161.棉花活性炭空气过滤器中所用的棉花为灭菌的脱脂棉。
162.设计空气预处理流程应考虑进总空气过滤器的相对湿度ψ越大越好。
163.空气粗过滤器一般安置在空气压缩机前，主要捕集较大的灰尘颗粒。
四、填空题（每空1分）
1.按生物反应是否需氧，可把生物反应器分为通风发酵设备和嫌气发酵设备两大类。
2.通气生物反应器根据其结构特点通常可分为机械搅拌式、气升环流式、自吸式等。
3.机械搅拌式反应器是靠搅拌器提供动力使物料循环、混合；气升式反应器则是以通入的空气提供动能，产生液体密度差使物料循环混合，实现传质传热。
4.搅拌式反应器是靠搅拌器提供动力使物料循环混合，气升式反应器则是利用通入反应器内的空气上升时的动力来带动发酵液运动，从而达到混合，实现传质传热。
5.生物反应器的各相之间的质量传递，一般包括液-固、气-固、和气-液间的传
递。其中液-固是指微生物和液体之间的质量传递。
6.对于好氧生化过程，大多数情况下，供氧速率是关键问题。
7.发酵罐的换热装置通常可分为换热夹套、竖式蛇管、竖式列管（排管）等方式。
8.发酵罐的公称体积是指筒身体积与底封头体积之和。
9.通气强度是指每立方米发酵液每分钟通入多少立方米标准状态下的空气。
10.持气率的定义为h=(V La-V L)/V L。
11.在持气率的定义式h=(V La-V L)/V L中，各符号的意义是：h 持气率，V La通气搅拌时气液混合物体积，V L不通气时溶液体积。
12.通风强度为的含义是每立方米发酵液每分钟通入立方米标准状况下的空气。
13.通气压强的含义是供给料液的通风压强，生产上可通过提高罐压提高溶氧速率。
14.富氧通风是通过提高饱和氧浓度来实现提高溶氧速率的。
15.发酵过程的热负荷通常可通过冷却水排出热量计算法、发酵液温升测量计算法
和生物合成热计算法等三种计算方法。
16.生物反应热包括生物细胞发酵热和呼吸放热两部分。
17.气升式反应器有多种类型，常见的有气升环流式、鼓泡式和空气喷射式。
18.生物反应器放大的主要目的任务是以实验室或中试反应器所取得的试验数据和规
律为依据，设计、制造大规模的反应器，以实现工业规模生产。
19.生物反应器的经验放大法有以体积溶氧系数相等的原则放大、以p0/Vl相等的原则放大、以搅拌叶尖线速度相等的原则放大和以混合时间相等的原则放大。
20.KLa（或Kd）是体积溶氧系数，它是反映生物反应器溶氧性能大小的重要参数。
21.以酒精发酵为代表的嫌气发酵罐，其主要结构包括罐体部分、降温部分、各种操作接口和清洗部分。
22.生物反应器轴功率是指搅拌器以既定的转速旋转时，用以克服介质阻力所需的功率，它不包括机械传动的摩擦所消耗的功率。
23.啤酒发酵设备的变迁大概可分为三个方面：一是材料变化，由传统的水泥向防腐碳钢、不锈钢发展；二是由开放式向密闭式转换；三是容积向大型室外发展。
24.气升环流式反应器的培养液的平均循环时间t m的计算式为。
25.一般而言，丝状微生物发酵，受搅拌剪切的影响较明显，而搅拌叶尖线速度是决定搅拌剪切强度的关键。
26.以搅拌叶尖线速度相等的准则是在以丝状菌体发酵时进行机械搅拌通风发酵罐的
放大时，必须考虑的准则之一。
27.理论和实践证明，通气量对气升式反应器的混合与溶氧起决定性作用。气液比是反映通气量大小的一个指标，其定义是通风量VG与发酵液的环流量VC之比。
28.CIP系统的用途是用于清洗洁净各种容器或系统的一套装置。它主要是由清洗剂储罐、CIP供应泵、管线及分配站、喷头等部分组成。
29.发酵罐内装设挡板的作用是防止液面中央形成漩涡流动，增强其湍动和溶氧传质。
30.通气发酵生产中常用的消泡方法有使用机械消泡装置、加入化学消泡剂。
31.生物反应器设计的基础问题是混合与剪切问题和经济问题。
32.反应器中搅拌器的主要作用是混合和传质。
33.液气比是指发酵液的环流量VC 与通风量VG 之比。
34.机械搅拌通风发酵罐中空气分布管主要有单管式和环管式两种形式。
35.喷射自吸式发酵罐是应用文氏管喷射吸气装置或溢流喷射吸气装置进行混合通气的。
36.对于好氧生化过程，供氧速率通常被认为是生物反应器的选择和设计中的主要问题。
37.提高通风发酵罐中相应的饱和溶氧浓度可采取的措施有提高罐压、富氧通风或提高Kla。
38.一个优良的发酵罐装置和组成应满足的要求有严密的结构、良好的液体混合特性、良好的传质传热速率、具有配套而又可靠的检测、控制仪表。
39.新型啤酒发酵设备圆筒体锥底发酵罐的冷却方式有全夹套冷却、带式夹套冷却、间接蛇管夹套冷却、直接蛇管夹套冷却。
40.轴封的作用是防止染菌和泄露。
41.发酵液升温测量计算应在发酵最旺盛时期进行。
42.影响体积溶氧系数的主要因素是操作变量、发酵罐的结构及几何参数、物料的物化性能。
43.自吸式发酵罐依靠特设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和搅拌与溶氧传质的发酵罐。
44.中小型酒精发酵罐多采用灌顶喷水淋于罐外壁表面进行冷却。
45.现代发酵工业为了争取更大的利益，发酵罐正趋向大型和室外发展。
46.好氧发酵过程产生的热量可用生物合成热计算法、冷却水带出热量计算法、发酵液温升测量计算法、换热面积计算。
47.机械通风式发酵罐的主要部件有罐体、搅拌器、轴封、挡板、空气分布器、消泡器、换热装置等。
48.大型啤酒发酵设备常采用的喷洗装备是冷却蛇管或罐内蛇管和罐外壁喷洒联合冷却。
49.啤酒发酵设备大型化的目的有使啤酒质量均一化、生产合理化和生产效率高。
50.新型啤酒发酵设备中真空安全阀的作用是允许空气进入罐内，建立罐内外压力的平衡。
51.溶氧的传质总推动力是气相与细胞内氧浓度差。
52.通风式发酵罐中，空气分布装置的作用是吸入无菌空气，并使空气分布均匀。
53.好气性发酵工厂，在无菌空气进入发酵罐之前应该安装真空安全阀，以确保安全。
54.为了强化轴向混合，可采用涡轮式和推进式叶轮共用的搅拌系统。
55.涡轮搅拌器有平叶式、箭叶式、弯叶式三种。
56.气升式发酵罐按其所采取的液体循环方式的不同，可划分为外循环气升式发酵罐和内循环气升式发酵罐。
57.机械自吸式发酵罐的主要构件是自吸搅拌器及导轮。
58.反应器的混合时间是发酵罐几何尺寸、搅拌叶轮设计、操作条件以及发酵液流变特性的函数。
59.搅拌叶轮类型的选择主要考虑功率准数和混合特性以及叶轮所产生的液流作
用力等等。
60.生物反应器的传递现象与过程受对流和扩散两个机理控制。
61.理论和实践表明，通气量对气升式发酵罐的混合与溶氧起决定性作用，而通气压强对发酵液的流动与溶氧也有相当的影响。
62.生物反应器放大的核心问题是传递过程，包括质量传递、热量传递和动量传递三方面内容。
63.无菌空气在好氧发酵生产中的作用是供应生物细胞呼吸代谢所必须的氧；强化培养液的混合与传质和维持反应器有适宜的表压以防止外界杂菌进入生物发酵系统。
64.酒精发酵罐的洗涤多采用CIP自动清洗系统。
65.大型发酵罐的放料速度很快，有可能造成负压，因此应设有真空安全阀。
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。
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 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
生物工程设备期末题 1．根据工艺操作，发酵生产设备类型分为 发酵设备和 发酵设备。 2．小型发酵罐罐顶和罐身采用 连接，材料一般为不锈钢。 3．罐体各部分的尺寸有一定的比例，罐的高度与直径之比一般为 左右。 4．挡板的作用是防止液面中央形成 流动，增强其湍动和溶氧传质。 5．消泡器的作用是 。 6．大型发酵罐搅拌轴较长，常分为二至三段，用 使上下搅拌轴成牢固的刚性联接。 7．为了防止发酵液泄漏和杂菌污染，搅拌器轴与罐顶或罐底连接处需要密封，即 。 8．一个发酵罐的圆柱部分体积为80 L ，上下封头的体积分别为10 L ，如果装料系数为80%，则罐的总容积为 L ，罐的有效容积为 L ，公称容积为 L 。 9．CIP 清洗系统整个清洗程序分7个步骤：预冲洗、 、中间清洗、清水喷冲、碱喷冲、清水冲洗、 。 10．细胞培养的操作方式有 、流加式操作、半连续式操作、 连续操作和 。 11．笼式通气搅拌反应器由两大部分组成： 和 。搅拌笼体由 和其顶端的 以及套在笼体外面的 组成。 二、名词解释 1. 连续发酵。2．在线检测。3．净化工作台。4．公称容积。5．流加式操作 三、简答题 1. 机械搅拌发酵罐的基本要求是什么？2．机械搅拌通风发酵罐中搅拌器的作用是什么？3．圆柱锥底啤酒发酵罐上为什么要安装真空安全阀？4．朝日罐生产啤酒的优缺点是什么？ 1. 试论述传感器应满足哪些条件？2．以四器组合为例说明啤酒生产中麦汁的制备设备包括哪几种，每种设备的用途是什么？ 六、计算题（10分×1 = 10 分） 一个年生产12万t 赖氨酸的发酵工厂，发酵产酸水平为18％，提取总收率为85％，年生产时间为300d ，发酵周期为60 h ，洗罐准备时间为12 h ，设发酵罐的装罐系数为80％，发酵罐的容积为450 m3。问：1、该工厂每日产量是多少(t/d)？2、每日所需要的发酵液量是多少？3、每日所需要的发酵罐容积为多大？4、生产12万t 赖氨酸需要发酵罐的总数是多少？(每步计算请标清楚单位,小数点后保留一位有效数字) 一、名词解释 1、 菌体的率 YX/S 对基质的细胞得率Yx/s 2、半连续式操作 又称反复分批式培养或换液培养，是指在分批式操作的基础上，不全部取出反应系剩余部分重新补新的营养成分，再按分批式操作的方式进行培养，这是反应器内培养液的总体积保持不变的操作方式。 3、Ka 4、发酵稀释比D:补料速度与反应器体积的比值（h-1），在稳定状态下，细胞的生长速率等于稀释速率 5、过滤效率被捕捉的粉尘量与原空气中粉尘量之比。 6、装料系数：发酵罐存在持气与起泡问题，必须在充入培养液后留有一定的空间。 式中 V —发酵罐的代表容积（m 3）；V 0—进入发酵罐的发酵液量（m 3）ψ —装液系数 7、实罐灭菌：将培养基置于发酵罐中用蒸汽加热，达到预定灭菌温度后，维持一定时间，再冷却到发酵温度，然后接种发酵，又称分批灭菌。 8、升膜式蒸发器：真空蒸发设备，主要由加热室和汽液分离器组成，在真空状态下溶液在蒸发器的加热表面形成液膜，很快受热升温、汽化、浓缩。液膜与蒸发的二次气流方向相同称为升膜式蒸发器。 S x x ?-?=＝消耗基质的质量生成细胞的质量/s Y ?0V V =
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______。
生物工程设备部分习题 复习思考题： 1、通风发酵设备比拟放大的基本概念，说明以k d 及 为基准的 比拟放大的程序。 2、机械通风发酵罐中挡板的作用及全档板概念。 3、机械通风发酵罐的换热装置常用的有哪几种形式，并简要说明其特点。 4、发酵过程的热量计算方法有几种，并列出简单算式。 5、气升式发酵罐的结构工作及原理及特点。 6、搅拌器常用的形式有哪几种？在发酵罐中选取的流型有何特点，功率准数N P 的选定。 7、什么是牛顿型流体，什么是非牛顿型流体，非牛顿型流体有哪几种各自特点如何？ 8、复述双膜理论，写出传氧速率与气、液溶氧浓度关系式。 9、兼气酒精发酵设备常用结构，冷却面积的计算方法及步骤。 10啤酒圆筒锥体发酵罐的特点，及设计时需要考虑哪几方面问题。 11、写出生化过程5个参变量的检测目的及常用检测仪器。 12、什么叫生物传感器？生物敏感材料常用哪几种？ 13、生物传感器主要由哪几部分组成及工作原理。 14、生物传感器敏感膜的成膜方法通常有几种？说出其中一种的制作过程。 15、生物传感器在发酵生产中有何重要意义，举例说明。 16、简述搅拌周线速度（πND ）搅拌液流速度H 搅拌循环量Q L 对发酵缸比拟放大的影响。 1 2 p v
计算题|： 1、某通风发酵罐直径=液柱高度=2m N=2.0/s=120r/min 螺旋浆搅拌D i=0.33D=0.66m 通风比=0.5m3/m3minρ=1000kg/m3μ=0.001 牛.秒/m2求pg 2、某细菌醪发酵罐——牛顿流体 罐径=1.8米 园盘六弯叶涡轮直径D=0.60m，一只涡轮 罐内装器块标准挡板 搅拌四转速N=168转/分 通气量Q=1.42m3/分（罐内状态流量） 罐压ρ=1.5绝对大气压 醪液粘度：μ=1.96×10-3牛·秒/㎡ 醪液密度：ρ=1020kg/m3 求：Pg 3、有一个5m3生物反应器，罐径为1.4m，装液量为4m3，液深 为 2.7m，采用六弯叶涡轮搅拌器，叶径为0.45m，搅拌转速N=190r/min，通风比为1：0.2，发酵液密度为1040kg/m3，发酵液粘度：1.06×10-3Pa·s，现需放大至50 m3罐进行生产，试求大罐尺寸和主要工艺条件（列表） 4、一台连续灭菌设备，培养液流量为18m3/小时，发酵罐装 料36m3，原始污染度为105个/ml，要求灭菌度Ns=10-3个/罐，灭菌温度为398开（此温度下K=11/分，求维持时间ι和维持罐容积）
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壹章绪论题库 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）的壹种新型跨学科技术。 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，而且不同的发酵和不同微生物有关。（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，利用物料和杂质在物理特性上的差异，能够采用壹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，第壹层是接料筛面，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，能够加速粉料离开筛孔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、培养基灭菌方式有俩种：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壹定程度的破坏。
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。
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
发酵罐数的确定 某氨基酸发酵产酸率12%，发酵时间为36h 。辅助时间为24h ，每个发酵罐有效容积为100m 3.。试设计年产率5000t 该氨基酸所需发酵罐个数。 解：由362460p b t t t h =+=+= /t p V t P C =? 所以：10012%/0.2/60 t p P V C t t h ?=?== 5000 2.853365240.2 N ==≈??个 轴功率的计算： (w=r/s) 发酵罐体积：23 0.154V D H D π=+ 2Re i L D ωρμ??=、 24s Q D v π= 0.560.70.79(2.36 3.30)()10g L s L P K a n V V ω-=+? n ：搅拌叶轮组数 Vs:cm/min 不通气搅拌下的轴功率: 通气搅拌下的轴功率： 350p i L P N D ωρ= (w=r/s) 233 0.3900.082.2510()i g P D P Q ω-=? (w=r/min) Di （m ） Di －涡轮直径（cm ） Q －通气量（mL/min ） 例题：某酶制剂厂 10m 3机械搅拌发酵罐，发酵罐直径D=1.8m ，一只圆盘六弯叶涡轮搅拌器直径D =0.6m ，罐内装有四块标准挡板，装液量VL 为6m3，搅拌转速 ω=168rpm ，通气量Q=1.42 m3 /min ，醪液粘度μ=1.96×10-3 N ·s/ m2，醪液密度 ρ=1020 kg/ m3 ，三角皮带的效率是 0.92，滚动轴承的效率是 0.99，滑动轴承的效率是0.98，端面轴封增加的功率为 1%，求轴功率Pg 和kL α，并选择合适的电机。（已知在充分湍流状态时，圆盘弯叶涡轮搅拌器的功率准数 NP = 4.7 ） 解：1.先求出Re ：2243(168/60)0.61020Re 5.25101.9610 i L D ωρμ-??===?? 2.因Re ≥104，所以发酵系统在充分湍流状态，即有功率系数NP = 4.7 ，故叶轮的不通气时 搅拌功率P 0为：33550i 1684.710200.68.07kW 60P L P N D ωρ??=??? ??? ＝＝（） 3.求通气时搅拌功率Pg ： 023 23i 30.393 0.39g 0.080.088.07168602.2510) 2.2510() 6.55(kW)1420000P D P Q ω--??=?=??=（
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
生物工程设备作业（1-4章） 绪论 1 为提高生产效应或降低生产成本，生物工程设备发展的趋势是什么？ （1）、设备材料越用越好：地缸、木桶——水泥池——碳钢、低合金钢——优质合金钢。（2）、发酵设备容积逐渐增大：由传统的木桶200-400L逐渐发展到现在:啤酒320m3、谷氨酸700m3、单细胞蛋白1500m3、喷雾干燥塔由蒸发能力50kg/h发展到5000kg/h。（3）、自动化程度越来越高：由手动及人工看罐，发展到温度、搅拌、风量、风压、PH、溶氧、消泡、补料全部可以进行自控，应用微机管理。 （4）、设备趋于标准化：由自行设计、加工发展到厂家可提供标准图纸及可订购加工。（5）、工艺流程更简单化：设备的整合使得单元操作合并，缩短了工艺流程；先进设备的应用，完全改变了原有复杂的工艺流程。 （6）、由分批生产向连续化生产过渡：连续化生产同分批生产相比较，具有优点：操作简单、生产能力大、设备利用率高（灭菌）、生产质量稳定、易实现自动化。目前，液化、糖化、连消、发酵、浓缩、干燥、结晶等单元操作都可进行连续操作。 2 为适应现代工业化生产的要求，生物工程设备技术改进的方向是什么？ 3 生物工业化的生产，对生物工程设备的要什么？ 掌握生物工程生产设备结构及工作原理。主要设备的设计计算及选型。掌握生物反应器发酵罐的设计。了解国外生物工程与设备的新技术、新设备及发展动向。初步具有独立分析和解决试验研究及工业生产上的工程设备问题的能力。 物料输送 1 在进行输送物料设备的选型时，一般考虑的主要因素是什么？ 2 斗式提升机的料斗类型和各自输送的对象是什么？ 深斗：深度大、装料多，较难卸料，适用于干燥、易撒落的颗粒物料。 浅斗：深度小，斗口宽，易卸料，可用于较湿和较黏物料的输送。 尖角形斗：侧壁延伸至板外成挡板，安装无间隙，侧壁相连成导槽，不易侧滚。 3 斗式提升机的喂料和卸料方式有哪些，分别适用那种类型的物料？ 喂料——掏取式：干燥松散的小颗粒、粉状物料，带速较高 喂入式：潮湿易结团或大颗粒物料，带速较低 卸料——离心式：适用干燥松散且磨损小的物料 重力式：适用黏度较大或较重不易甩出的物料 4 带式输送机的基本机构和输送的对象是什么？ 组成：输送带、托辊、鼓轮、传动装置、紧装置、加料装置、卸料装置 水平或倾斜输送粉状、颗粒状、块状、整件物料 5 螺旋输送机输送的特点？ 优点：构造简单，密封好，便于在若干位置进行中间装载或卸载。同时进行物料输送和混合缺点：动力消耗较大，物料易受损伤，螺旋叶及料槽也易磨损，输送距离短。 6 风力输送的方式有哪些？各自的输送特点是什么？ 1.吸引式输送特点：多点吸料送到一点、负压状态，物料不会泄漏、风机在运行时 不会污染物料、加料装置简单、物料造成风机磨损，输送动力有限，输送距离短，输送量小 2.压力输送特点：一点加料送到多点、输送动力大，输送距离长，输送量大、风机 工作环境较好、需要特殊加料装置；正压输送，粉料易泄漏；风机污染物料
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。
生物工程设备考试题 目
生物工程设备作业（1-4章） 绪论 1 为提高生产效应或降低生产成本，生物工程设备发展的趋势是什么？（1）、设备材料越用越好：地缸、木桶——水泥池——碳钢、低合金钢——优质合金钢。 （2）、发酵设备容积逐渐增大：由传统的木桶200-400L逐渐发展到现在:啤酒320m3、谷氨酸 700m3、单细胞蛋白1500m3、喷雾干燥塔由蒸发能力50kg/h发展到5000kg/h。 （3）、自动化程度越来越高：由手动及人工看罐，发展到温度、搅拌、风量、风压、PH、溶氧、消泡、补料全部可以进行自控，应用微机管理。 （4）、设备趋于标准化：由自行设计、加工发展到厂家可提供标准图纸及可订购加工。 （5）、工艺流程更简单化：设备的整合使得单元操作合并，缩短了工艺流程；先进设备的应用，完全改变了原有复杂的工艺流程。 （6）、由分批生产向连续化生产过渡：连续化生产同分批生产相比较，具有优点：操作简单、生产能力大、设备利用率高（灭菌）、生产质量稳定、易实现自动化。目前，液化、糖化、连消、发酵、浓缩、干燥、结晶等单元操作都可进行连续操作。 2 为适应现代工业化生产的要求，生物工程设备技术改进的方向是什么？ 3 生物工业化的生产，对生物工程设备的要求是什么？ 掌握生物工程生产设备结构及工作原理。主要设备的设计计算及选型。掌握生物反应器发酵罐的设计。了解国内外生物工程与设备的新技术、新设备及
发展动向。初步具有独立分析和解决试验研究及工业生产上的工程设备问题的能力。 物料输送 1 在进行输送物料设备的选型时，一般考虑的主要因素是什么？ 2 斗式提升机的料斗类型和各自输送的对象是什么？ 深斗：深度大、装料多，较难卸料，适用于干燥、易撒落的颗粒物料。 浅斗：深度小，斗口宽，易卸料，可用于较湿和较黏物料的输送。 尖角形斗：侧壁延伸至板外成挡板，安装无间隙，侧壁相连成导槽，不易侧滚。 3 斗式提升机的喂料和卸料方式有哪些，分别适用那种类型的物料？ 喂料——掏取式：干燥松散的小颗粒、粉状物料，带速较高 喂入式：潮湿易结团或大颗粒物料，带速较低 卸料——离心式：适用干燥松散且磨损小的物料 重力式：适用黏度较大或较重不易甩出的物料 4 带式输送机的基本机构和输送的对象是什么？ 组成：输送带、托辊、鼓轮、传动装置、张紧装置、加料装置、卸料装置 水平或倾斜输送粉状、颗粒状、块状、整件物料 5 螺旋输送机输送的特点？ 优点：构造简单，密封好，便于在若干位置进行中间装载或卸载。同时进行物料输送和混合 缺点：动力消耗较大，物料易受损伤，螺旋叶及料槽也易磨损，输送距离短。 6 风力输送的方式有哪些？各自的输送特点是什么？
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