1 1.菌体得率YX/S
对基质的细胞得率Yx/s
2. 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（m3）；V0—进入发酵罐的发酵液量（m3）
ψ —装液系数
3.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。
4.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。
5．带式输送机
利用一根封闭的环形皮带，绕在相距一定距离的2个鼓轮上，皮带由主动轮带动运行，物料在带上靠摩擦力随带前进，到另一端卸料。由皮带、托辊、鼓轮、传动装置、张紧装置、加料装置和卸料装置组成。适用于松散干湿物料、谷物颗粒及成件制品。
二.填空
1.某机械搅拌发酵罐内发酵液中的溶氧浓度为0.025mol/m3,此罐压下饱和溶氧浓度为0.275 mol/m3,此罐的KLa值为1000(1/h),根据传质理论,计算此类发酵罐的供氧能力为 250 mol (O2)/(m3∙h)
2.某酒精工厂,每发酵罐的进料量为24t/h,每4h装满一罐,糖化醪密度为1075 Kg/m3,装料系数为0.9, 计算此发酵罐的全体积约为 100 m3
3.啤酒发酵罐中发酵液的对流主要是依靠其中 CO2 的作用,另外冷却操作时啤酒 温度 的变化也会引起罐的内容物的对流循环
4.CIP清洗系统是Clean In Place的简称,即 内部清洗系统 （在位清洗 ） ,进行大罐清洗工作的关键设备是 喷射洗涤装置 。
5．悬浮培养适用于非贴壁依赖型细胞，贴壁培养适用于贴壁依赖型细胞。除此之外还有一种 固定化（包埋） 培养对两类细胞都适用。
1
一、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、孔结构等。
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、直接利用酶催化得到所需产物。
3、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。
4、常见的通风发酵罐类型：机械搅拌发酵罐、气升式发酵罐、自吸式发酵罐、伍式发酵罐、文氏管发酵罐。
5、按操作压强可将蒸发分为:加压、常压或减压（真空蒸发）。
6、真空干燥设备一般由哪三个部分组成：密闭干燥室、冷凝器和真空泵。
7、影响恒速干燥的主要因素：空气流速、空气湿度、空气温度等外部条件。
8、液-液萃取设备包括哪三个部分：混合设备、分离设备和溶剂回收设备。
9、固体物料粉碎按受力情况分类：挤压；冲击；磨碎；劈碎。
10、糖蜜利用之前如何处理：稀释、酸化、灭菌和增加营养盐。
11、啤酒发酵设备发展方向：向大型、室外、联合的方向发展。
12、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
二、名词解释题（共16分，每小题2分）
1、富氧通风：向发酵罐中通入富氧空气或直接通入氧气，提高相应的饱和溶氧浓度。
2、离子交换法：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。
3、悬浮培养：是指细胞在培养器中自由悬浮生长的过程，主要用于非贴壁依赖性细胞培养，如杂交瘤细胞等。
4、液化：淀粉糊化后，如果提高温度至 130℃，由于支链淀粉的全部（几乎）溶解，网状结构彻底破坏，淀粉溶液的粘度迅速下降，变为流动性较好的醪液，此现象称为淀粉的溶解或液化。
6、过滤：以某种多孔物质为介质，在外力的作用下，使悬浮液中的液体通过介质的孔道，而固体颗粒被截留在介质上，从而实现固液分离的单元操作。
氯化钙废水处理工艺及设备说明
于二00五年 二 月 十六 日修改
1 山东某化工集团每天产生工业废水8000吨。拟采用单套处理能力为2000t/d的五效蒸发结晶设备五套处理该废水，同时回收废水中的氯化钙，变废为宝。下面对氯化钙蒸发浓缩工艺流程和氯化钙喷雾结晶工艺流程和设备予以说明。本技术说明包括两部分，第一部分为：氯化钙五效蒸发浓缩工艺及设备简介，第二部分为：喷雾干燥精制无水氯化钙工艺及设备简介。
第一部分 单套处理量2000t/d
氯化钙五效蒸发结晶工艺及设备简介
1 浓缩介质参数和设计要求
1.1进料参数:
单套设备原料液流量2000t/d，也就是83.5 t /h，进料浓度(含氯化钙)：5~6%，氯化镁~0.06%，COD=3000~4000。PPH值：11-12,进料温度(0C): ~80。
1.2出料参数:
由于氯化钙水溶液沸点随浓度的升高而显著升高(如浓度为58%时沸点升高41度),沸点的升高直接损失了蒸发的推动力—温差，对蒸发设备的设计不利,将浓缩和结晶综合考虑,进行优化设计,得出如下结果: 将氯化钙浓缩到49~51%浓度,温度1250C,进入喷雾干燥器进行干燥结晶,有如下优点:①蒸发设备能设计成五效,达到节能目的,虽然干燥设备的能耗略有增加,但总能耗水平较低; ②由于出料浓度离与饱和浓度有一定的差值,使蒸发设备操作控制方便;③由于氯化钙结晶时吸热，一旦其在干燥的中间贮罐中温度降低而结晶，结晶时的吸热将加速结晶过程，为了避免这一不利的过程发生，同时为了使干燥的中间贮罐不必启动保温系统（或不带保温系统），设计为第一效出料。
根据上述总体考虑，蒸发浓缩设备的出料量为9~10t/h，浓度49~51%。单套设备的蒸发量应为74.5t/h,为留有10%余量,实际设计蒸发量为82t/h。蒸发浓缩工艺另外还产生工业用水~75t /h。
2 蒸发工艺说明 2 2.1蒸汽、物料和冷凝水的流动路线
一．填空选择，
1.灭菌的方法：化学灭菌，射线灭菌，干热灭菌，湿热灭菌，过滤灭菌
2.培养基灭菌的要求：达到要求的无菌程度——10-3个/罐。尽量减少营养成分的破坏
3.发酵生产中，往往需要对培养基及其发酵设备进行灭菌，一般工业上常采用蒸汽湿热灭菌
4.灭菌程度和营养成分的破坏是灭菌工作中的主要矛盾，恰当掌握加热温度和时间是灭菌工作的关键。
5. 实罐灭菌罐：与培养基接触的是进蒸汽：进气，排料，取样管
未与培养基接触的是出蒸汽：进料口，排气，消泡管
为什么三路排气：设备存在灭菌死角，容易污染
6.空气含菌量：南方大于北方，城市大于农村，地平面大于高空
7.除菌方法：除去方法：静电吸附、介质过滤。杀灭方法：辐射、热杀菌、化学药物杀菌
8.过滤除菌机理：惯性冲击滞留作用，拦截滞留作用，重力沉降，静电吸附作用机理，扩散机制
9.无菌空气制备的整个过程包括两部分内容：A对进入空气过滤器的空气进行预处理，达到合适的空气状态（温度、湿度、压强）;B对空气进行过滤处理，以除去微生物颗粒，满足生物细胞培养需要。
10.粗过滤器作用 :捕集较大的灰尘颗粒，防止压缩机受损，同时也可减轻总过滤器负荷
11.通风发酵罐:类型：机械搅拌式、自吸式、气升式、伍式、文氏管、塔式
12.细胞培养的操作方式：分批式，流加式，半连续式，连续式，灌注式
13.液固分离设备：A沉降设备（按推动力不同）：重力沉降、离心沉降.B过滤设备（按推动力不同）：常压过滤机、加压过滤机、真空过滤机和离心过滤机
C膜分离设备：微滤器、超滤器和反渗透器
14.过滤的操作基本方式有两种：滤饼过滤和深层过滤
15，碟式分离机可以完成两种操作：液-固分离（即底浓度悬浮液的分离），称澄清操作；液-液分离（或液-液-固）分离（即乳浊液的分离），称分离操作
16按照阻留微粒的尺寸大小，液体分离膜技术有反渗透（亚纳米级）、纳滤（纳米级）、超滤（10纳米级）和微滤（微米和亚微米级）、另外还有气体分离、渗透蒸发、电渗析、液膜技术、膜萃取、膜催化、膜蒸馏等膜分离过程。
