发布时间 : 星期三 文章生物工程 通风搅拌反应器习题参考答案更新完毕开始阅读
P= Kn3d5ρ=5×(130/60)3×15×1050=53.4KW 由于H/D=2≠3 需进行校正
f?(HL/d)2??0.816 33P*=0.816×53.4=43.57KW 对多层搅拌器
Pm=P*(0.4+0.6m)=43.57×(0.4+3×0.6)=95.85KW
3) 求通气时的搅拌功率
发酵液黏度及密度符合范围，采用Michel 法求解： d/D=1/3时，C=0.157
P2nd395.852?130?13Pg?C(0.56)0.45?0.157()?37.87kW 0.5625Qg采用通气准数法计算：
Qg?Q0(?273?t0.1013)?273(0.1013?Pt)?0.5?g?10?6?HL25273?280.1013?()? 60273(0.1013?0.05)?0.5?1050?9.8?10?6?5.2?0.2615通气准数 Na?Qgnd3?0.2615?0.12﹥0.035时,
1303?160Pg/P=0.62-1.85Na
Pg=(0.62-1.85Na)P=(0.62-1.85×0.12)×95.85=38.15KW
第一章 培养原料预处理
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
一般说来, 容器回转式混合器多为间歇式操作。√ 锥形混合机是一种悬臂螺旋混合器。√ 双锥形混合机是一种容器固定型。×
植物性原料一般采用筛分原理分级机械设备。× 滚筒式分级机的进料端的筛孔最小。√
利用空气做工作介质的气流式粉碎机可以产生抵消粉碎发热的效应。√ 球磨机由电动机通过固定在筒体上的大齿圈带动转动。√
球磨机是指借助于 运动 状态、具有 形状和尺寸 的研磨介质所产生的 冲击 、摩擦 、 剪切 、 研磨 等作用力使物料颗粒破碎的研磨粉碎机。其粉
碎效果受磨介的 研磨介质的形状、尺寸、配比运动形式 、 物料充满系数 、 及原料的 原料粒度 影响。
9. 粉体物料混合设备，从运动方式上分有 容器固定式混合设备 和 容器回转式混合设备 两类形式。从操作方式上分有 间隙式混合设备 式和 连续式混合设备 式两种。只有 容器固定 式混合设备才能实现连续操作 。 10. 容器固定式粉体物料混合器采用 A 结构作混合件。 A. 螺旋 B.涡轮 C.锚式 D.框 11．容器回转式粉体物料混合器 D 。
A. 混合均匀度易控制 B. 只能间歇操作 C. 可用真空进料 D. A、B、和C
第二章 培养基制备与灭菌设备 一、选择题
1、连消工艺流程中，物料中的杂菌主要在哪个设备中被灭活（D ） A 连消塔 B喷射加热器 C 喷淋冷却器 D维持管
2 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，称为空罐灭菌，对空罐灭菌的温度和时间的要求是（C ）
A 高温瞬时（133℃，15s） B同实罐一样（115℃，8~15min） C 高温长时（127℃，45min） D间歇灭菌（100℃，30min，连灭三次） 3、在连续蒸煮糖化流程中，真空系统的作用是（AC ）
A 除去蒸煮醪多余的水分； B 进一步加热杀菌； C冷却蒸煮醪 D 维持整个系统真空度
二、判断：（）
1、高温瞬时灭菌对营养成分保存有利（√ ） 2、连消塔中蒸汽对培养基加热是直接加热。（ × ） 3、蒸煮设备中后熟器不再通入加热蒸汽。（ √ ） 三、问答题 1、在培养基的灭菌过程中是否能做到绝对无菌？为什么？发酵生产中对培养基灭菌的无菌程度是多少？ 答:
N1τ?2.303log0kNs
若要求灭菌后绝对无菌，即Ns=0，从上面公式可以看得出灭菌时间将等于无穷大，这对
生产来说是不可能，所以培养基灭菌后，在培养液中必然还产残留一定的活菌。工程上通常以Ns=10-3个/罐来进行计算，即杂菌污染降低到被处理的每1000罐中只残留一个活菌的程度，这就可以满足生产的要求了。
2、分批灭菌为什么要“三路进气”，分别是那三路进气，实罐灭菌的进气和排气的原则是什么？
答： 所谓发酵罐实罐灭菌的“三路进汽”就是在对培养基灭菌时，让蒸汽从空气进口、
排料口、取样口进入罐内，使培养基均匀翻腾，达到培养基灭菌之目的。这是因为这三个管都是插入到发酵醪中，若不进蒸汽就会形成灭菌死角。实罐灭菌的进汽和排气原则是“非进即出”，就是说所有进入发酵罐的管道在灭菌过程中如果不进入蒸汽就一定要进行排气，使所有管道都被蒸汽（或二次蒸汽）通过，得以灭菌。不能有既不进汽也不排汽的管道（死角）存在。
3、试画出连消塔加热灭菌流程图，并简述其结构特点及培养基连续灭菌的优点。
四、计算题
1． 一台连续灭菌设备，培养基流量 Q = 18 M／h，发酵罐装料容积 75 M ，培养基的原始污染程度为 10 个／ml，发酵工艺要求因培养基灭菌原因引起的倒罐率为0.1%，即 Ns= 10个／批，灭菌温度 T = 398 K，查图得此时的反应速度常数为 k=11分，维持段采用无缝钢管公称直径 Dg = 150 mm 。试求培养基连续灭菌过程中维持时间τ以及维持管的长度 L 约需多少。
-1
5
-3
3
3
解: N0=75×103×103×105=7.5×1012 代入对数残留定律：
N0117.5?1012??2.303log?2.303log?3.32(min)根据实际情况取 6 分钟。
kNs1110?36?1.8m3
6060V1.8计算维持管的长度：L???102m
?2?D?0.15244计算维持管的体积：V?Q???18?
第三章 分离设备 一、选择
1. 降低超滤过程中的浓差极化现象的手段可有 ABD
A. 采用错流操作 B. 提高液体的湍流程度 C. 降低过滤液体流速 D.升高液体温度 2. 超滤、反渗透两种膜分离技术的优点是 ACD 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. 膜使用方便，不需洗涤与后处理操作，节约时间。
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. 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。
二、判断
1（×）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。 2 （×）反渗透中的浓差极化增加了溶质透过膜的阻力。
3 （√）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。
4 （×）板框式过滤机的过滤与洗涤液在设备内通过的路径一样。
5 （×）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。 三、填空
1．在离心分离设备中膜分离设备有板式膜分离设备、管式膜分离设备、中空纤维管膜分离设备和螺旋卷式等几种形式。
2．离心分离因数表示离心机分离特性，是离心机离心加速度和重力加速度的比值。 四、问答题
1． 工厂中要将奶油(酯)从新鲜牛奶中分离出来应该选用什么离心机？叙述该机分离奶油的原理。
答: 在工厂中要将奶油(酯)从新鲜牛奶中分离出来应该选用离心分离机，它能藉离心沉降速度的不同将互不溶解的两种液体分开。
离心分离机机的转鼓内有数十只(50-80)形状和尺寸相同的碟片，碟片按一定间距(0.5-1.2mm)叠置起来组成碟片组，每只碟片在离开轴线一定距离的圆周上开有几个对称分布的圆孔，碟片叠置起来时，对应的圆孔就形成垂直的通道。（2分）两种不同重度液体的混合液进入离心分离机后，通过形成的垂直通道进入碟片间的隙道，并被带着高速旋转，由于互不溶解的两种液体重度不同，离心沉降速度也不同，重液（奶）的离心沉降速度大，就离开轴线向外运动，轻液（酯）的离心沉降速度小，则向轴线流动。这样，奶油(酯)和奶就在碟片间的隙道流动的过程中被分开。
2．什么是超滤过程中的浓差极化现象，如何降低浓差极化现象？
答：待分离液从膜面一侧流过时，靠近膜面的液体处于层流状态；同时，当