生物工程设备总复习.doc

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1、概念题1、真空冷冻干燥：把含有大量水分物质，预先进行降温冻结成固体，然后在真空的条件下使水蒸汽直接升华出来。2、气流输送：借助空气在密闭管道内的高速流动，物料在气流中被悬浮输送到目的地。3、沸腾干燥：是利用流态化技术,即利用热的空气流体使孔板上的粒状物料呈流化沸腾状态，使粒子中的水分迅速汽化，达到干燥目的。4、分子蒸馏：是在高真空条件下进行的非平衡蒸馏。其蒸发面与冷凝面的距离在蒸馏物料的分子的平均自由程之内。此时，物质分子间的引力很小，自由飞驰的距离较大，这样有蒸发面飞出的分子，可直接落到冷凝面上凝聚，从而达到分

2、离的目的。5、喷雾干燥：是利用不同的喷雾器，将悬浮液和粘滞的液体喷成雾状，形成具有较大表面积的分散微粒同热空气发生强烈的热交换，迅速排除本身的水分，在几秒至几十秒内获得干燥。6、沸腾造粒干燥：是利用流化介质（空气）与料液间很高的相对气速，使溶液带进流化床就迅速雾化，这时液滴与原来在沸腾床内的晶体结合，就进行沸腾干燥，故也可看作是喷雾干燥与沸腾干燥的结合7、全挡板条件：是指在一定转数下再增加罐内附件而轴功率仍保持不变。要达到全挡板条件必须满足下式要求：D-发酵罐直径，b-挡板宽度，n-挡板数8、吸附操作：是利用适当

3、的吸附剂，在一定的操作条件下，使有用目标产物或有害成分被吸附剂吸附，富集在吸附剂表面，然后再以适当的洗脱剂将吸附的物质从吸附剂上解吸下来，从而达到浓缩和提纯的目的，这样的过程称为吸附操作。9、薄壁容器：压力容器的壁厚与其内半径之比小于0.1的容器称为薄壁容器。简答题：1、简述蒸发过程的必要条件①充足的加热热源，以维持溶液的沸腾和补充溶剂汽化所带走的热量。②保证溶剂蒸汽，即二次蒸汽的迅速排除。③一定的热交换面积，以保证传热量。2、提高过滤速度的方法都有那些?答：有两方面的措施：（1）改变发酵液的性质，如通过增加发酵

4、液的温度、调节pH、加入絮凝集剂、加入某些盐类。（2）改变过滤条件，如增加过滤压力，加入助滤剂，改变液体流向等。3、溶氧系数的影响因素和提高的方法？影响因素：(a)操作条件（搅拌、通气量）；(b)发酵罐的结构及几何参数（体积、通气方式、搅拌叶轮结构及尺寸）；(c)物料的物化性能（扩散系数、表面张力、密度、粘度、培养基成分及特性）提高方法：加强搅拌，适当的空气流量，降低发酵液粘度，提高氧分压。4、搅拌器、挡板、轴封的作用?搅拌器：打碎气泡产生漩涡，使气体停留，延长接触时间；使液体湍流，增加传质挡板：防止液面中央形成

5、漩涡流动，增强湍动和溶氧传质轴封：防止染菌和泄漏。5、气流干燥的原理及特点？原理：利用热气流将物料在流态下进行干燥过程。干燥操作中，湿物料在热空气中呈悬浮状态，每个物料颗粒都被了空气包围，使物料在流动过程中最大限度地与空气充分接触，气体与固体之间进行传热和传质，达到干燥目的。适合于潮湿分散状态颗粒物料的干燥。特点：干燥强度大，干燥时间短，适用性广，设备结构简单。6、喷雾干燥的原理及特点？原理：利用喷雾器，将液体喷成雾状，与热空气之间发生热量和质量传递而进行干燥过程。特点：干燥速度快，时间短，温度低，成品具有良好的

6、分散性和溶解性。7、在酒精发酵生产中，何谓粗馏、精馏？粗馏塔、精馏塔的作用？粗馏：将酒精与其它挥发性杂质从发酵醪中分离的过程粗馏塔作用：从发酵成熟醪液中将乙醇成分提取出来精馏：除去粗酒精中杂质，进一步提高酒精浓度精馏塔作用：把粗酒精提浓到产品要求浓度，并分离净化8、空气过滤除菌机理？除菌方法？机理：惯性碰撞，拦截滞留，布朗运动，重力沉降，静电吸附方法：介质过滤，辐射，化学药品，加热，静电吸附9、请说一说啤酒生产中麦芽汁各制备设备的作用。糊化锅：用于煮沸大米粉和部分麦芽粉醪液，使淀粉糊化和液化。糖化锅：是使麦芽粉与

7、水混合，并保持一定温度进行蛋白质分解和淀粉糖化过滤槽：用于过滤糖化后的麦醪，使麦汁与麦槽分开而得到清亮的麦芽汁。糖化醪过滤槽：是啤酒厂获得澄清麦汁的一个关键设备，主要用于醪液的糖化和麦汁的过滤。10、为什么工业发酵培养基灭菌采用湿热灭菌法？答：湿热灭菌是利用高温饱和蒸汽将物料的温度升高使微生物体内的蛋白质变性进行灭菌的一种方法。工业发酵培养基灭菌的特点是数量多；含有很多固体物质；灭菌后要有利生产菌的生长；方便易行及价格便宜。由于蒸汽冷凝时会放出大量潜热，并具有很强的穿透力，灭菌效果好；蒸汽来源及控制操作条件方便，

8、适用于工业发酵培养基的灭菌。11、凝胶层析的应用主要有哪些？并说明其原理。当具有一定分子量分布的高聚物溶液从柱中通过时，较小的分子在柱中停留时间比大分子停留的时间要长，于是样品各组分即按分子大小顺序而分开，最先淋出的是最大的分子。应用：脱盐、分子量测定、分离纯化12、发酵用的无菌空气的质量指标是什么？答：温度、压力、流量、空气相对湿度、空气无菌度13、强化簿膜蒸发浓缩操作