生物工厂工艺设计题库(含答案)

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1、复习资料1、简述酒精生产过程对淀粉原料进行糖化时的主要设备及作用。（1）主要设备：糖化工段主要设备由真空冷却气液分离器、真空泵、连续糖化罐及螺旋板式换热器。（2）作用：①真空冷却气液分离器：蒸煮醪自接近常压的气液分离器出来经过减压阀，醪液产生大量的蒸汽，温度骤降，汽醪混合液流体以极高速度进入真空冷却气液分离器，醪液温度降至与容器真空度相对应的温度。因此气液分离器的设计主要是保证汽醪分离，输送曲液（糖化醪液稀释水）到喷射-蒸汽的湍流中是依靠发生引射的混合效果，使曲液与蒸煮醪充分接触。醪液冷却下来连续的流入糖化醪内。②真空

2、泵：维持真空冷却气液分离器真空环境。③连续糖化罐：将已糖化醪或曲乳（液）混合，维持一定的发酵温度（60℃、30～45min）,保持流动状态，淀粉在酶的作用下变成可发酵性糖。④螺旋板式换热器：螺旋板式换热器用于后冷却。2、简述可行性研究的任务、意义和主要内容。（1）任务：根据三级经济规划(包括国家、地区与行业的)要求，或根据市场经济的要求，对拟建(扩、改建)工程项目的技术性、经济性和工程实施性，进行全面调查、预测、分析和论证，做出是否合理可行的科学评价，最后写出可行性研究报告，为国家主管部门对项目做出决策提供可靠依据。（

3、2）意义：可行性研究实质是对投建的工程项目，进行全面的技术经济分析，从而避免和减少建设项目决策的失误，提高建设投资的综合效益，是决定项目投资命运的关键。如果没有可行性研究，或者有研究但不深入、分析预测不准确、经济评价不科学，都会对项目的投资与投产带来难以弥补的经济损失。（3）主要内容：1、总论（项目背景，研究工作依据和范围）2、根据经济预测、市场预测确定项目建设的规模和产品方案3、资源、原材料、动力、运输、供水等配套条件及公用设施的落实情况4、建厂条件、厂址选择方案及总图布置方案5、工艺技术、主要设备选型、建设标准及相

4、应的技术经济指标6、主要单项项目、公用辅助设备、总体布置方案和土建工程量估计7、环境保护、安全生产、劳动卫生、消防、GMP等要求和采取的相应措施方案8、企业组织、劳动定员和人员培训设想9、建设工期和实施进度10、投资估算和资金筹措11、经济效益和社会效益评价12、结论3、简述总平面设计的内容、原则和步骤。（1）内容：1．平面布置设计；2．竖向布置设计；3．运输设计；4．管线综合设计；5．绿化设计。（2）原则：严格遵照“依据”的要求进行布置设计。既要结合厂址自然条件因地制宜，又要注重技术经济性、节约用地、节省投资和留有发

5、展余地。（依据：审批的设计任务书、厂址选择报告和厂址总平面布置方案草图及生产工艺流程简图。）（3）步骤：(一)初步设计①方案图(总平面布置资料图)②工厂总平面布置图(初步设计成品图)(二)施工图设计①工厂总平面施工资料图②工厂总平面布置施工图4、简述物料衡算的方法和步骤。(1)明确衡算目的要求；如通过物料衡算确定生产能力、纯度、收率等数据。(2)绘出物料流程示意图，划定衡算范围；画流程简图步骤及要点如下：1）流程简图中的设备可用方框表示;2）用线条和箭头表示物料流股的途径和流向；3）标出流股的已知变量（流量、组成等）4

6、）未知量用符号表示。根据已知量和未知量划定体系，应特别注意尽量利用已知条件，要求的未知量要通过体系边界，且应使通过边界的物料流股的未知项尽量少。(3)写出所有化学反应方程式；包括所有主副反应，且为配平后的，将各反应的选择性、收率注明。(4)收集与物料衡算有关的计算数据；规模和年生产日；原辅材料、中间体及产品的规格；有关的定额和消耗指标；有关的物理化学常数，如密度、蒸气压、相平衡常数等。(5)选定衡算基准；计算中要将基准交代清楚，过程中基准变换时，要加以说明。(6)列出物料平衡方程式，进行物料衡算；(7)编制物料平衡表；

7、(8)必要时画出物料衡算图。5、简述啤酒厂糖化设备的组合方式及优点：（1）二器组合：常见于小型啤酒厂。由一只糖化过滤槽和一只糊化煮沸锅构成一套单式糖化系统,每天可糖化2次左右。该套组合的特点是:一锅二用,投资少,设备利用率高,但生产效率较低。（2）四器组合：常见于中型啤酒厂。由糊化锅、糖化锅、过滤槽和煮沸锅4只专用设备构成一套复式糖化系统,每天可糖化4次左右。该套组合的特点是设备分工明确,但利用率极不均衡。。（1）五器组合：常见于中型啤酒厂的技术改造中。在四器组合的基础上,增加一只暂贮罐,用于暂贮过滤后的麦汁,可以此缩

8、短等待煮沸锅的时间,提高整个系统的生产效率,使每天的糖化能力增加到6次。（2）六器组合：常见于大型啤酒厂。一只糊化锅，一只糖化锅，一只过滤槽和两只麦汁煮沸锅，一只回旋沉淀槽，一只麦汁冷却器。每天可糖化8次左右,该套组合的特点是糊化锅与糖化锅的利用率已达到最高。6、简述生物反应器放大的基本方法及其特点。（1）基本方法：①理论方法：所