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一用亚硫酸钠氧化法测定气液接触过程的体积传质系数

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气液反应传质教学实验技术研究

气液反应传质教学实验技术研究

关键词 ： 实验 技 术 ； 气液 反 应 ； 质 传
实践环节在高等学校培养创新型人才规划 中 占有 十分 重 要 的 地位 ¨ 。专 业 实 验是 学 生在 专 ］ 业基础课及其实验 的基础上 ， 结合专业课 的学习所 开出 的具 有一 定 的研究 型与综 合 型的实 验 ， 实验 在 中应体 现 出对 基础 理论 的巩 固 、 生创新 意识 与科 学 研 能力 的培养 。我们 在 多 年从 事气 液 两 相 流传 递 与反 应的科 研 基 础 上 ， 究 开 发 出适 合 化 学 工 研 程与 工艺专 业本 科 生创 新 技 能 培 养 的研 究 型综 合 型教 学实 验 ， 对创 新 型人才 培养 具有重 要意义 。 １ 以 Ｎ ２Ｏ ． ａＳ 溶液 吸收纯 氧的 一级反 应动 力学 常数
维普资讯
（ ２７ ０ ０ 年第４ 年第 期
Ｌ Ｂ Ｒ … ＲＹ Ｓ Ｉ Ｎ Ｅ Ａ Ｏ Ａ Ｏ Ｙ ＣＥ Ｃ Ｔ
２ ７ 月出 ０ 年８ 版 ０
气 液 反 应 传 质 教 学 实 验 技 术 研 究
孙 相 或 于 志 家 丁 洁
（ 大连 理工大 学化 工学 院
ｔ ＝０， ≥ ， ＝０ Ｚ Ｃ
边界条件为 ：＝ ， Ｃ； ￣ Ｃ＝ ，Ｃ＝ ｚ ０ Ｃ＝ ｉ － ， ０ ０ ｚ ８ ｄ
与一级 反应 的处理 方法 类似 ， 解 扩散反 应方 求
ｔ ０， ０ Ｃ＝Ｃ ＝Ｃ ＞ ＝ ， ；
ｔ＞０，＿＋ａ Ｃ ＝０ ｚ 。，
（６ １）
（ ０＃ ＠２７－４ ０ ｇ期
实 验 室 科 学
Ｄ ２ ０Ｃ
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纯氧 ， 其他反应条件不变 ， 则反应对 ０ 为二级 ， ： 其 反应 扩散 方程 为 ：

亚硫酸盐法测定容积氧传递系数汇总

亚硫酸盐法测定容积氧传递系数汇总
• 3）温度对C*的影响：水温的增减将使水的物理性质发生
变化，亦使KL·a值和C*值发生变化。当水温升高时，KL·a 值虽然增高，但C*值降低；反之，则KL·a值降低而C* 值升 高。它们二者随温度的变化是互相反向的，对氧转移速率的
影响有相互抵消的作用。因此，认真研究二者与温度之间的 关系在工程实践中是非常重要的。
0.05mol/L碘溶液的配制:18gkI溶于100ml水中加入6.346g I2定容到500ml 实际称量7.5gKI和3.75 I2，浓度为0.02mol/L，所以计算时应0.02mol/L来 计算氧气的消耗量。
根据表格中数据可看出氧吸收速率逐渐降低，可能由于同学取三角瓶时忘记 开启摇床降低氧传递效率。
溶氧系数的测定方法有许多种，概括起来可分为三大类，即 亚硫酸盐氧化法、动态法和稳态氧平衡法。本实验采用亚 硫酸盐氧化法，以Cu2+作为催化剂，溶解在水中的氧能 立即氧化其中的亚硫酸根离子，使之成为硫酸根离子。
2 2
• Nv：体积溶氧传递速率；(mol/ml·min) • KL·a：体积溶氧系数；(1/min) • C﹡：气相主体中含氧量；(mmol/L) • CL：液相主体中含氧量；(mmol/L) • △t：取样间隔时间；（min） • △V：△t内消耗的Na2S2O3ml数；(ml) • m：取样量；(ml) • N：Na2S2O3标准液的浓度；(mol/l)
25
2
4.45
120
25
2
4.73
140
25
2
5.22
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25
2
6.15
时间h 单位体积氧气总消耗量mol Nv Kla

化工原理下册计算答案

化工原理下册计算答案

j06a10013用不含溶质的吸收剂吸收某气体混合物中的可溶组分A ，在操作条件下，相平衡关系 为Y=mX 。

试证明：(L/V )min ＝m ?，式中?为溶质A 的吸收率。

j06a10103一逆流操作的常压填料吸收塔，用清水吸收混合气中的溶质A ，入塔气体中含A 1%(摩尔比)，经吸收后溶质A 被回收了80%，此时水的用量为最小用量的1.5倍，平衡线的斜率为1，气相总传质单元高度为1m ，试求填料层所需高度。

j06a10104在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质A ，进塔气体中溶质A 的含量为8%（体积%），吸收率为98%，操作条件下的平衡关系为y =2.5x ，取吸收剂用量为最小用量的1.2倍，试求：① 水溶液的出塔浓度；② 若气相总传质单元高度为0.6 m ，现有一填料层高为6m 的塔，问该塔是否合用？注：计算中可用摩尔分率代替摩尔比，用混合气体量代替惰性气体量，用溶液量代替溶剂量。

j06a10105在 20℃和 760 mmHg ，用清水逆流吸收空气混合气中的氨。

混合气中氨的分压为10mmHg ，经吸收后氨的分压下降到0.051 mmHg 。

混合气体的处理量为1020kg/h ，其平均分子量为28.8，操作条件下的平衡关系为y =0.755x 。

若吸收剂用量是最小用量的5 倍，求吸收剂的用量和气相总传质单元数。

j06a10106在常压逆流操作的填料塔内，用纯溶剂S 吸收混合气体中的可溶组分A 。

入塔气体中A 的摩尔分率为0.03，要求吸收率为95%。

已知操作条件下的解吸因数为0.8，物系服从亨利定律，与入塔气体成平衡的液相浓度为0.03(摩尔分率)。

试计算：① 操作液气比为最小液气比的倍数；② 出塔液体的浓度；③ 完成上述分离任务所需的气相总传质单元数N OG 。

j06a10107某厂有一填料层高为 3m 的吸收塔，用水洗去尾气中的公害组分A 。

测得浓度数据如图，相平衡关系为y =1.15x 。

生物反应工程实验

生物反应工程实验
（6）利用上述结果，即求出Vm与Km值。
【注意事项】
（1）实验表明，反应速度只在最初一段时间内保持恒定，随着反应时间的延长，酶促反应速度逐渐下降。原因有多种，如底物浓度降低，产物浓度增加而对酶产生抑制作用并加速逆反应的进行，酶在一定pH及温度下部分失活等。因此，研究酶的活力以酶促反应的初速度为准。
（2）本实验是一个定量测定方法，为获得准确的实验结果，应尽量减少实验操作中带来的误差。因此配制各种底物溶液时应用同一母液进行稀释，保证底物浓度的准确性。各种试剂的加量也应准确，并严格控制准确的酶促反应时间。
五、爱护仪器、节约药品。仪器损坏后应立即报损，并按规定赔偿。
六、试验、药品、公用器具使用后应立即放回原处，注意不要调错试剂瓶塞或滴管,以免污染药品。
七、实验室必须安静，不得做与本次实验无关的事情：禁止吸烟及吃食物。
八、根据实验记录，及时完成实验报告，不按时交报告者，不予记录实验成绩。
九、实验完毕，值日生应将实验室打扫干净，关好水、电、门、窗，离开实验室时，检查一遍，以免发生事故，确保安全。
2Na2SO3+O2→2Na2SO4
H2O+Na2SO3+I2→Na2SO4+2HI
2Na2S2O3+ I2→Na2S4O6+2NaI
【实验器材】
（1）搅拌发酵罐（5L）（2）碱式滴定管
（3）碘量瓶（4）0.1mol·L-1碘液（5）0.1mol·L-1硫代硫酸钠（Na2S2O3）溶液
（6）无水亚硫酸钠（7）硫酸铜
实验九糖化酶的发酵（一）……………………………………………………………18
实验十糖化酶的发酵（二）……………………………………………………………19
实验十一糖化酶的发酵（三）……………………………………………………………21

级间隙高度和表观气速对多级环流反应器混合和传质的影响

级间隙高度和表观气速对多级环流反应器混合和传质的影响

级间隙高度和表观气速对多级环流反应器混合和传质的影响陶金亮;黄建刚;肖航;杨超;黄青山【摘要】针对应用广泛的简单多级环流反应器,研究了级间隙高度和表观气速对其混合和传质的影响规律.发现简单多级环流反应器的各级存在着非正常流动、过渡及正常流动三个典型流动状态,且流动状态的转变存在着受级间隙高度影响的两个临界表观气速,并提出了相应的预测模型.研究结果表明:级间隙高度越大,多级环流反应器内形成正常流型所需的表观气速越大;各级上升管和降液管的气含率会增高,且相同条件下第三级气含率最大,第二级次之,第一级气含率最小;各级的循环液速会增大,且第一级循环液速最大,第二级次之,第三级最小;混合时间会缩短,而传质系数会增大.本研究可为工业多级环流反应器的科学设计、放大和操作提供重要指导.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2018(069)007【总页数】13页(P2878-2889,封3)【关键词】多级环流反应器;级间隙高度;气含率;循环液速;传质;两相流【作者】陶金亮;黄建刚;肖航;杨超;黄青山【作者单位】河北工业大学化工学院,天津300130;河北工业大学化工学院,天津300130;中国科学院青岛生物能源与过程研究所,山东青岛266101;中国科学院青岛生物能源与过程研究所,山东青岛266101;中国科学院青岛生物能源与过程研究所,山东青岛266101;中国科学院过程工程研究所,中国科学院绿色过程与工程重点实验室,北京 100190;中国科学院青岛生物能源与过程研究所,山东青岛266101;中国科学院过程工程研究所,中国科学院绿色过程与工程重点实验室,北京 100190【正文语种】中文【中图分类】TQ021.1引言环流反应器是一类高效的气-液或气-液-固多相反应器[1]，具有结构简单，传质和传热性能好，能耗低等优点[2-3]。

环流反应器是从鼓泡塔发展而来的，与鼓泡塔相比，其突出优点是反应器内的流体存在着定向流动，可显著减少液相的无规则流动，循环液速比较高[4]。

8. 化工原理 气体吸收 题目(含答案)

8. 化工原理 气体吸收 题目(含答案)

气体吸收-选择题（题目）层次：A(1) x08a02023只要组分在气相中的分压__________液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行，直至达到一个新的平衡为止。

(A)大于(B)小于(C)等于(D)不等于(2) x08a02024对极易溶的气体，气相一侧的界面浓度y i__________y e。

（A）大于（B）等于（C）接近于（D）小于(3) x08a02025在吸收塔设计中，当吸收剂用量趋于最小用量时，____________________。

(A)回收率趋向最高；(B)吸收推动力趋向最大(C)操作最为经济；(D)填料层高度趋向无穷大(4) x08a02065逆流操作的填料吸收塔，当吸收因数A ＜1 且填料为无穷高时，气液两相将在————达到平衡。

（A 塔顶、B 塔底、 C 塔中部）(5) x08a02086选择题：（按 a.增加、b.减少、c.不变、d.不定, 填入括号内）随温度增加，气体的溶解度（），亨利系数E（）。

(6) x08a02090选择题：（请按a.增加、b.减少、c.不变，填入括号内）对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当温度和压力不变，而液相总浓度增加时其溶解度系数H 将（），亨利系数Ｅ将（）。

(7) x08a02099通常所讨论的吸收操作中,当吸收剂用量趋于最小用量时,_______。

(A)回收率趋向最高(B)吸收推动力趋向最大(C)操作最为经济(D)填料层高度趋向无穷大。

(8) x08a03091选择题：（请按a.增加、b.减少、c.不变，填入括号内）在常压下用水逆流吸空气中的CO2，若将用水量增加，则出口气体中的CO2含量将（）气相总传质系数Ky 将（），出塔液体中CO2浓度将（）。

(9) x08a03111选择题：（按 a.增加、b.减少、c.不变、d.不定, 填入括号内）双组分理想气体进行定常单向扩散，如维持气相各部分p不变，则在下述情况下，气相中的传质通量N A将如何变化？⑴总压增加，N A（）；⑵温度增加，N A（）；⑶气相中惰性组分的摩尔分率减少，则N A（）。

一用亚硫酸钠氧化法测定气液接触过程的体积传质系数

一用亚硫酸钠氧化法测定气液接触过程的体积传质系数

《生物反应工程》实验讲义及实验报告班级：学号：姓名：成绩：实验一游离酶与固定化酶酶学性质比较实验目的：掌握测定酶动力学参数的实验方法，作图法计算酶动力学参数，掌握固定化酶的方法，以及固定化酶后动力学参数的变化。

实验原理：要建立一个完整的酶动力学方程，必须要通过动力学实验确定其动力学参数。

对M—M方程，就是要确定rmax和Km值。

但直接应用M—M方程求取动力学参数所遇到的主要困难在于该方程为一非线性方程。

为此常将该方程加以线性化，通过作图法直接求取动力学参数。

通常有下述几种作图方法。

Lineweaver—Burk法(简称L-B法)。

将M—M方程取其倒数得到下式：(1)以1／rs对1／Cs作图可得一直线，该直线斜率为Km／rmax，直线与纵轴交于1／rmax，与横轴交于一1／Km。

此法又称双倒数图解法。

Hanes—Woo1f法(简称H—W法)。

将式(1)两边均乘以Cs得到(2)以Cs／rs对Cs作图，得一斜率为1／rmax的直线，直线与纵轴交点为Km／rmax，与横轴交点为一Km。

(3)Eadie—Hofstee法(简称E-H法)。

将M—M方程重排为（3）以rs对rs／Cs作图，得一斜率为一Km的直线，它与纵铀交点为rmax，与横轴交点为rmax／Km。

固定化酶亦称固相酶或水不溶酶。

它是通过物理或化学的方法使溶液酶转变为在一定的空间内其运动受到完全约束、或受到局部约束的一种不溶于水，但仍具活性的酶。

它能以固相状态作用于底物进行催比反应。

固定化酶的主要优点是，在催化反应以后很容易从反应系统中分离出来，不仅固定化酶可以反复使用，而且产物不受污染容易精制，固定化后的酶大多数情况下其稳定性增加，仅有少数的稳定性下降，固定化酶有一定的形状和一定的机械强度，可以装填在反应器中长期使用，便于实现生产连续化和自动化。

固定化酶的制备方法可分为吸附法、交联法、共价法、包埋法四大类。

如果固定化酶的动力学仍服从M—M方程，则可通过动力学参数Km与rmax值的大小来反映酶在固定化前后活性的变化。

亚硫酸盐氧化法测量体积溶氧系数KL

亚硫酸盐氧化法测量体积溶氧系数KL

亚硫酸盐氧化法测量体积溶氧系数K L·a由双膜理论导出的体积溶氧传递方程：N v= K L·a(c﹡-c L) ( 1 ) 是在研究通气液体中传氧速率的基本方程这一，该方程指出：就氧的物理传递过程而言，溶氧系数KL·a的数值，一般是起着决定性作用的因素。

所以，求出KL·a作为某种反应器或某一反应条件下传氧性能的标度，对于衡量反应器的性能，控制发酵过程，有着重要意义。

一、实验目的：1、了解Na2SO3测定K L·a的原理，并用该法测定摇瓶的K L·a；2、了解摇瓶的转数（振幅、频率）对体积溶氧系数K L·a的影响。

二、原理：在有Cu2+存在下，O2与SO3快速反应生成SO4。

Cu2+2 Na2SO3 + O2 ===== 2Na2SO4（2 ）并且在20～45℃下，相当宽的SO3浓度范围（0.017～0.45mol/L）内，O2与SO3的反应速度和SO3的浓度无关。

利用这一反应特性，可以从单位时间内被氧化的SO3量求出传递速率。

当反应（2）达稳态时，用过量的I2与剩余的Na2SO3作用Na2SO3+ I2+ H2O ===== Na2SO4+ 2HI （3 ）再以Na2S2O3滴定过剩的I22Na2S2O3+ I2===== Na2S4O6+ 2NaI （4 ）由反应方程（2）、（3）、（4）可知，每消耗4mol Na2S2O3相当于1mol O2被吸收，故可由Na2S2O3的耗量求出单位时间内氧吸收量。

N v=△V·N/（m·△t·4·1000） (mol/ml·min)在实验条件下，P=1atm， c﹡=0.21mmol/L， cL=0mmol/L 据方程（1）有：K L·a = N v / c﹡（1/min）使用符号：N v：体积溶氧传递速率；（mol/ml·min）K L·a：体积溶氧系数；（1/min）c﹡：气相主体中含氧量；(mmol/L)：液相主体中含氧量；(mmol/L)cL△ t：取样间隔时间；(min)△ V：△t内消耗的Na2S2O3ml数；m:取样量；(ml)N: Na2S2O3标准的摩尔浓度；(mol/L)三、仪器与试剂：1、摇瓶机；2、三角瓶：500ml一只，100ml 两只；移液管：20ml，5ml各一只；碱式滴定管：一只；3、试剂：①2%可溶淀粉指示剂；（称取2克可溶性淀粉，然后用少量蒸馏水调匀，徐徐倾入已沸的蒸馏水中，煮沸至透明，冷却定容至100毫升。

大气污染控制工程第七章课后习题答案

大气污染控制工程第七章课后习题答案

⼤⽓污染控制⼯程第七章课后习题答案第七章⽓态活染物控制技术基础⼀、填空题1、吸收法净化⽓态污染物是利⽤混合⽓体中各成分在吸收剂中的不同，或与吸收剂中的组分发⽣，从⽽将有害组分从⽓流中分离出来。

【答】溶解度，化学反应2、⽤⽔吸收HC1⽓体属于，⽤N a OH溶液吸收S02属于，⽤酸性溶液吸收N H3属于。

【答】物理吸收，化学吸收，化学吸收3、⽬前⼯业上常⽤的吸收设备可分为、和三⼤类。

【答】表⾯吸收器，⿎泡式吸收器，喷洒式吸收器4、⽓体扩散同时发⽣在⽓相和液相中，扩散过程既包括，也包括。

【答】分⼦扩散，湍流扩散5、吸收操作线斜率Ls/G s称为吸收操作的液⽓⽐，物理含义为。

【答】处理单位惰性⽓体所消耗的纯吸收剂的量6、常⽤的吸收剂有和。

【答】⽔，碱⾦属钠、钾、铵或碱⼟⾦属钙、镁等的溶液7、防治S02污染的⽅法主要有清洁⽣产⼯艺、采⽤低硫燃料、、及等。

M g2+, S⼆酸，氨【答】燃料脱硫，燃料固硫，烟⽓脱硫8、湿式⽯灰/⽯灰⽯-⽯膏法存在结垢和堵塞问题，通过在吸收液中加⼊C a C l2、、、等添加剂可解决此问题。

【答】浆液的p H值，吸收温度，⽯灰⽯的粒度9、影响湿式⽯灰/⽯灰⽯-⽯膏法吸收效率的主要因素有，，，流体⼒学状态，控制溶液过饱和，吸收剂种类等。

【答】⽯灰/⽯灰⽯法，氧化镁法，钠碱法10、⽬前应⽤较多的脱硫⽅法有、、、氨吸收法、亚硫酸钠法、柠檬酸钠法等。

【答】催化还原法（选择性、⾮选择性)，吸收法，吸附法11、吸附设备主要有、和三种类型。

【答】固定床吸附器，移动床吸附器，流化床吸附器12、影响吸附容量的因素有、、、和。

【答】吸附剂表⾯积、吸附剂的孔隙⼤⼩、孔径分布、分⼦极性、吸附剂分⼦上官能团性质13、吸附区⾼度的计算⽅法有法和法。

【答】穿透曲线法；希洛夫近似法14、希洛夫⽅程式为。

【答】x=K L-t015、进⼊催化燃烧装置的⽓体⾸先要除去粉尘、液滴等有害组分，其⽬的为。

【答】防⽌中毒16、催化剂的组成为、和。

南京工业大学《化学工程与工艺专业实验》思考题答案

南京工业大学《化学工程与工艺专业实验》思考题答案

南京工业大学《化学工程与工艺专业实验》思考题答案实验1 二元体系汽液平衡数据测定1，实验测量误差及引起误差的原因？答：（1）汽液两相平衡时，回流滴下来的流体速率平稳，大约每秒1~2滴，且在一段时间内温度维持不变。

2，影响汽液平衡数据测定的精确度的因素有哪些？答:（2）影响准确度的因素有温度和压强，装置气密性，温度计灵敏度，折射仪读数准确性等。

实验3 二氧化碳临界现象观测及PVT关系的测定1，质面比常数K值对实验结果有何影响？为什么？答: 任意温度任意压力下，质面比常数k均不变。

所以不会对实验结果又影响。

2，为什么测量25℃下等温线时，严格讲，出现第1个小液滴时的压力和最后一个小汽泡将消失时的压力应相等？答：在出现第一个小液滴和最后一个汽泡消失过程中CO2处于汽液平衡状态。

根据相律得F=C-P+1=1-2+1=0，自由度为0，故过程中压力应为相等。

实验4 气相色谱法测定无限稀释溶液的活度系数1,无限稀释活度系数的定义是什么?测定这个参数有什么作用?答:定义:P29 公式(4-1),作用:通过测定两个组分的比保留体积和无限稀释下的活度系数,计算其相对挥发度.2,气相色谱基本原理是什么?色谱仪有哪几个基本部分组成?各起什么作用? 答:原理：因固定液对于样品中各组分溶解能力的差异而使其分离。

组成及作用：（1）载气系统气相色谱仪中的气路是一个载气连续运行的密闭管路系统。

整个载气系统要求载气纯净、密闭性好、流速稳定及流速测量准确。

（2）进样系统进样就是把气体或液体样品速而定量地加到色谱柱上端。

（3）分离系统分离系统的核心是色谱柱，它的作用是将多组分样品分离为单个组分。

色谱柱分为填充柱和毛细管柱两类。

（4）检测系统检测器的作用是把被色谱柱分离的样品组分根据其特性和含量转化成电信号，经放大后，由记录仪记录成色谱图。

（5）信号记录或微机数据处理系统近年来气相色谱仪主要采用色谱数据处理机。

色谱数据处理机可打印记录色谱图，并能在同一张记录纸上打印出处理后的结果，如保留时间、被测组分质量分数等。

南工大化工原理第五章习题解答

南工大化工原理第五章习题解答

第五章习题解答1）总压100，温度25℃的空气与水长时间接触，水中的的浓度为多少？分别用摩尔浓度和摩尔分率表示。

空气中的体积百分率为0.79。

解：将空气看作理想气体：y=0.79p*=yp=79kPa查表得E=8.76×kPaH=C=p*.H=79×6.342×10-5=5.01×10-4kmol/m32）已知常压、25℃下某体系的平衡关系符合亨利定律，亨利系数E为大气压，溶质A的分压为0.54大气压的混合气体分别与三种溶液接触：①溶质A浓度为的水溶液；②溶质A浓度为的水溶液；③溶质A浓度为的水溶液。

试求上述三种情况下溶质A在二相间的转移方向。

解： E=0.15×104atm，p=0.054atm，P=1atm，y=p/P=0.054①∴∴∴平衡②∴∴∴气相转移至液相③∴∴∴液相转移至气相④ P=3atm y=0.054 E=0.15×104atm∴m=E/P=0.05×104x4=x3=5.4×10-5∴∴∴气相转移至液相3）某气、液逆流的吸收塔，以清水吸收空气～硫化氢混合气中的硫化氢。

总压为1大气压。

已知塔底气相中含 1.5%（摩尔分率），水中含的浓度为（摩尔分率）。

试求塔底温度分别为5℃及30℃时的吸收过程推动力。

解：查表得（50C）E1=3.19×104kpa m1=E1/P=315p*1=Ex=0.3194）总压为100，温度为15℃时的亨利系数E为。

试计算：①H、m的值（对稀水溶液密度为）；②若空气中的分压为50，试求与其相平衡的水溶液浓度，分别以摩尔分率和摩尔浓度表示。

5）在总压为100、水温为30℃鼓泡吸收器中，通入纯，经充分接触后测得水中的平衡溶解度为溶液，溶液的密度可近似取为，试求亨利系数。

解： p*=100KPa(mol/L)/kPakPa6）组分A通过另一停滞组分B进行扩散，若总压为，扩散两端组分A的分压分别为23.2和 6.5。

第6章 生化反应器的传递过程

第6章 生化反应器的传递过程
当达到最大菌体浓度时，即达到最大氧消耗速率。
对于三角瓶OTR＝kLαC *＝0.02*60* 4.2*0.001g /(L ⋅ h)＝0.005g /(L ⋅ h)，
此时的细胞最大浓度为C
＝
X
0.005 0.27
g
/
L＝0.0187g
/
L
同样，对于CSTR，OTR＝kLαC *＝0.025g /(L ⋅ h)，
f= 1 3
(D / d )(HL / d ) = 1.17
P∗ = fP = 2.57 ×109W
6.5 与上题相同条件下，若在发酵罐中通入空气量为 6m3/min（操作状态下），试 求通气时所需搅拌功率。 解：由题意可得
由于反应器中通人气体，需要引入通气准数Na
=
QG n d3
=6 150 × 0.73
2、氧从气相主体传递到细胞内部需要八步，其中重要的步骤在于气－液两相间 的液膜阻力。通过双膜理论模型，可推导氧的气液传质速率方程为
OTR = kLα (C * −C) 。
3、当细胞培养处于稳态、符合 Monod 方程时，细胞对氧的消耗速率与传质速率
相等，即 qO2 ,max
C KO2 + C
CX
= kLα (C * −C) 。
4、从氧的传质速率方程可以看出影响的因素有：氧在培养基中的溶解度；氧的 体积传质系数。前者可以通过通入富氧或增加反应器压力的方式实现，后者可以 通过改变培养基物性（粘度、表面张力等）、操作条件（搅拌、通气量等）、反应 器结构等方面来改变。
5、由于氧体积传质系数在反应器设计中具有重要的影响，因此对于获得准确的 传质系数 kLα 必须通过实验来测定。主要的测定方法有：亚硫酸钠氧化法、葡萄 糖氧化酶法、动态法和稳态法等多种。

生物反应器中的氧传递

生物反应器中的氧传递

生物反应器中的氧传递在发酵中微生物只能利用溶解于水中的氧，不能利用气态的氧。

而氧是难溶气体，在latm下、20°C时，氧在纯水中的溶解度为0.21mmol/L，在发酵液中溶解度更低，每升发酵液中菌体数一般为108〜109个，耗氧量非常大，如果终止供氧，极短时间内发酵液中溶氧将降为零。

因此，氧常常成为发酵过程的限制性基质，解决好氧传递总是成为发酵过程的关键问题。

体积溶氧系数k L a是表征生物反应器传递氧效能的重要指标。

工业生产中，将除菌后的空气通入发酵液中，使之分散成细小的气泡，尽可能增大气泡接触面积和接触时间，以促进氧的溶解。

氧的溶解实质上是气体传递的过程，是由气相向液相传递的过程。

这一过程可用双膜理论加以阐明。

1双膜理论液相液膜这是一个放大的气泡，在气泡与包围着气泡的液体之间存在着界面，在界面的气泡一侧存在着一层气膜，在界面的液体一侧存在着一层液膜。

气膜内的气体分子与液膜内的液体分子都处于层流状态，分子间无对流运动，氧的分子只能以扩散方式，即靠浓度并差推动而穿过双膜进入液相主流。

另外，气泡内膜以外的气体分子处于湍流状态，称气体主流，主流中的任一点氧分子的浓度相等。

液体主流也是如此。

在双膜之间的两相界面上，氧的分压强与溶于界面液膜中的氧浓度处于平衡关系。

传质过程处于稳定状态，传质途径上各点的氧浓度不随时间而变。

液相主流气体吸收双膜理论图解从图中可以看出，通过气膜的传氧推动力为p-P j，通过液膜时推动力为c-c。

在稳定传质过程中，通过气、液膜的传氧速率N应相等。

N=k(P-P)=k(C-C⑴giLi式中N：传氧速率(kmol/m2.h)k:气膜传质系数［kmol/(m2hatm)］gk L：液膜传质系数(m/h)设：P*为与液相主流中溶氧浓度C相平衡的氧的分压强(atm)。

C*为与气相主流中氧的分压强相平衡的氧的浓度(kmol/m3)。

根据亨利定律：C*=P/H或P*=HCH为亨利常数，随气体及溶剂及温度而异，它表示气体溶于溶剂的难易。

亚硫酸钠氧化法测定氧的传质速率

亚硫酸钠氧化法测定氧的传质速率

亚硫酸钠氧化法测定氧的传质速率1. 引言说到氧气，大家可能首先想到的是新鲜空气，或者是在健身房里拼命吸气的感觉。

但氧气可不是个简单的家伙，它在我们生活中的角色可大了！无论是植物的光合作用，还是我们体内的代谢，都离不开它。

今天，我们要聊的是一种特定的方法——亚硫酸钠氧化法，来测定氧的传质速率。

听起来高大上，但其实就像是做菜，关键在于掌握火候和材料。

2. 亚硫酸钠的神奇作用2.1 亚硫酸钠是什么？首先，咱得搞清楚亚硫酸钠到底是什么。

它是一种无色结晶，听起来有点冷冰冰的对吧？其实它在很多地方都能找到身影，比如化工、食品、甚至水处理。

它可不仅仅是个“观众”，在氧气测定中可是个“大功臣”呢！简单来说，亚硫酸钠能跟氧气发生反应，帮助我们“抓住”那些难以捉摸的氧分子。

2.2 为什么要测定氧的传质速率？再来说说为什么要测定氧的传质速率。

你可知道，氧气的传质速率就像是一个人跑步的速度，有时候快得像闪电，有时候慢得像蜗牛。

这个速率对于很多科学研究至关重要，尤其是在水质监测、环境保护等领域。

没错，咱们可不想生活在一片污浊的环境里，对吧？3. 测定过程大揭秘3.1 步骤一：准备工作现在，咱们来聊聊具体的测定过程。

首先，准备好你的实验设备和亚硫酸钠溶液。

这就像是要开宴会，所有的食材得齐全。

如果你在实验室，准备好试管、量筒和各种测量仪器。

说白了，这就是你的小厨房，得把一切准备妥当。

3.2 步骤二：进行反应接下来，就是核心部分了——进行反应。

把亚硫酸钠溶液倒入盛有水样的容器中，观察氧气的变化。

这一步就像是烹饪的关键时刻，火候掌握得好，才能做出美味佳肴。

你会看到，氧气开始被“抓住”，溶液的颜色也会发生变化。

这可是科学的魔法！3.3 步骤三：数据分析最后一步，就是收集数据和分析了。

这就像是吃完大餐后，看看哪些菜最受欢迎。

通过测定前后亚硫酸钠的浓度变化，我们可以计算出氧的传质速率。

这时候，数据就像一位神秘的侦探，帮我们揭开氧气在水中活动的秘密。

实验报告(亚硫酸盐氧化法测量体积溶氧系数KL)

实验报告(亚硫酸盐氧化法测量体积溶氧系数KL)

亚硫酸盐氧化法测量体积溶氧系数K L·a由双膜理论导出的体积溶氧传递方程：N v= K L·a(c﹡-c L) ( 1 ) 是在研究通气液体中传氧速率的基本方程这一，该方程指出：就氧的物理传递过程而言，溶氧系数KL·a的数值，一般是起着决定性作用的因素。

所以，求出KL·a作为某种反应器或某一反应条件下传氧性能的标度，对于衡量反应器的性能，控制发酵过程，有着重要意义。

一、实验目的：1、了解Na2SO3测定K L·a的原理，并用该法测定摇瓶的K L·a；2、了解摇瓶的转数（振幅、频率）对体积溶氧系数K L·a的影响。

二、原理：在有Cu2+存在下，O2与SO3快速反应生成SO4。

Cu2+2 Na2SO3 + O2 ===== 2Na2SO4（2 ）并且在20～45℃下，相当宽的SO3浓度范围（0.017～0.45mol/L）内，O2与SO3的反应速度和SO3的浓度无关。

利用这一反应特性，可以从单位时间内被氧化的SO3量求出传递速率。

当反应（2）达稳态时，用过量的I2与剩余的Na2SO3作用Na2SO3+ I2+ H2O ===== Na2SO4+ 2HI （3 ）再以Na2S2O3滴定过剩的I22Na2S2O3+ I2===== Na2S4O6+ 2NaI （4 ）由反应方程（2）、（3）、（4）可知，每消耗4mol Na2S2O3相当于1mol O2被吸收，故可由Na2S2O3的耗量求出单位时间内氧吸收量。

N v=△V·N/（m·△t·4·1000） (mol/ml·min)=0mmol/L 在实验条件下，P=1atm， c﹡=0.21mmol/L， cL据方程（1）有：K L·a = N v / c﹡（1/min）使用符号：N v：体积溶氧传递速率；（mol/ml·min）K L·a：体积溶氧系数；（1/min）c﹡：气相主体中含氧量；(mmol/L)c：液相主体中含氧量；(mmol/L)L△ t：取样间隔时间；(min)△ V：△t内消耗的Na2S2O3ml数；m:取样量；(ml)N: Na2S2O3标准的摩尔浓度；(mol/L)三、仪器与试剂：1、摇瓶机；2、三角瓶：500ml一只，100ml 两只；移液管：20ml，5ml各一只；碱式滴定管：一只；3、试剂：①2%可溶淀粉指示剂；（称取2克可溶性淀粉，然后用少量蒸馏水调匀，徐徐倾入已沸的蒸馏水中，煮沸至透明，冷却定容至100毫升。

青岛科技大学化工专业实验题目及答案

青岛科技大学化工专业实验题目及答案
6.什么是示踪剂？为什么要加入示踪剂？
为观察、研究和和测量某物质在指定过程中的行为或性质而加入的一种标记物。
三、固体小球对流传热系数的测定
1.什么是对流传热？
凭借液体宏观运动将热量传递给壁面或由壁面将热量传给流体的过程通称对流传热。
2.自然对流条件下测定固体小球对流传热系数时，应注意哪些问题？
在球体自然对流条件下的实验过程中，将加热好的铜球迅速取出，置于大气当中，降温过程应尽量减少钢球附近的大气流动，使小球处于自然对流条件下。
③实现：实验中采用风机实现强制对流。
10.列举三种常用检测方法：温度计、热电偶、热电阻
11.简要叙述实验需查找那些数据？需测量哪些数据？
①查找：球体密度，比热C，导热系数K②测量：环境温度，小球直径，小球温度。
12.简要叙述实验步骤？
①测定小钢球的直径；②开启电源，调节加热炉温度至400~500℃。③将置有嵌装热电偶的小钢球放于加热炉中加热，并从温度记录仪中读取数值，当钢球升到400℃以上迅速取出，并在实验要求的不同环境下进行实验，钢球的温度随时间变化的关系由温度记录仪记录；④分别在流化床、固定床、强制对流、自然对流等情况下测定h。
4.固体小球对流传热系数的测定实验中，加热炉的温度为何要控制在400~500℃，太高太低有何影响？
热量传递的机理有传导、对流和辐射三种方式。传热时可能有几种机理同时存在，也可能以某种机理为主。不同的机理对应不同的传热方式或规律。
球体温度过高时，球体会以辐射传热为主或者会增加球体热辐射传热，对对流传热造成影响；球体温度太低时，球体与环境的温差较小，传热驱动力小，亦对本实验操作造成影响。
其特点是：①惹到体内的温度场分布随事件的变化而变化②在垂直于热流量的方向上，每一截面的热流量都不想等③非稳态导热可以分为周期性和非周期性两种类型。

填料塔中气相传质系数的测定

填料塔中气相传质系数的测定

三、 实验装置本实验装置如图3.9-2所示。

空气由风机送入，与来自氨气钢瓶的氨气混合送入填料塔底部，水从塔顶喷淋而下，与混合气体在塔中逆流接触进行传质，尾气从塔顶排出，吸收后的液体在塔底经液封装置排出。

尾气一部分送入尾气分析系统，用来分析其浓度。

装置中有多个流量计、压差计、温度计，用来测量氨气、空气和水的流量、压差、温度。

所用设备及仪表规格如下：1．叶氏风机：风量4.1m3/min;风压1.5m;功率2.8kW2．吸收塔：d内＝107mm；内装填料型号Ф12×13×1.3瓷环;3．氨瓶：43～45升；4．转子流量计：空气：LZB－40 7～45m3/h；水：LZB－15 20～250L／h;氨：LZB－15 0.25～2.5 m3/h；5.U型管压力计与单管压力计;6.温度计:0 ～100℃;7.湿式气体流量计:BSD-5 0.5m3/h；四、实验步骤1．预先检查风机、氨瓶、吸收系统设备、管路、阀门、测量仪器是否正常，并了解各自使用方法。

2．打开水阀门，使吸收塔内填料充分湿润，然后将阀门关小，将流量调节至一定范围。

3．全开风机的旁通阀，启动风机。

调节旁通阀的开度，使空气以指定流量送入吸收塔。

4．根据空气流量估算氨气流量使混合气体的氨含量约为3～4％（体积）。

然后打开液氨钢瓶上的氨阀（必须在氨自动减压阀处于关闭状态下），调节氨自动减压阀控制低压氨流量在所需流量上，并维持稳定。

5．在一定喷淋密度下，使通入吸收塔的空气和氨气流量保持不变，从塔顶尾气取样分析尾气氨浓度，并记录相关的数据。

6．改变喷淋密度或空气流量，重复实验5～6次。

7．实验完毕后，关闭液氨阀门，停风机，停水，清理现场，一切复原。

8．五、实验报告的要求根据实验原始数据，进行数据处理，计算气相总传质系数K y。

计算方法和计算所用公式如下：① 计算空气流量V'oa V'ob――通过吸收盒的氨气体积和空气体积；V'ob＝T2P1V1／（T1P2）二、操作:预先往吸收盒中装入稀硫酸(约0.02M)0.2ml作吸收液,再加入两滴甲基橙作为指示剂,并加入蒸馏水至吸收盒管路分岔口处,使吸收液在吸收气体时能正常循环,把吸收盒接入取出尾气管路中,吸收盒的出口接湿式流量计,打开管路中的阀门,分析开始,被测气体通过吸收盒后,其中氨被吸收,而空气则由湿式流量计计量所流过的体积,当吸收液由红变黄即到终点,立即关闭阀门,读取湿式流量计空气流量。

第五章吸收作业答案

第五章吸收作业答案

6－3. 进入吸收器的混合气体中，3NH 体积分数为10%，吸收率为90%，求离开吸收器时3NH 的组成，以摩尔比Y 和摩尔分数y 表示。

吸收率的定义为 121211Y Y Y Y Y -=-==原料气中的溶质量被吸收的溶质量η 解：∵ 混合气体中组分的摩尔分率=体积分率∴ 111.01.011.01111=-=-=y y Y 又 ∵121Y Y -=η ∴ 0111.0)9.01(111.0)1(12=-⨯=-=ηY Y 011.00111.010111.01222=+=+=Y Y y7. 温度为20℃，总压为0.1MPa 时，2co 水溶液的相干衡常数为m=1660。

当总压为1MPa 时，相平衡常数m 为多少?温度为20℃时的亨利系数Ｅ为多少MPa ?解： ∵pE m =(E 在一定温度下不变) ∴20℃,总压为0.1MPa 时1661.01660=⨯==mp E )(MPa∴20℃,总压为1MPa 时 1661166===P E m )(MPa 10. 如习题5-10附图所示,在一细金属管中的水保持25℃，在管的上口有大量干空气（温度25℃，总压101.325kPa ）流过,管中的水汽化后在管中的空气中扩散,扩散距离为100mm 。

试计算在稳定状态下的汽化速率]/([2s m kmol ⋅。

解:查表得: 25℃时,水的饱和蒸气压kPa p A 168.3=水在空气中的分子扩散系数 s m s cm D /10256.0256.0242--⨯=⋅=扩散距离为m mm Z 1.0100== )(21A A Bm A p p p p RTZ D N -⋅=空气（25℃，101.325kPa ）∵ A A p p =1 ； AA p p =1 )(157.98168.3325.1011kPa p p p A B =-=-= )(325.1012kPa p p B ==∴ )(733.99168.3325.101325.101ln )168.3325.101(325.101ln )(ln 1212kPa p p p p p p p p p p p AA B B B B Bm =---=---=-=).((1032.3)0168.3(733.99325.1011.015.298315.810256.0)(27421s m kmol p p p p RTZ D N A A BmA ⋅⨯=-⋅⨯⨯⨯=-⋅=--12. 水在吸收塔中吸收混合气中的溶质A,吸收塔某截面上,气相主体中溶质A 的分压为5kPa ,液相中溶质A 的摩尔分数为0.015。

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《生物反应工程》实验讲义及实验报告班级：学号：姓名：成绩：实验一游离酶与固定化酶酶学性质比较实验目的：掌握测定酶动力学参数的实验方法，作图法计算酶动力学参数，掌握固定化酶的方法，以及固定化酶后动力学参数的变化。

实验原理：要建立一个完整的酶动力学方程，必须要通过动力学实验确定其动力学参数。

对M—M方程，就是要确定r max和K m值。

但直接应用M—M方程求取动力学参数所遇到的主要困难在于该方程为一非线性方程。

为此常将该方程加以线性化，通过作图法直接求取动力学参数。

通常有下述几种作图方法。

Lineweaver—Burk法(简称L-B法)。

将M—M方程取其倒数得到下式：(1)以1／r s对1／C s作图可得一直线，该直线斜率为K m／r max，直线与纵轴交于1／r max，与横轴交于一1／K m。

此法又称双倒数图解法。

Hanes—Woo1f法(简称H—W法)。

将式(1)两边均乘以Cs得到(2)以C s／r s对C s作图，得一斜率为1／r max的直线，直线与纵轴交点为K m／r max，与横轴交点为一K m。

(3)Eadie—Hofstee法(简称E-H法)。

将M—M方程重排为（3）以r s对r s／C s作图，得一斜率为一K m的直线，它与纵铀交点为r max，与横轴交点为r max／K m。

固定化酶亦称固相酶或水不溶酶。

它是通过物理或化学的方法使溶液酶转变为在一定的空间内其运动受到完全约束、或受到局部约束的一种不溶于水，但仍具活性的酶。

它能以固相状态作用于底物进行催比反应。

固定化酶的主要优点是，在催化反应以后很容易从反应系统中分离出来，不仅固定化酶可以反复使用，而且产物不受污染容易精制，固定化后的酶大多数情况下其稳定性增加，仅有少数的稳定性下降，固定化酶有一定的形状和一定的机械强度，可以装填在反应器中长期使用，便于实现生产连续化和自动化。

固定化酶的制备方法可分为吸附法、交联法、共价法、包埋法四大类。

如果固定化酶的动力学仍服从M—M方程，则可通过动力学参数K m与r max值的大小来反映酶在固定化前后活性的变化。

仪器与试剂：分光光度计、水浴锅、酸性磷酸酯酶、磷酸苯二钠、酚标准液、碳酸钠溶液、费林－酚试剂、卡拉胶实验步骤及数据记录：1、酚标准曲线的绘制。

取9只试管，按照0-8的顺序编号，0号为空白管。

按照下表的过程进行操作：管号0 1 2 3 4 5 6 7 80.4mmol/L酚标准液0 mL 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8蒸馏水 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 1mol/L碳酸钠溶液 2 2 2 2 2 2 2 2 2 费林－酚试剂0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.535℃显色10minA6802、酶动力学参数的求取。

取7只试管，按照0-6的顺序编号，0号为空白管。

按照下表的过程进行操作：℃管号0 1 2 3 4 5 65mmol/L磷酸苯二钠溶液0 0.1 0.15 0.2 0.3 0.4 0.50.5 0.4 0.45 0.3 0.2 0.1 00.2mol/LpH5.6乙酸盐缓冲液酶液0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.535℃反应15min1mol/L碳酸钠溶液 2 2 2 2 2 2 2 费林－酚试剂0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.535℃显色10minA6803、酶固定化及动力学参数测定。

称取0.8g卡拉胶，溶解在20mL水中，加热煮沸，冷却到50-60℃。

将在水浴锅中保温好的酶液5mL倒入，并搅拌均匀，冷却，待完全固化后，用5%的KCl 溶液浸泡30 min。

将浸泡好的固定化酶取出，滤纸吸干，用小刀将其切成3×3mm的小块。

称取固定化酶5g共6份，取6只50mL三角瓶，按照下表过程操作：三角瓶号0 1 2 3 4 55mmol/L磷酸苯二钠溶液0 1 3 5 7 90.2mol/LpH5.6乙酸盐缓冲10 9 7 5 3 1液固定化酶 5 5 5 5 5 535℃摇床反应15min1mol/L碳酸钠溶液 2 2 2 2 2 2费林－酚试剂0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.535℃显色10minA680实验结果处理分析：绘制酚标准曲线计算游离酶动力学参数CsA680酚含量r s1/Cs1/r sCs /r sr s /Cs计算固定化酶动力学参数CsA680酚含量r s1/Cs1/r sCs /r sr s /Cs游离酶和固定化酶酶活力比较：游离酶方法L-B H-W E-H参数K m r max K m r max K m r max固定化酶方法L-B H-W E-H参数K m r max K m r max K m r max酶活回收率有效因子分析和讨论：1、动力学参数作图法求取的方法有那些？分别考虑其误差来源。

（预习时填写）2、固定化酶的方法有那些？本实验中采用的方法是什么？有什么优点？实验二用亚硫酸钠氧化法测定气液接触过程的体积传质系数实验目的：在非发酵情况下，用亚硫酸钠氧化法来测定发酵罐通气或搅拌时的体积传质系数，从而考察通气、搅拌等因素对发酵罐内气液接触过程的体积传质系数的影响。

仪器与试剂：1、发酵罐（搅拌或气升式）2、碘量瓶3、移液管（1mL）4、烧杯（50mL、2000 mL）5、0.1mol·L-1碘液6、0.1 mol·L-1硫代硫酸钠（Na2S2O3）溶液7、无水亚硫酸钠8、硫酸铜实验原理亚硫酸钠溶液，在铜或钴离子作为催化剂的作用下，能与液相中的溶解氧迅速反应，使亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，其氧化反应速度在较大范围内与亚硫酸根离子浓度无关。

由于氧是较难溶解于水的气体，因而氧的溶解速度要比液相中的氧的消耗速度慢的多，因此氧分子一经渗入液相，就立即被还原，所以可以认为，在整个实验中，液相中的氧浓度可视为零，即有：在25℃及0.1MPa下，亚硫酸钠溶液中，经测定C*=0.21mgO2·L-1。

所以从上式可以看出，只要测得值，就可以计算出。

实验时，在搅拌罐中配制一定浓度的亚硫酸钠溶液，其体积视发酵罐的大小而定；在搅拌通气或通气情况下，加入少量催化剂，计时，取不同时刻的试样与过量的碘溶液作用，多余的碘用表定过的硫代硫酸钠来滴定，根据消耗的硫代硫酸钠溶液的体积，可以计算出单位时间内氧的溶解量值。

上述过程的反应式如下：实验步骤：1、发酵罐清洗，试运转，（对气升式发酵罐要确定其最佳装液量）2、装罐实验：准确称取31.5g亚硫酸钠，放置烧杯中，用1L水溶解，待亚硫酸钠全部溶解后，倒入发酵罐中；准确称取0.5g硫酸铜并溶解于少量水中，将硫酸铜溶液倒入发酵罐中；在室温下，开动搅拌通气或通气搅拌，调节搅拌转速n和通气量Q；开始计时，每隔一定时间（5min）取样1mL分析其中的亚硫酸钠含量（取5个样），测定其中的亚硫酸钠含量。

调节通气量或搅拌转速，重复上面的实验，要求改变实验条件，做3个条件实验。

数据记录：实验结果记录表按照记录数据进行绘图：数据处理：按照上面的数据，计算和条件转速：气量：转速：气量：转速：气量：转速：气量：转速：气量：转速：气量：）（）（绘制转速n和关系图，或气量Q和关系图分析和讨论：3、讨论分析转速、通气量、亚硫酸钠浓度等因素对发酵罐体积传质系数的影响，如何根据测定数据计算氧消耗速率和体积传质系数；（预习时填写）4、试分析实验过程中的主要误差来源，并提出今后实验改进的意见。

实验三微生物反应器的反应性能试验实验目的：进一步了解和掌握生物反应器BSTR和CSTR的反应性能，了解和掌握微生物菌体在反应器中生长的规律，并了解反应器的有关操作。

实验原理：间歇搅拌釜式反应器是一类常用的微生物反应器。

其主要特征是分批进料和卸料，因此其操作试剂由两部分组成：一是进行反应所需的时间，即开始进行反应直至达到所要求的反应程度为止所需的时间。

由于搅拌的作用，反应器内的物料充分混合，浓度均匀，反应器内物系的组成仅随反应时间而变。

对于菌体浓度而言，随着反应的进行，微生物菌体的浓度不断增加，其菌体浓度变化的规律基本上符合Monod方程。

连续搅拌釜式反应器也是一类微生物反应器，其反应性能和间歇反应器有明显的不同。

其主要特征是，反应物连续稳定地加入到反应器中，同时反应产物也连续稳定地流出反应器，并保持反应体积不变。

当反应器操作达到稳定时，反应器内物系的组成不随时间而变，同时由于反应器内的搅拌，使得物系在空间上达到充分混合，物系组成也不随空间位置而变，此时反应器内物系的组成和反应器出口的组成相同。

对应于一定的进料流量，反应器内的物系有一定的组成，对于菌体浓度而言，随着流量的增大，菌体浓度变小，当进料流量达到一定值时，反应器内的菌体浓度可以为零，这时称为反应器操作的洗出点。

设备和试剂1、微生物反应器2、可见分光光度计3、微型计量泵（蠕动泵）4、酒精酵母种子培养液5、葡萄糖实验步骤：1、反应培养基配制：培养基配方：葡萄糖20g/L、硫酸铵4 g/L、蛋白胨5 g/L、磷酸二氢钾1 g/L、硫酸镁0.5 g/L、氯化钙0.2 g/L、酵母膏1 g/L2、反应器反应性能试验：A：间歇反应试验：加入一定体积的反应培养基，按10%的接种量加入酒精酵母种子液。

30℃，控制一定的搅拌转速和通气量进行反应。

每隔半小时，取一定量的反应液，测定其OD值。

B：连续反应试验：在间歇反应一定时间后，控制反应器内的反应体积在一较小值，在间歇反应条件下，用蠕动泵连续加入培养基，并控制出料阀门，使出料量等于进料量，以维持反应器内的液面位置不变，这时反应器在某一稀释率下进行连续反应。

当一定时间后连续反应达到稳定时，取样分析反应液的OD值。

调节进料流量和出料流量，使连续反应器在另一稀释率下反应。

流量的调节是从小到大，直至某一流量下反应器的操作达到洗出，完成试验。

分析方法：取5mL反应液，用水稀释50mL，用水作为对比，在可见分光光度计上在540nm 处测定其OD值。

数据记录：间歇实验结果记录表间歇实验结果记录表30min 40 min 30min 40 min 30min 40 min C glucoseOD数据处理：1、间歇反应菌体浓度随时间变化的曲线和连续反应菌体浓度随加料流量变化曲线，2、根据图中数据计算：μKs μ(1h)μ(3h)μ(6h)max分析和讨论：1、间歇培养过程中迟滞期的长短如何调整？如何判断连续培养中洗出点？（预习时填写）2、经实验数据可知，在连续培养过程中，什么情况下达到最佳稀释率？洗出点的稀释率为多少？实验四停留时间分布的测定实验目的：采用示踪法测定反应器的停留时间分布，了解发酵罐内流体的混合特性，有利于发酵罐的设计和操作。