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生物反应工程原理 第三版 课后答案

生物反应工程原理 第三版 课后答案
生物反应工程原理 第三版 课后答案

简答题

1、说明动物细胞培养反应器中流体剪切力的主要来源?

P210

主要来源为:机械剪切力、气体搅拌剪切力

2、说明固定化酶反应的Φ模数的物理意义,它与那些变量与参数有关? P103

Φ = 表面浓度下的反应速率 / 内扩散速率

= 最大反应速率的特征值 / 最大内扩散速率的特征值 一级反应:e

1V P P

1D k S V =Φ Φ1 = Φ1 (V P ,S P ,k V1,D e ) Φ与内扩散速率、反应速率、内扩散阻力、对反应速率的限制程度、有效因子η等有关,而内扩散的有效因子又和颗粒粒度、颗粒活性、孔隙率、孔径、反应温度等有关

3、哪些传递过程特性与流体流动的微观效应有关?

P223,P298 7-30,PPT P1图

4、从反应器内物料混合的角度说明反应器放大过程中传递过程特性的变化? P235

有流体流变特性、流体剪切作用、传质特性、氧的传递、质量传递

5、说明生物反应器中对流体剪切力的估计参数有哪些?

P210

通过混合,可使反应器中物料组成与温度、pH 分布更趋于均匀,可强化反应体系的传质与传热,使细胞或颗粒保持悬浮状态

(1) 宏观混合:机械搅拌反应物流发生设备尺寸环流,物料在设备尺度上得到混合,对连续流动反应器即为返混

(2) 微观混合:物料微团尺度上的混合,反映了反应器内物料的聚集状态

6、生物反应器操作选择补料分批培养的理由有哪些?

P131,P177

(1) 积分剪切因子 I .

SF = ΔμL / Δx = 2πNd / (D -d) (2) 时均切变率 γave

(3) 最小湍流漩涡长度λ

7、说明临界溶氧浓度的生理学意义?

P62,P219

补料分批操作的特点是:可调节细胞反应过程环境中营养物质的浓度,一方面可避免某些营养成分的初始浓度过高而出现底物抑制的现象;另一方面又可防止某些限制性营养成分在反应过程中被耗尽而影响细胞生长及产物形成。同时还可解除产物的反馈抑制及葡萄糖的分解阻遏效应等。故在细胞反应过程中,实施流加操作可有效对反应过程加以控制,以提高反应

过程的水平。

8、说明得率系数的实质,它与哪些条件有关?

P42

对于好氧微生物细胞反应,微生物细胞对于氧有一个最低的要求,将能满足微生物呼吸的最低氧浓度称为“临界溶氧浓度”,用C OL,C表示。当溶氧浓度C OL值较低时,即C OL < C OL,C,氧的比消耗速率q O2则随C OL的升高而近似线性递增,细胞生长速率与溶氧浓度的关系可近似看作一级动力学关系,细胞生长将受氧浓度限制的影响;当C OL > C OL,C时,此时q O2不再随着COL 的变化而变化,q O2 = q O2,max,细胞生长速率与溶氧浓度无关。故对于好氧微生物细胞反应,为了消除氧限制的影响,应要求将反应液中溶氧浓度的水平控制在其临界值以上。

9、对半连续操作方式,Gaden III类反应器是否合适?

P70

GadenIII分类为非生长得率型产物,即生成产物与细胞生长无直接关系,产物为次级代谢产物,而半连续操作可以得到高密度细胞,可延长细胞生长稳定期的时间,适合次级代谢产物合成的特点,以提高其产量,所以该反应器适合。

10、举例说明应用生物反应工程的研究方法及原理?

P162

有:CSTR与膜过滤组合的细胞循环系统,对废水的生物处理系统。

原理:该过程由于活性污泥的沉降性能很好,很容易利用沉降的方法,将待处理水中的污泥进行浓缩,再返回反应器(曝气池)中,通过活性污泥大量循环的方法,来保持曝气池中的活性污泥浓度,解决了要求的废水处理量远大于活性污泥的比生长速率矛盾,这样既可以增加反应器的处理能力,又可以提高处理水的质量。

11、可以实现拟稳态的操作方式有哪些?

PPT

有:补料分批操作中的恒速流加,反复补料分批培养,反复流加,连续式操作。

12、说明动物细胞培养反应器的设计原理?

PPT

该反应器配有搅拌桨,其目的是为了混合均匀。此外,反应器模拟了体内生长环境,在无菌、适温及丰富的营养条件下,使细胞生长高密度、大规模培养。

13、说明固定化酶反应的Da准数的物理意义,它与哪些变量与参数有关?

P91

D a = 最大反应速率 / 最大传质速率

D a = r max / (k La cζo)

D a值可作为判断外扩散控制或反应控制的参数,D a = D a(r max,k La,cζo)

14、说明由最小湍流漩涡长度判断剪切力对细胞造成损伤的原理。机械搅拌反应器中流体剪切力是否会对微生物细胞造成损伤?

P213

在湍流条件下,流体的剪切作用与细胞所处环境的速度分布有关,导致细胞死亡与具有一定

速度分布的漩涡的相对大小有关。当漩涡尺寸大于细胞尺寸时,细胞会随着流体一起运动,此时流体的流线与细胞的流线之间速度差很小,细胞受到的剪切力较小,若漩涡尺寸小于细胞尺寸,细胞受到较大的剪切力,进而受到损伤,而微生物有细胞壁的保护一般不会受损。

15、说明本征(微观)动力学和宏观动力学的概念。影响宏观动力学速率的因素有哪些?P4 下方

(1)本征动力学又称为微观动力学,在无传递等工程因素影响时,生物反应固有的速率。该速率除了反应本身的特性之外,只与各反应组份的浓度、温度、催化剂以及溶剂的性质有关,而与传递因素无关。

(2)反应器动力学又称为宏观动力学,在一反应器内所观测得到的总反应速率,其影响因素有:反应器的形式与结构、操作方式、物料的流动与混合、传质与传热等。

16、说明反馈控制的概念,有哪些操作方式使用这种控制方式?

P185

在反馈控制流加中,常采用便于检测的参数来推测细胞的浓度或者产物的积累,或者求出与细胞活性或代谢相关的参数,如耗氧速率以及呼吸商等,进而对细胞反应过程进行调节和控制。

有:补料分批流加操作、连续操作等。

17、说明空时与空速的概念,它们与反应速率的关系如何?

P133 及 PPT

若反应器体积为V R,物料流入反应器的体积流量为F,平均停留时间τ=V R / F,又称为空间的时间,简称为空时。Τ越小,表示反应器处理物料的能力越大,τ的倒数τ-1成为空间速度,常以S v = τ-1 = F / V R来表示反应器体积单位时间内所处理的物料量,空速越大,反应器处理能力也越大。

18、以M-M动力学为例,说明如何按空时最小化原则进行反应器的设计?

P144

∵ τm = V R / F = (c s-c s0) / r s,r s = r max c s / (k s+c s)

∴ τm = (c s0-c s)(k s+c s) / r max c s

计算题

1、推导CSTR的空时计算式τ = (c x-c x0) / r x

P143-144

x

x x R m x

R x x x R x x x R r c c F V r V c c F r V c c F d c V 000)(0)(d -==∴=-∴=+-=ττ

其中,r x 为c x 的函数。

2、推导P185的pH 恒定法流加的加料特性式 (4-312)

P185

B

S

OH OH sf sf B S S X B X s x

sf sf x S X B x OH OH X B X f

s S X f OH B X B S F F c c c c F F Y Y r r c c c Y F r c c c Y c Y c Y F F =--=∴=-==-=

=0000,////,/,/

3、已知底物抑制酶反应,r max = mol/(L·min),K m = ×10-2 mol/L ,K SI = mol/L ,加料

流量F = 100 L/min ,进料底物浓度c S0 = mol/L ,转化率x S =

(1) 设计一个CSTR+CPFR 系统,计算其中CSTR 的最小反应器体积(作图说明)

(2) 如采用循环式CPFR ,试求出平推流反应器进口反应速率最大时的循环比

P22

(1)

L r c c F V F V r c c r c c l

k k c c k c r r h

C C C C C X ss s R R ss s s x x x SI SL s s m s ss S S S S

S S 6.34023

.1119.0-473.0100/mol 119.03.0107.4k c 023.1)

3.00473.01(0473.0107.40473.02.2)/1(/mol 0473.090.0473

.0473.0max 0max ,max ,m 2-m max ,s 2-max 00

00=?=-=∴=-=-=∴=??===÷+?+??=++==∴=-=-=τ

(2)

F F F

→ CSTR ,cs1 → CPFR →

C s0 c s1 c sf

4.94

R 0.119

R)100(10.0473100R 0.473100R)c F(1RF F R)(1SI

cs ss r r

=∴?+=??+?∴+=++=+=

F F F F

F R

4、某发酵过程,μ = / (2+C S ) (h -1),C S0 = g/L ,Y X/S =

(1) 设在一定体积V 的单个CSTR 中进行稳态、无细胞死亡的操作,求临界稀释率D C 、最大细胞生产率r x,max 、最佳稀释率D opt 、底物转化率X S

(2) 如采用以上最优加料速率,在反应器后再串联一个CSTR ,并使最后C S = 1g/L ,则求第2个反应器的有效体积

(3) 如用反应器总体积V 的2个CSTR 串联系统,仍采用上述加料流量。试计算双罐系统的临界稀释率,再证明双罐系统的第一罐的体积须大于

P148 公式

(1) D c = μmax c s0 / (k s +c s0)

μ=μmax c s / (k s +c s )= / (2+c s ) ∴μ=,ks=2

∴D c = ×50÷(2+50)=h,D opt = F/V R L

g c c c c L c k k D s s s s s s s /184.0x /g 84.0-5.04.02D -D k c h)10.08g/(L )2-250(0.50.6)k -k c (Y r 0.402/h )50

22-(15.0)1(20

0s opt max opt s s122s s s0max X/S max 0max opt ==-==?==

?=+??=+==+?=+-=μμμ (2) c x1 = c x0+Y X/S (c s0-c s1) = L

c x2 = c x1+Y X/S (c s1+c s2) = L

Y X/S = (c x -c x0) / (c s0-c s1) Y X/S = (c x2-c x1) / (c s1-c s2)

τm2 = V R2 / F = (c x2-c x1) / r x2

r x2 = μmax c s2c s2 / (k s +c s2)

V R2 = F(c x2-c x1)/r x2

由(1) D opt = F/V R1 = F/V ∴F =

∴V R1 = V V = × / =

(3) D c = D c1 = D c2 =μmax c s0 / (k s +c s0)

D 1 < D c <=> F / V R1 < h

V R1 > F/ =× =

故可得证

5、某动物细胞培养过程,若采用机械搅拌反应器,试确定最大允许的搅拌速度,所得的搅拌速度数值是否合理?若不合理,如何在此条件下避免细胞死亡?

已知,细胞直径为20μm,培养液运动黏度ν = 10-6m2/s,密度ρ = 1000 kg/m3,反应器有效体积V R=2×10-3m3,搅拌器直径 d = ,搅拌功率N P =

P213-214

令λ = 2μm = 2×10-5m

由λ = (v3÷ε)1/4

可知:ε= v3/λ4 = (10-6)3/(2×10-5)4 = s3

搅拌桨功率:p = ερd3 = ×1000× =

由P = N pρc N3d5可得:

N3 = P/(N pρc d5) = ÷×1000× = s

N = rad/s = 1023r/min

解得:N = s = min

不合理

无气泡则合理,机械搅拌并非起剪切力的真正作用,若有气泡则降速

可添加微载体,降低搅拌速度。

化学反应工程试卷及答案

. 化学反应工程试卷及答案 一、填空题(共25分,每空1分) 1.化学反应工程学不仅研究化学反应速率与反应条件之间的关系, 即 ,而且着重研究传递过程对 的影响,研究不同类型反应器的特点及其与化学反应结果之间的关系。 2.反应器按型式来分类可以分为管式反应器、 和 。 3.对于反应D C B A 432+=+,反应物A 的消耗速率表达式为 ;反应产物C 的生成速率表达式为: 。 4.反应器设计计算所涉及的基础方程式就是动力学方程式、 和 。 5.间歇釜反应器中进行如下反应: P A → (1) 1 1n A A C k r = 1E S A → (2) 22n A A C k r = 2E 在Ao C 和反应时间保持不变下,降低反应温度,釜液中S p C C /增大,表明活化能1E 与2E 的相对大小为 ;在温度和反应时间保持不变下,增高反应浓度,釜液中S p C C /增大,表明反应级数1n 、2n 的相对大小为 。 6.单位时间内由颗粒外表面传递至气相主体的热量可由牛顿冷却定律表达,其表数学表达式为 。 7.全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为 、 。 8.对催化剂性能影响最大的物理性质主要是 、 和孔体积分布。 9.复合反应包括三个基本反应类型,即并列反应、平行反应和_____________。 10.在停留时间相同的物料之间的均匀化过程,称之为 。而停留时间不同的物料之间的均匀化过程,称之为 。 11.对于反应级数0n 的反应,为了降低反应器容积,应选用 反应器为宜。 12.固定床催化反应器主要缺点是 , 。 13.有效因子物理意义 =η 。 14. 多段绝热式反应器是筒体内放置几次搁板,搁板上放置 ,层与层之间设置气体的 装置。 二、选择题(共20分,每小题2分) 1.对于可逆放热反应,为提高反应速率应( )。 A .提高压力 B .降低压力 C .提高温度 D .降低温度 2.对于反应sS rR bB aA +→+,则)___(A r r r -=( )。 A. a r B. b r C.r a D. r a 3. 非等分子反应22222O H N H NO +=+的膨胀因子NO δ等于( ) A. 1/2 B. –1 C. –1/2 D. 2 4. 平推流反应器停留时间分布的无因次方差2θσ为( ) A. 0.5 B. 2 C. 0 D. 1

生物反应工程_贾士儒_试卷2

生物反应工程考试试卷(2004年4月) 班级姓名成绩 一、基本概念(8分) 返混: 酶的固定化技术: 能量生长偶联型: 有效电子转移: 二、写出下列概念的数学表达式(8分) 停留时间:稀释率: 转化率:Da准数: 外扩散效率因子:菌体得率: 产物生成比速:菌体得率常数: 三、判断题(8分) 1、竞争性抑制并不能改变酶促反应的最大反应速率。( ) 2、Da准数是决定固定化酶外扩散效率的唯一准数,Da准数越大,外扩散效率越高。( )

3、流加培养达到拟稳态时,D=μ。( ) 4、单罐连续培养,在洗出稀释率下,稳态时罐内基质浓度为零。( ) 5、连续培养微生物X过程中,污染了杂菌Y,若μX>μY,则杂菌Y不能在系统中保留。( ) 四、图形题(12分) 图1为微生物生长动力学1/μ~1/S曲线,指出曲线Ⅰ、Ⅱ中哪条代表竞争性抑制,哪条代表无抑制情况。 图2为产物的Lueduking and Piret模型,指出曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表的产物类型。 图1 图2 曲线Ⅰ:曲线Ⅰ: 曲线Ⅱ:曲线Ⅱ: 曲线Ⅲ: 图3为连续培养的数学模型,请在图中标出临界稀释率D crit和最大生产强度下的稀释率D m。 图4为微生物生长模型,请图示说明如何判断限制性基质? Ⅰ Ⅱ 1/μ Ⅰ Ⅱ

图3 图4 五、简答题 (24分) 1、莫诺方程与米氏方程的区别是什么? 2、影响固定化酶促反应的主要因素有哪些? X DX

3.举例说明连续培养的应用? 4.CSTR、PFR代表什么含义?比较CSTR型和PFR型酶反应器的性能。 六、计算题(40分) 1.以葡萄糖为限制性基质,在稀释率D = 0.08 (1/h)条件下,连续培养Candida utilis,建立了化学平衡式,结果如下,求菌体得率Y X/S。(4分)0.314C6H12O6+0.75O2+0.19NH3CH1.82N0.19O0.47 +0.90CO2 +1.18H2O

反应工程课后习题参考答案

1 绪论 1.1在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应: 3222CH OH O 2HCHO 2H O +→+ 32222CH OH 3O 2CO 4H O +→+ 进入反应器的原料气中,甲醇:空气:水蒸气=2:4:1.3(摩尔比),反应后甲醇的转化率达72%,甲醛的收率为69.2%。试计算 (1)反应的选择性; (2)反应器出口气体的组成。 解:(1)由(1.7)式得反应的选择性为: 0.629Y S 0.961196.11% X 0.720==== (2)进入反应器的原料气中,甲醇:空气:水蒸气=2:4:1.3(摩尔比),当进入反应器的总原料量为100mol 时,则反应器的进料组成为 2由甲醇的转化率达72%2y x +=72%; 4 .27x =69.2% 解得x=18.96; y=0.77 所以,反应器出口气体组成为: CH 3OH: %1002 21004.27?+ +--y x y x =6.983%

空气: %1002 210023279.54?+ +-- y x y x =40.19% 水: %10022100281.17?+ +++y x y x =34.87% HCHO: %10022100?+ +y x x =17.26% CO 2: %1002 2100?+ +y x y =0.6983% 1.2工业上采用铜锌铝催化剂由一氧化碳和氢合成甲醇,其主副反应如下: 23CO 2H CH OH +? 23222CO 4H (CH )O H O +?+ 242CO 3H CH H O +?+ 24924CO 8H C H OH 3H O +?+ 222CO H O CO H +?+ 由于化学平衡的限制,反应过程中一氧化碳不可能全部转化成甲醇,为了提高原料的利用率,生产上采用循环操作,即将反应后的气体冷却,可凝组份变为液体即为粗甲醇,不凝组份如氢气及一氧化碳等部分放空,大部分经循环压缩机后与原料气混合返回合成塔中。下图是生产流程示意图 放空气体 Akmol/h 原料气和冷凝分离后的气体组成如下: 组分 原料气 冷凝分离后的气体 CO 26.82 15.49 H 2 68.25 69.78 CO 2 1.46 0.82

20084生物反应工程A答案05级标准

考试方式:闭卷 太原理工大学《生物反应工程》A 试卷答案 适用专业:05级生物工程 考试日期: 2008-4- 时间: 120 分钟 共 6页 一.名词解释(每题3分,共30分) 1. 固定化酶的位阻效应 答:是载体的遮蔽作用(如载体的空隙大小、固定化位置或方法不当)给酶的活性中心或调节中心造成空间障碍,使底物和效应物无法与酶接触等引起的。 2. 单细胞微生物的世代时间 答:细胞两次分裂之间的时间。 3. 生物需氧量 答:一般有机物可被微生物所分解,微生物分解水中有机物需消耗氧,所消耗水中溶解氧的总量称为生物需氧量,为环境监测指标。 4. Y ATP 答:消耗1摩尔ATP 所获得的干菌体克数,g/mol. 5. 微生物生长动力学的非结构模型 答:不考虑细胞结构,每个细胞之间无差别,即认为细胞为单一成分。这种理想状态下建立起来的动力学模型称为非结构模型。 6. 恒浊法 答:指预先规定细胞浓度,通过基质流量控制以适应细胞的既定浓度的方法。 7. k L a 答:体积传质系数,1/s 8. 牛顿型流体 9. 答:剪切力与切变率比值为定值或剪切力与速度梯度成正比时称为牛顿型流体。 10.临界溶氧浓度 答;指不影响呼吸所允许的最低溶氧浓度。 11.非均衡生长 12.答:随着细胞质量的增加,菌体组成如蛋白质、RNA 、DNA 、细胞内含水量等的合成 速度不成比例,这种生长称为非均衡生长。 二.判断题 (每题2分,共30分)

1. 米氏方程中饱和常数的倒数1/K s 可表示酶与底物亲和力的大小。它的值 越大,表示酶与底物亲和力越大。 (√ ) 2. 稳态学说中所谓的稳态是指中间复合物ES 的生成速率与分解速率相等,达到动态平衡。 ( √) 3. 分配效应是由于固定化载体与底物或效应物之间的的亲水性、疏水性及静电作用引起微环境和宏观环境之间物质的不等分配,改变了酶反应系统 的组成平衡,从而影响反应速率的一种效应。 (√ ) 4.固定化酶的表观速率是假定底物和产物在酶的微环境和宏观环境之间的 传递是无限迅速,也就是在没有扩散阻力情况下的反应速率。 ( × ) 5. 在酶促反应中,不同的反应时间就有不同的最佳反应温度。 (√ ) 6. 固定化酶的分配系数Kp >1,表示固定化酶固液界面外侧的底物浓度大于内侧的底物浓度。 ( × ) 7. 微生物反应是自催化反应,即在目的产物生成的过程中生物自身要生长繁殖。 (√) 8. Monod 方程属于微生物生长动力学确定论的结构模型。 (× ) 9. 按产物生成速率与细胞生成速率之间的关系,次级代谢物的生成属于相关模型。 (× ) 10. 在微生物反应器的分批操作中,与其它操作方式相比,易发生杂菌污染。(×) 11. 流加操作的优点之一是可任意控制反应器中的基质浓度。 (√ ) 12. 连续式操作一般适用于大量产品生产的场合。 ( √ ) 13. 在单级连续培养中,一般由于[S in ]>>K s ,所以根据Monod 方程可以认为D cri ≈μmax 。 (√ ) 14. 在连续培养中,如果一种杂菌进入反应器,它的比生长速率小于培养 所使用菌的比生长速率,那么杂菌可被洗出。 (√ ) 15. 动物细胞的培养方式有悬浮培养和贴壁培养两种方式。 (√ ) 三.推证题(每题5分,共20分)(只要每步推导正确,最后得证即可得分) 1. 利用稳态法建立非竞争性抑制动力学方程。设酶促反应机制为: 试推导其速率方程为

反应工程总复习题(答案)

化学反应工程试题答案 一、单选题:(共60 小题,每题0.5分) 1、化学反应工程是研究如下问题的学科:(A ) A、化学反应器工程问题 B、化工单元操作 C、反应器特性 D、传递特性 2、化学反应工程研究的对象是:(A) A、化学反应器 B、单元操作 C、化工流程 D、化学工艺 3、连续操作的反应器的独立变量为(C) A、浓度 B、反应时间 C、反应器体积大小 4、理想混合的间歇反应器的独立变量为(B) A、反应速率 B、反应时间 C、反应空间 5、连续操作的理想混合流反应器的独立变量是:(C) A、反应物浓度 B、反应时间 C、反应空间 6、间歇操作的反应器所具有的特点包括:(A) A、参数随时间变化 B、参数随空间变化 C、累积量为零 D、累积量不为零 7、在对理想的全混流反应器进行物料衡算时,下面哪些量为零:(D) A、流入量 B、流出量 C、反应量 D、累积量 8、在对定常态操作的反应器进行物料衡算时,下面哪些量为零:(D) A、流入量 B、流出量 C、反应量 D、累积量 9、稳定的定常态操作点符合如下条件:(A) A、移热速率大于放热速率 B、移热速率小于放热速率 C、移热速率等于放热速率 10、若CSTR 的某一操作点是稳定的定常态操作点,则该操作状态具有的特点是:(C) A、移热速率大于放热速率 B、移热速率小于放热速率 C、移热速率等于放热速率 11、在CSTR 中进行一级不可逆反应,最多可以有几个定常态操作点?(D) A、0 B、1 C、2 D、3 E、4 12、对于反应级数大于零的反应,下述情况哪种容积效果最高?(C)

A、单釜CSTR B、多釜CSTR C、PFR

生物反应工程贾士儒试卷1

生物反应工程考试试卷(2003年6月)班级姓名成绩 一、名词解释(10分) 流加式操作: 能量生长非偶联型: 返混: 搅拌器轴功率: 固定化酶: 二、请列出下列物理量的数学表达式(10分) 停留时间: 呼吸商: 稀释率: Da准数: 转化率:

三、判断题(10分) 1、单罐连续培养稳态下,D=μ。( ) 2、流加培养达到拟稳态时,D=μ。( ) 3、单罐连续培养,在洗出稀释率下,稳态时罐内底物浓度为零。( ) 4、Da 准数是决定固定化酶外扩散效率的唯一参数,Da 准数越大,外扩散效率越高。( ) 5.酶经固定化后,稳定性增加,活性增大。( ) 四、图形题(15分) 图1为酶促反应1/r ~1/S 曲线,指出曲线Ⅰ、Ⅱ中哪条代表竞争性抑制,哪条代表无抑制情况。图2为流体的流变学曲线,试说出每条曲线所代表的流体类型。 图1 图2 Ⅰ Ⅱ 1/r d /d

图3为连续培养的数学模型,请在图中标出临界稀释率D crit和最大生产强度下的稀释率D m。图4为微生物生长模型,请图示说明如何判断限制性基质? 图3 图4 五、简答题(25分) 1、莫诺方程与米氏方程的区别是什么? X DX

2、CSTR、PFR代表什么含义?比较CSTR型和PFR型酶反应器的性能。 3、何谓恒化器,何谓恒浊器,二者有何区别? 4、影响k L a的因素有哪些,如何提高k L a或N v?

5、如何进行流加培养的控制、优化? 六、计算题(30分) 1、乙醇为基质,通风培养酵母,呼吸商RQ=0.6。反应方程为: C2H5OH+aO2+bNH3 c(CH1。75N0。15O0。5)+dCO2+ eH2O 求各系数a、b、c、d及菌体得率Y X/S。

反应工程第五章习题答案

化学反应工程习题(第五章) 5.1乙炔与氯化氢在HgCl 2-活性炭催化剂上合成氯乙烯的反应 2223C H HCl C H Cl +? ()A ()B ()C 其动力学方程式可有如下种种形式: (1) 2 (/)/(1)A B C A A B B C C r p p p K K p K p K p κ=-+++ (2) /(1)(1)A B A B B B C C A A r K K p p K p K p K p κ=+++ (3) /(1)A A B A A B B r K p p K p K p κ=++ (4) /(1)B A B B B C C r K p p K p K p κ=++ 试说明各式所代表的反应机理和控制步骤。 解:(1) A A σσ+? B B σσ+? A B C σσσσ+?+ (控制步骤) C C σσ?+ (2) 11A A σσ+? 22 122111 B B A B C C C σσσσσσσσ+?+→+?+(控制步骤) (3) A A σσ+? B B σσ+? A B C σσ+→+ (控制步骤) (4) B B σσ+? A B C σσ+→ (控制步骤) C C σσ?+ 5.2 在Pd-Al 2O 3催化剂上用乙烯合成醋酸乙烯的反应为 243222321C H C H C O O H O C H C O O C H H O 2 ++ ?+ 实验测得的初速率数据如下[功刀等,化工志,71,2007(1968).] 115℃, AcOH 200p mmHg =,2 92O p m m H g =。 24()C H p m m H g 70 100 195 247 315 465 5 010(/) r m ol hr g ??催化剂 3.9 4.4 6.0 6.6 7.25 5.4 注:1mmHg=133.322Pa

生物反应工程考试试卷标准答案

生物反应工程考试试卷标准答案 一、名词解释(10分) 流加式操作:先将一定量基质加入反应器内,在适宜条件下将微生物菌种接入反应器中,反应开始,反应过程中将特定的限制性基质按照一定要求加入反应器内,以控制限制性基质浓度保持一定,当反应终止时取出反应物料的操作方式。 能量生长偶联型:当有大量合成菌体材料存在时,微生物生长取决于ATP 的供能,这种生长就是能量生长偶联型。 返混:不同停留时间的物料的混合,称为返混。 搅拌器轴功率:搅拌器输入搅拌液体的功率是指搅拌器以既定的转速回转时,用以克服介质的阻力所需用的功率,简称轴功率。它不包括机械传动的摩擦所消耗的功率,因此它不是电动机的轴功率。 酶的固定化技术:是指将水溶性酶分子通过一定的方式如静电吸附、共价键等与载体结合,制成固相酶的技术。 二、请列出下列物理量的数学表达式 (10分) 停留时间:f V = τ 呼吸商:22/O CO Q Q RQ = 稀释率:V F D = Da 准数: m m N r Da = 转化率:0 0S S S t -= χ 三、判断题(10分) 1、单罐连续培养稳态下,D=μ。( √ ) 2、流加培养达到拟稳态时,D=μ。( √ ) 3、单罐连续培养,在洗出稀释率下,稳态时罐内底物浓度为零。( ) 4、Da 准数是决定固定化酶外扩散效率的唯一参数,Da 准数越大,外扩散效率越高。( ) 5.酶经固定化后,稳定性增加,活性增大。( )

四、图形题(15分) 图1为酶促反应1/r ~1/S 曲线,指出曲线Ⅰ、Ⅱ中哪条代表竞争性抑制,哪条代表无抑制情况。图2为流体的流变学曲线,试说出每条曲线所代表的流体类型。 图1 图2 图3为连续培养的数学模型,请在图中标出临界稀释率D crit 和最大生产强度下的稀释率D m 。图4为微生物生长模型,请图示说明如何判断限制性基质? 图3 4 S crit 如图所示。 若S

2011年反应工程A卷参考答案

《化学反应工程》期末考试试题A 卷参考答案 一、填空(每空3分,共24分) 1、在轴向分散模型中,模型的唯一参数彼克莱准数愈大轴向返混程度就 愈小 。 2、气体在固体表面上的吸附中物理吸附是靠__分子引力__结合的,而化学吸附是靠__化学键__结合的。 3、在等温活塞流反应器中进行一级均相反应,反应器体积不变,进口浓度C A0从1mol/L 增加到2mol/L ,如果出口转化率不变,则进料体积流量V 0必须 不变 ; 4、活化能的大小直接反映了___反应速率 _____对温度的敏感程度。 5、对于等温下进行串联反应S P A k k ?→??→? 21,在达到相同转化率的情况下,平推流反应器的效果 优于 全混流反应器。 6、用阶跃示踪法测停留时间分布时,通入示踪物5秒后测得F(t)=0.8,这说明通过该反应器的流体中80%的停留时间为 小于等于5秒 ,20%停留时间为 大于5秒 。 二、选择题(每题3分,共24分) 1、对于反应级数n >0的不可逆等温反应,为降低反应器容积,应选用__A 。 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器 C. 循环操作的平推流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 2、全混流反应器停留时间分布特征值方差2θσ为 B 。 A 、0 B 、1 C 、t D 、∞ 3、气相反应2423CO H CH H O +?+,进料时无惰性气体,CO 与2H 以1∶2摩尔比进料,则膨胀因子c o δ= A 。 A . -2 B. -1 C. 1 D. 2 4.反应级数n= C 时微观流体和宏观流体具有相同的反应结果。 A. 0 B. 0.5 C. 1 D. 2 5、对于单一反应组分的平行反应((A S A P →→主),副),其瞬间收率A ?随A C 增大而单调下降,则最适合的反应器为 A 。 A.全混流反应器 B. 全混流串接平推流反应器 C. 多釜串联全混流反应器 D. 平推流反应器 6. 阶跃示踪法测定停留时间分布对应曲线为 B 。 A. E (t )曲线 B. F (t )曲线 C. I (t )曲线 D. y (t )曲线 7、反应物A 的水溶液在等温全混流反应器中进行两级反应,出口转化率为0.4,若改为等体积的活塞流反应器中进行,则出口转化率为 C 。

化学反应工程课后答案

1 绪 论 1.1在银催化剂上进行甲醇氧化为甲醛的反应: 进入反应器的原料气中,甲醇:空气:水蒸气=2:4:1.3(摩尔比),反应 后甲醇的转化率达72%,甲醛的收率为69.2%。试计算 (1) (1) 反应的选择性; (2) (2) 反应器出口气体的组成。 解:(1)由(1.7)式得反应的选择性为: (2)进入反应器的原料气中,甲醇:空气:水蒸气=2:4:1.3(摩尔比), A P 出口甲醇、甲醛和二氧化碳的摩尔数n A 、n P 和n c 分别为: n A =n A0(1-X A )=7.672 mol n P =n A0Y P =18.96 mol n C =n A0(X A -Y P )=0.7672 mol 结合上述反应的化学计量式,水(n W )、氧气(n O )和氮气(n N )的摩尔数分别为: n W =n W0+n P +2n C =38.30 mol n O =n O0-1/2n P -3/2n C =0.8788 mol n N =n N0=43.28 mol 1. 1. 2其主副反应如 下: 由于化学平衡的限制,反应过程中一氧化碳不可能全部转化成甲醇,为了提高原料的利用率,生产上采用循环操作,即将反应后的气体冷却,可凝组份变为液体即为粗甲醇,不凝组份如氢气及一氧化碳等部分放空,大部分经循环压缩 原料气 Bkg/h 粗甲醇 Akmol/h

100kmol 放空气 体 原料气和冷凝分离后的气体组成如下:(mol) 组分原料气冷凝分离后的气体 CO 26.82 15.49 H 2 68.25 69.78 CO 2 1.46 0.82 CH 4 0.55 3.62 N 2 2.92 10.29 粗甲醇的组成为CH 3OH 89.15%,(CH 3 ) 2 O 3.55%,C 3 H 9 OH 1.10%,H 2 O 6.20%,均为 重量百分率。在操作压力及温度下,其余组分均为不凝组分,但在冷凝冷却过程中可部分溶解于粗甲醇中,对1kg粗甲醇而言,其溶解量为CO 2 9.82g,CO 9.38g,H 2 1.76g,CH 4 2.14g,N 2 5.38g。若循环气与原料气之比为7.2(摩尔比), 试计算: (1)(1)一氧化碳的单程转换率和全程转化率; (2)(2)甲醇的单程收率和全程收率。 解:(1)设新鲜原料气进料流量为100kmol/h,则根据已知条件,计算进料原料 i i i i i m i i 。 M’ m =∑y i M i =9.554 又设放空气体流量为Akmol/h,粗甲醇的流量为Bkg/h。对整个系统的N 2 作衡算 得: 5.38B/28×1000+0.1029A=2.92 (A) 对整个系统就所有物料作衡算得: 100×10.42=B+9.554A (B) 联立(A)、(B)两个方程,解之得 A=26.91kmol/h B=785.2kg/h 反应后产物中CO摩尔流量为

生物反应工程复习资料

生物反应工程原理复习资料 生物反应过程与化学反应过程的本质区别在于有生物催化剂参与反应。 生物反应工程是指将实验室的成果经放大而成为可提供工业化生产的工艺工程。 酶和酶的反应特征 酶是一种生物催化剂,具有蛋白质的一切属性;具有催化剂的所有特征;具有其特有的催化特征。 酶的来源:动物、植物和微生物 酶的分类:氧化还原酶、水解酶、裂合酶、转移酶、连接酶和异构酶 酶的性质:1)催化共性:①降低反应的活化能②加快反应速率③不能改变反应的平衡常数。 2)催化特性:①较高的催化效率 ②很强的专一性 ③温和的反应条件 易变性和失活 3)调节功能:浓度、激素、共价修饰、抑制剂、反馈调节等 固定化酶的性质 固定化酶:在一定空间呈封闭状态的酶,能够进行连续反应,反应后可以回收利用。 与游离酶的区别: 游离酶----一般一次性使用(近来借助于膜分离技术可实现反复使用) 固定化酶--能长期、连续使用(底物产物的扩散过程对反应速率有一定的影响;一般情况下稳定性有所提高;以离子键、物理吸附、疏水结合等法固定的酶在活性降低后,可添加新鲜酶溶液,使有活性的酶再次固定,“再生”活性) 固定化对酶性质的影响:底物专一性的改变 、稳定性增强 、最适pH 值和最适温度变化、动力学参数的变化 单底物均相酶反应动力学 米氏方程 快速平衡法假设:(1)CS>>CE ,中间复合物ES 的形成不会降低CS (2)不考虑 这个可逆反应(3) 为快速平衡, 为整个反应的限速阶段,因此ES 分解成产物不足以破 坏这个平衡 稳态法假设:(1)CS>>CE ,中间复合物ES 的形成不会降低CS (2)不考虑 这个可逆反应(3)中间复合物ES 一经分解,产生的游离酶立即与底物结合,使中间复合物ES 浓度保持衡定,即 P E ES S E k k k +→+?-211 P E ES +←ES S E ?+P E ES +→P E ES +←0=dt dC ES

反应工程课后答案

第二章 均相反应动力学 1、有一反应在间歇反应器中进行,经过8min 后,反应物转化掉80%,经过18min 后, 转化掉90%,求表达此反应的动力学方程式。 2 A A min 18A0min 8A0A A A0d d 2 19.019.0181)(21 8.018.081)(11kc t c kc kc x x c kt =- = -?== -?=-?= 为假设正确,动力学方程 3、 在间歇反应器中有一级液相可逆反应P A ?,初始反应时C A0=0.5mol/L ,C P0=0反应8min 后,A 的转化率为1/3,而平衡转化率是2/3,求此反应的动力学方程式。 解:p A A C k C k dt dC 21-=- 210021 22) 1(k k x C x C C C K k k Ae A Ae A Ae Pe ==-===即 根据一级可逆反应积分式 1212121min 08664.08 2ln 3 132ln 18ln 1 -==+∴+=-+= k k k k x x x k k t A Ae Ae 121 1m in 02888.0m in 05776.0--==∴k k P A p A A C C C k C k dt dC 02888.005776.021-=-=- 5、恒温恒容的气相反应A →3P ,其动力学方程为V n k dt dn V r A A A =- =-1)(,在反应过程 中系统总压p t 及组分A 的分压均为变量,试推导 )(A t p f dt dp =的表达式。

解:A t A A A t A A A A A A A A t A A t A A A t kp dt dp RT p k kc V n k dt dp RT dt dp RT dt dp RT dt dc r V n k dt dn v r dt dp dt dp p p p p p p p 221211(1)(22)(3)0 0======-=-=-=-=--=--=-+=得即 8、纯气相组分A 在一等温等容间歇反应器中按计量式P A 5.2?进行反应,实验测得如下 数据, 时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 ∝ 分压p A /MPa 0.1 0.08 0.0625 0.051 0.042 0.036 0.032 0.028 0.020 用积分法求此反应的动力学方程式。 解:由于当∞→t 时,02.0=A p 常数,因此假设为一级可逆反应。 )即,即,达到平衡时,020220 20220212 121210215 1 (5.125.25.125.25.210)(5.2101002 .02.02.0)02.01.0(5.2)(5.25.2A A A A A A A A A A A Ae pe pe Ae A A p p A A p p k p k p k p k p k p k p p k p k dt dp k k p p k k RT p k RT p k MPa p p p c k c k dt dc p A e - =-=-+-=-?-=- ====∴ ==-=-=-=-→∞

《化学反应工程》试题和答案基础部分

《化学反应工程》试题库 一、填空题 1. 质量传递、热量传递、动量传递和和化学反应称为三传一 反? 2. 物料衡算和能量衡算的一般表达式为输入-输出二累 积_____________ 。 3. 着眼组分A 转化率X A的定义式为 X A=( n A—n A)/ _____________ 。 4. 总反应级数不可能大于£—。 5. 反应速率-r A=kC A C B的单位为kmol/(m3? h).速率常数k的因次为 nV(kmol ? h ) 。 6. 反应速率-r A=kC A的单位为kmol/kg ? h.速率常数k的因次为mVkg ? h 。 7. 反应速率.kc A/2的单位为mol/L ? s.速率常数k的因次为 (mol) 1/2? L-1/2? s 。 8. 反应速率常数k与温度T的关系为lnk 10000 102.其活化能为 T mol 。 9. 某反应在500K时的反应速率常数k是400K时的103倍.则600K

时的反应速率常数k时是400K时的10 5倍。 10. 某反应在450C时的反应速率是400C时的10倍.则该反应的活化 能为(设浓度不变)mol 。 11. 非等分子反应2SO+Q==2SQ的膨胀因子sq等于________ 。 12. 非等分子反应N2+3H2==2NH的膨胀因子H2等于-2/3 。 13. 反应N b+3H2==2NH中(& )= 1/3 (仏)二1/2 扁3 14. 在平推流反应器中进行等温一级不可逆反应.反应物初浓度为G°. 转化率为X A.当反应器体积增大到n倍时.反应物A的出口浓度为 C A0(1-X A)n . 转化率为1-(1- X A”。 15. 在全混流反应器中进行等温一级不可逆反应.反应物初浓度为C A0. 转化率为X A.当反应器体积增大到n倍时.反应物A的出口浓度为 匚些.转化率为nxA—。 1 (n 1)X A 1 (n 1)X A 16. 反应活化能E越大.反应速率对温度越敏感。 17. 对于特定的活化能.温度越低温度对反应速率的影响越大。 18. 某平行反应主副产物分别为P和S选择性S的定义为(n P-g)/ (n s- n s0)

化学反应工程考试试卷及答案

一、填空(40分) (1)气相反应A+3B→2C,则δ= δ= 。ΒA dC A?r?,前提是(2)反应速率常数有时可以表为。A dt (3)空间速度是指 ___________ , 空间时间是指 __________。 (4)反应具有最佳温度曲线, 最佳温度曲线是指 __________ 。 4.0克/cm5)多孔性球形颗粒10克,半径1cm,系由密度为(孔隙率3的材料制成。 则其孔容积V= ,θ= g 。假密度ρ= 2?0.218?,如果采用扩散模型,则)已知某非理想流动反应器其停留时间分布的方差 (6?Pe=_______,如果采用多级全混流模型,则m=_______ (7)催化剂微孔内的气体扩散有____扩散,____扩散、____扩散、 及____扩散等多种形式。。 L r?2C AL A C1mol/L, ,进料反应进行至,(8)复合反应=A02C2r?M AM x?0.5, s = 时。如果该反应在在固体催化剂中进行时,由瞬时选择性LA。于内扩散的影响,选择性会t?E(t)dt?F(?)?F(0)?)(9,,。 0. (10)内扩散效率因子ζ和Thiele模数Φ的数值通常有如下关系: 外扩散和化学动力学控制时ζ1,Φ值较; 内扩散强烈影响时ζ1,Φ值较。 (11)CO中温变换反应器属于固定床里的反应器。固定床按气体流动方向, 可以分为和反应器。 492-=/s, =1.5×1012)某一级不可逆的气液反应过程,已知k=10mm/s,D(LL则当k 时,该反应属于快反应,反应区主要在,工业上可选用 反应器或反应器;当k 时,该反应属于慢反应,这时反应区主 要在,工业上可选用或反应器。 L2r?1.0CC BAL L 13AB为主产物,则适+(,)对于平行反应2r?2.0CC M BAA CC 的要求是宜的操作条件对和。BA (14)返混是指

生物反应工程原理习题解答

所求产物生成速率为: 3ES2r k c = (1) (1)快速平衡法 1E S 1ES1k c c k c -= 1 ES1E S 1 k c c c k -= (2) 2ES12ES2k c k c -= 2 ES2ES12 k c c k -= (3) 将(2)式代入(3)式,有 12 ES2E S 12 k k c c c k k --= 代入(1)式,得 123 E S 12 k k k r c c k k --= (2)拟稳态法 ES2 2ES13ES22ES20dc k c k c k c dt -=--= (4) ES1 1E S 2ES21ES12ES10dc k c c k c k c k c dt --=+--= (5) 将(4)式与(5)式相加,得 1E S 1ES13ES20k c c k c k c ---= (6) 由(4)式,则 32 ES1ES22 k k c c k -+= 代入(6)式,解得: 12 ES2E S 131223 k k c c c k k k k k k ---=++ 代入(1)式,得: 123 E S 131223k k k r c c k k k k k k ---=++ 2-2 解 所求产物生成速率为:

3ESS 4ES r k c k c =+ (1) ES 1E S 1ES 2ES S 2ESS 3ESS 4ES 0dc k c c k c k c c k c k c k c dt --=--++-= 即 ()()1E S 124ES 23ESS 0S k c c k k c k c k k c ---++++= (2) ESS 2ES S 2ESS 3ESS 0dc k c c k c k c dt -=--= 即 2ES S ESS 23k c c c k k -=+ (3) 代入(2)式,求得: 1E S ES 14 k c c c k k -=+ (4) 代入(3)式,求得: ()() 2 12E S ESS 2314k k c c c k k k k --= ++ (5) 将式(4)和(5)代入(1)式,有 ()() 212314E S E S 231414k k k k k r c c c c k k k k k k ---=++++ 2-3 解 线性拟合方程,23.34 1.8410y x -=+?, max 0.299 mol/(L min)r =?,3m 5.5010 mol/L K -=?。计算结果与使用最小二乘法的结果完全相同。 2-4 解 由,max S0 * m S0 r c r K c = +,有 ()()max S0 * 3m 3.9810 mol/L r r c K r --= =? 由,*I m m I 1c K K K ?? =+ ??? ,有

化学反应工程试卷

泰山医学院****~****学年第**学期 ****级临床医学专业本科《化学反应工程》试卷(A) 一、选择题(每小题1分,共 10 分。请将答案填在下面的表格内) 1.化学反应CO+3H 2CH 4 +H 2O ,其中化学反应计量系数为-1的是那种物质( )。 A.CO B. CH 4 C. H 2O D. CO 、 CH 4 、H 2O 2.气相反应A+3B C+D 进料时无惰性气体,A 、B 以2:1摩尔比进料,则膨胀因子δCO =( )。 A.2 B.1 C.-1 D.-2 3.对于一非恒容均相化学反应a A A a B B,反应组分A 的化学反应速率-v =( ) A.–v A =Vdt dn B - B. –v A =Vdt dn A - C.–v A =dt dc A - D. –v A =dt dc B - 4.全混流反应器的容积效率η=1.0,该反应的反应级数n=( )。 A. <0 B. =0 C. ≥0 D. >0 5.对于反应级n >0的不可逆等温反应,为降低反应器容积,应选用( )。 A.平推流反应器 B.全混流反应器 C.循环操作的平推流反应器 D.全混流串接平推流反应器 6.分批式操作的完全混合反应器非生产性时间t o 不包括下列哪项( )。 A.加料时间 B.物料冷却时间 C.反应时间 D.清洗釜所用时间 7.对于气—液相反应几乎全部在液相中进行的极慢反应,为提高反应程度,应选用( )装置。 A.填料塔 B.喷洒塔 C.鼓泡塔 D.板式塔

8.停留时间分布函数F(t)的定义为( )。 A. F(t)=dt t dF )( B. F(t)= )() (t dF t dF C. F(t)= ∞N N t D. F(t)= ∞N N 9.不属于气固相催化反应固定床反应器拟均相二维模型的特点是( )。 A.粒子与流体间有浓度差 B. 粒子与流体间无浓度差 C.床层径向有温度梯度 D. 床层径向有浓度梯度 10.流化床反应器中的操作气速v o 是根据具体情况定的,一般取流化数v o /v mf 有( )范围内。 A. 0.1~0.4 B. 1.5~10 C. 10~15 D. 0.4~1.5 二、填空题(每空 1 分,共 20 分) 1.),它和接触时间成( )关系。 2. 用阿累尼乌斯方程来描述反应速度常数与反应温度的关系式( ),对一给定反应温度升高,反应速率常数将( )。 3. 对于间歇系统中进行的化学反应v A A + v B B= v R R,用A 物质表示的反应进度定义为( )。 4. 具有良好搅拌装置的釜式反应器按( )反应器处理,而管径小、管子较长和流速较大的管式反应器按( )处理。 5. 实际流动反应器当t=0时,停留时间分布函数F(t)=( ),当t=∞时,停留时间分布函数F(t)=( ),停留时间分布密度函数为( )。 6. 催化剂失活主要是( )、( )、( )三类。 7. 气固相反应器主要分( )和( )两大类。 8. 气体组分在固体催化剂中的扩散过程主要形式有( )、( )、( )和( )。 9. 物料衡算式的基本表达形式为( )。 三、简答题(每题 6 分,共 36 分) 1. 连串反应(等温恒容下的基元反应)A k1 P k2 S 描绘组分A 、P 、S 随时间的变化关系图 。

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第一章导论 一解释名词 生物下游加工过程(生物分离工程),生物加工过程 1 、生物下游加工过程(生物分离工程):从发酵液、酶反应液或动/植物细胞培养液中将目标产物提取、浓缩、分离、纯化和成品化的过程。(ppt 第一章、课本page 1) 2、生物加工过程:一般将生物产品的生产过程叫生物加工过程,包括优良生物物种的选育、基因工程、细胞工程、生物反应工程及目标产物的分离纯化过程。(课本page 1) 二简答题 1 生物产品与普通化工产品分离过程有何不同?(生物下游加工过程特点是什么?)答:生物下游加工过程特点: <1>:发酵液组成复杂,固液分离困难——这是生物分离过程中的薄弱环节 <2>:原料中目标产物含量低,有时甚至是极微量——从酒精的1/10到抗菌素 1/100, 酶1/100万左右,成本高。 <3>:原料液中常伴有降解目标产物的杂质——各种蛋白酶降解基因工程蛋白产物, 应快速分离。 <4>:原料液中常伴有与目标产物性质非常相近的杂质——高效纯化技术进行分离。 <5>:生物产品稳定性差——严格限制操作条件,保证产物活性。 <6>:分离过程常需要多步骤操作,收率低,分离成本高——提高每一步的产物收得 率,尽可能减少操作步骤。 <7>:各批次反应液性质有所差异——分离技术具有一定的弹性。 2 生物分离工程在生物技术中的地位? 答:生物技术的主要目标产物是生物物质的高效生产,而分离纯化是生物产品工程的重要环节,而且分离工程的质量往往决定整个生物加工过程的成败,因此,生物分离纯化过程在生物技术中极为重要。 3 分离效率评价的主要标准有哪些?各有什么意义?(ppt) 答:根据分离目的的不同,评价分离效率主要有3个标准:

反应工程试卷及答案

反应工程 一、填空题(共20空,每空3分,共60分) 1.化学反应工程中的“三传一反”中的三传是指___ ____、____ ____、___ ____。 2.化学反应过程按操作方法分为___ ____、____ ____、___ ____操作。 3.活化能的大小直接反映了________ _________对温度的敏感程度。 4. 一级连串反应A S P 在全混流釜式反应器中,则目的产物P 的最大浓度=max ,P C _______ ______、=opt τ______ _______。 5.生成主产物的反应称为_________ ________,其它的均为_______ ________。 6. 如果平行反应 A P(主) S(副)均为一级不可逆反应,若主E >副E ,提高选择性P S 应__ _____。 7.对于恒容的平推流管式反应器____ ____、____ ____、___ ________一致。 8.全混流反应器的空时τ是_____ ____与_____ ____之比。 9. 对于可逆的放热反应A R 2,使反应速率最大的反应温度=opt T _____ ____。 10.对于循环操作的平推流反应器,当循环比β→0时反应器内返混为_____ ____,而当β→∞时则反应器内返混为______ ___。 二、单项选择题(共10小题,每题3分,共计30分) 1. 如果平行反应A P(主) S(副)均为一级不可逆反应,若主E >副E ,提高选择性P S 应_______。 A. 提高浓度 B. 提高温度 C. 降低浓度 D. 降低温度 2.气相反应2A + B → 3P + S 进料时无惰性气体,A 与B 以2∶1摩尔比进料,则膨胀因子A δ=____。 A. -1 B. -1/2 C. 1/2 D. 1 3.气相反应CO + 3H 2 CH 4 + H 2O 进料时无惰性气体,CO 与2H 以1∶2摩尔比进料,则膨胀因子 CO δ=_______。 A. -2 B. -1 C. 1 D. 2 4.全混流釜式反应器最多可能有_______个定常态操作点。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 5.对于反应级数n >0的不可逆等温反应,为降低反应器容积,应选用_______。 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器 C. 循环操作的平推流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 6.全混流反应器的容积效率η=1.0时,该反应的反应级数n_______。 A. <0 B. =0 C. ≥0 D. >0 7.一级连串反应A S K 12P 在全混流釜式反应器中,则目的产物P 的最大浓度=max ,P C _______。

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