内容发布更新时间 : 2024/12/24 7:10:05星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

57.机械自吸式发酵罐的主要构件是 自吸搅拌器 及 导轮 。

58.反应器的混合时间是 发酵罐几何尺寸 、 搅拌叶轮设计 、 操作条件 以及 发酵液流变特性的函数。

59.搅拌叶轮类型的选择主要考虑 功率准数 和 混合特性 以及叶轮所产生的 液流作用力等等。

60.生物反应器的传递现象与过程受 对流 和 扩散 两个机理控制。

61.理论和实践表明， 通气量 对气升式发酵罐的混合与溶氧起决定性作用，而 通气压强 对发酵液的流动与溶氧也有相当的影响。

62.生物反应器放大的核心问题是传递过程，包括 质量传递 、 热量传递 和 动量传递 三方面内容。

63.无菌空气在好氧发酵生产中的作用是 供应生物细胞呼吸代谢所必须的氧；强化培养液的混合与传质 和维持反应器有适宜的表压以防止外界杂菌进入生物发酵系统。 64.酒精发酵罐的洗涤多采用 CIP自动清洗系统 。

65.大型发酵罐的放料速度很快，有可能造成负压，因此应设有 真空安全阀 。

66.气升式反应器的气液传质速率主要取决于 发酵液的湍动及气泡的剪切细碎状态 ，而气液两相流动与混合主要受 反应器输入能量 的影响。

67.当通气速率较高，而搅拌叶轮直径较小且转速较低时，会出现搅拌器对液体流动和气体分散均基本无影响的情况，习惯上称此为 溢流 现象。

68.在生物反应系统中，影响体积溶氧系数的主要因素有 操作变量 、 发酵罐的结构与几何尺寸 和 物料的物化性能 。

69.机械通风固体曲发酵设备较自然通风固体曲发酵设备的最主要优点是 使用了机械通风（鼓风机），强化了发酵系统通风，使曲层厚度大大增加，提高曲质量 。 70.发酵罐是为 一个特定的生物化学过程 的操作提供良好而满意的环境的容器。 71.大型发酵罐常用的轴封为 双端面机械轴封 。

72.搅拌器的设计满足的要求： 使发酵液有足够的径向流动 、 适度的轴向运动 。 73.啤酒发酵罐的清洗方法 CIP系统 。

74.提高单位体积溶氧速率的方法： 提高罐压、富氧通风、提高Kla 。

75.搅拌剪切与反应器的形式、结构及对象生物细胞的设计准则，目前以 搅拌叶尖线速度相等 为准则。

76.微生物在嫌氧发酵过程中总的发酵热，一般由 生物合成热 、 蒸发损失热 和 罐壁散失热 三部分热量所组成。

77.发酵罐内装设的挡板的作用是 防止中央液流形成漩涡 、 促进轴向混合 。 78.气升式发酵罐的混合和溶氧起决定性作用是 通气量 。 79.在对设备及管路进行消毒灭菌时，使用最普遍的杀菌方法是使用蒸汽加热杀菌方法。 80.对于一个优良的蒸汽灭菌系统来说，加热时间 和 加热温度 是最重要的两个参数。 81.溢流喷射自吸式发酵罐的吸气原理是液体溢流时形成 抛射流 。 82.在检测评价溶氧性能时，总是把kL和α合在一起看成是一个参变量即kLα，称之为 体积溶氧系数，单位 1/s或1/h 。

83.发酵罐的结构尺寸可以根据 高径比 和 发酵罐全体积 来确定。 84.对于溶氧速率控制发酵反应的非牛顿型发酵液，把 P0/VL相等准则 用于反应器的放大通常可获得良好结果。

85.通用式发酵罐常设 4-6块挡板 ，其宽度为 0.1-0.12D ，则可达到挡板条件。 86.轴封的作用是 防止染菌和泄露，大型发酵罐常用的轴封为 双端面机械轴封装置 。 87.磁选设备按结构形式的不同分为 固定形磁钢装置 和 永磁滚筒 两种。

88.大麦精选机是利用带有 袋孔 的工作面来分离杂粒。 89.常用的大麦精选机有 碟片式 和 滚筒式 两种。

90.大麦的分级设备有两种类型： 平板分级筛 和 圆筒分级筛 。 91.原料粉碎可分为 干式粉碎 和 湿式粉碎 两类。

92.锤式粉碎机的作用力主要为 冲击力 ，辊式粉碎机的作用力主要为 挤压力 。 93.罐式连续蒸煮糖化流程中最后一个后熟器的作用主要是 气液分离 。

94.罐式连续蒸煮糖化流程中后熟器的作用是 利用料液的余热在一定压力和温度下维持一定时间连续蒸煮 。

95.根据过滤推动力，可将过滤设备分为常压过滤机、加压过滤机和真空过滤机三类。 96.板框过滤机中的滤板分为 洗涤板 与 非洗涤板 两种。

97.离心机的分离因数是指 离心力与重力的比值或离心加速度与重力加速度的比值 。 98.目前膜分离设备主要有4种形式： 板框式 、 圆管式 、 螺旋卷式 和 真空纤维式 。 99.液-液萃取流程应包括三个部分： 混合设备 、 分离设备 和 溶剂回收设备 。 100.根据离子交换的操作方式不同，可将离子交换设备分为 静态 和 动态 交换设备两大类。

101.按液体的流动方向，可将管式薄膜蒸发器分为 升膜式蒸发器 、 降膜式蒸发器 和 升降膜式蒸发器 等类型。

102.为保证升膜式蒸发器的正常操作，应维持在 爬膜 状态的温度差。

103.降膜式蒸发器中常用的分配器有： 齿形溢流口 、 导流棒 、 旋液导流器 、 分配筛板 和 分配盘 。

104.按改变溶液浓度的方法，可将结晶设备分为 浓缩 结晶设备、 冷却 结晶设备和其他结晶设备。

105.介质过滤除菌不是真正的面积过滤，而是一种 滞留 现象。

106.空气净化除菌流程中，常用的气液分离器有 旋风式（旋风分离器） 和 填料式（除雾器） 两种形式。

107.气流干燥是利用 热气流 将物料在 流态 下进行干燥的过程。

108.气流干燥操作过程中，热空气的流速应 大于物料颗粒的自由沉降速度 。 109.气流干燥流程中常用的加料器有 文丘里 加料器和 螺旋 加料器。

110.喷雾干燥流程中，实现料液雾化的喷雾器有压力式喷雾器、气流式喷雾器和离心式 喷雾器。

111.气流喷雾器有两种形式： 内部混合式 和 外部混合式 。

112.气流喷雾设备中分配盘的形式有 旋风扩散式 和 叶片旋风式 。

113.离心喷雾设备中热风盘的作用是 使进塔后的热风分配均匀，否则会造成塔内局部贴壁 。

五、简答题

通风发酵设备简答题

1. 画出通用式发酵罐简示图，并说明其主要结构及其作用 2. 简述挡板的作用及全挡板条件

3. 画出两种空气分布器的结构形式，并说明各自的优缺点

4. 简述生物反应过程起泡的原因、危害，设计出几种消泡装置并作简要说明 5. 名词概念：持气率 通风强度 通气压强 富氧通风 6. 简述双膜理论的假设条件与内容，并进行简要的讨论 7. 讨论体积溶氧系数kLα的含义和影响kLα的主要因素

8. 通过计算分析通风强度与发酵罐体积之间的关系 9. 综合叙述提高溶氧速率的技术措施

10. 图示并说明通用发酵罐主要结构几何尺寸的比例关系 11. 简述几种发酵罐冷却热负荷的计算或试验测定方法原理 12. 图示并推到写出发酵罐全容积计算公式 13. 平均循环时间，液—气比

14. 图示并简述一典型气升环流式生物反应器的工作原理 15. 简述自吸式生物反应器的类型和传质传热原理 16. 简述剪应力对生物反应的影响 17. 简述发酵罐设计的一般程序。

18. 简述固体发酵设备的优点和用途。 19. 简述对固体发酵罐的要求

20. 比较机械搅拌通风发酵罐、气升环流式发酵罐、自吸式发酵罐的混合结构原理、优缺点、适用范围

机械搅拌通风发酵罐:靠通入的无菌压缩空气和搅拌叶轮实现发酵液的混合、溶氧传质，同时强化热量传递。 特点:

（1）利用机械搅拌的作用使无菌空气与发酵液充分混合，提高了发酵液的溶氧量，特别适用于发热量大、需要气体含量比较高的发酵反应。 （2）发酵过程容易控制，操作简便，适应广泛。 （3）发酵罐内部结构复杂，操作不当，容易染菌。

（4）机械搅拌动力消耗大，对于丝状细胞的培养与发酵不利。 气升环流式发酵罐:把无菌空气通过喷嘴或喷孔喷射进发酵液中，通过气液混合物的湍流作用而使空气泡分割细碎，同时由于形成的气液混合物密度降低故向上运动，而气含率小的发酵液则下沉，形成循环流动，实现混合与溶氧传质。 特点:（1）结构简单，便于制作、维修、操作。 （2）反应溶液混合均匀。

（3）动力消耗小，较高的溶氧速率和溶氧效率。 （4）机械剪切力小，对生物细胞损伤小。 自习式发酵罐:不需要空气压缩机提供加压空气，而依靠特设的机械搅拌吸气装置或液体喷射吸气装置吸入无菌空气并同时实现混合搅拌与溶氧传质的发酵罐。 特点:

（1）不必配备空气压缩机及其附属设备，节约设备投资，减少厂房面积。 （2）溶氧速率高，溶氧效率高，能耗较低。

（3）用于酵母生产和醋酸生产具有生产效率高、经济效益高的优点。 （4）装料系数低。

（5）进罐空气处于负压，增加了染菌机会，不适于无菌要求较高的发酵过程。 （6）搅拌转速高，对于长菌丝的微生物的菌丝，搅拌的剪切力会产生不利影响。 （7）吸程一般不高，需要采用低阻力高效率空气除菌装置。

嫌气发酵设备复习题

1、图示并标明酒精发酵罐的整体结构，表示 出主要相对尺寸 2、图示水力喷射洗涤装置并简述其原理

3、图示并标明锥形啤酒发酵罐的整体结构和主要相对尺寸

4、图示并标明锥形啤酒发酵罐三种降温装置形式 5、CIP的组成设备主要有哪些？

生物反应器的放大复习题

1. 阐述生物反应器放大的目的与任务 2. 简述生物反应器放大的方法

3. 简述机械搅拌通风发酵罐的几种放大方法 4. 简述生物反应器放大的一般程序

5. 以 P0／VL相等的准则进行反应器放大计算

固体物料处理设备复习题

1. 常用的两种磁选设备的原理 固定型磁钢 永磁滚筒 2. 筛选分级的原理

筛选分级主要是筛选和风选。

筛选是利用物料和杂质体积大小的不同而达到清理的目的。

风选是利用物料与杂质的相对密度及流体力学特性的不同而进行分离。 3. 振动筛的工作原理 当筛面做往复运动时，筛面上的物料由于受到周期性改变方向的摩擦力的作用而沿着筛面来回运动。当筛面上填满了麦粒，而在筛的另一端又在不断进料时，由于进料和排料的水平不一致，使麦粒沿着筛面缓慢的移向出口。因此，麦粒在振动筛上逗留的时间较长，有充分自动分级的机会。 4. 精选机的工作原理

精选是利用杂粒与大麦长度不同的特点进行分离。 精选机是利用带有袋孔（窝眼）的工作面来分离杂粒。 袋孔中嵌入长度不同的颗粒，带升高度不同而分离。 5. 常用的大麦精选机有哪两种？各有何特点? 常用的大麦精选机有碟片式和滚筒式两种。

碟片精选机:工作面积大，转速高，产量比滚筒精选机大，各种不同的袋孔可用于同一机器中，碟片损坏可以更换。但袋孔容易磨损。

滚筒精选机:分离出来的杂粒中含大麦较少。但袋孔的利用系数低，产量较低，工作面磨损后不能修复。

6. 圆筒分级筛的工作原理和特点

工作原理:圆筒用铁板冲孔后卷成，分成几节筒筛，布置不同孔径的筛面。圆筒用齿轮带动。筛分的大麦由分设在下部的2个螺旋输送机分别送出，未筛出的一级大麦从最末端卸出。

特点:设备简单，电动机传动比平板分级筛更方便；但筛面利用率小，仅为整个筛面的1/5 。

7.物料的粉碎度（粉碎比）

物料粉碎前后平均直径之比。表示粉碎操作中物料粒度的变化比例。 8.对粉碎机的要求

（1）粉碎后的物料颗粒大小要均匀

（2）已被粉碎的物块，应立即从轧压部位排除 （3）操作应能自动化，如能不断地自动卸料等。

（4）易磨损的部件应容易更换。

（5）应产生极少的粉尘，以减少环境污染及保障工人身心健康。 （6）在操作发生障碍时，应有保险装置使能自动停车。 （7）单位产品消耗的能量要小。

9.锤式粉碎机和辊式粉碎机的作用原理是什么？

锤式粉碎机:借助于高速运动机械部件（锤片）对物料颗粒的撞击，而使之破碎。除冲击作用外，还存在搓擦、剪切作用。

两辊式粉碎机是由2个直径相同的钢辊相向转动，把放在钢辊间的物料夹住啮入两辊之间，物料受到挤压力而被压碎。

10.常用的原料粉碎方法有哪两种？各有何特点？

常用的原料粉碎方法可分为干式粉碎和湿式粉碎两种。 干式粉碎:

（1）当进行粉碎作业时物料的含水量不超过4%；

（2）物料在整个粉碎过程中始终呈干燥松散状态，所得成品为干燥粉体； （3）工艺简单，但易产生过热、粉尘； （4）干式粉碎必须配备除尘通风设备。 湿式粉碎:

（1）将水和原料一起加入粉碎机中，从粉碎机出来时即成粉浆； （2）粉碎时物料的含水量超过50%； （3）无原粉粉末飞扬，车间卫生好；

（4）粉浆必须随产随用，不宜贮藏，且耗电量较多。 11.气流粉碎的原理及分类

工作原理:气流粉碎机与旋风分离器、除尘器、引风机组成一整套粉碎系统。压缩空气经过滤干燥后，通过拉瓦尔喷嘴高速喷射入粉碎腔，在多股高压气流的交汇点处物料被反复碰撞、摩擦、剪切而粉碎。

分类: 扁平式气流磨 循环管式气流磨 流化床对喷式气流磨 对喷式气流磨

培养基制备灭菌复习题

1.画出罐式连续蒸煮糖化流程示意图，并简述该流程的特点。 2.啤酒厂糖化设备的组合方式有哪几种？ 3.糊化锅的锅底为什么设计成弧形？

（1）弧形锅底对流体传热循环的影响。

（2）节省搅拌动力消耗，能够促进液体循环。 （3）便于清洗和料液排尽。 4. 培养基实罐灭菌的操作过程

5. 画出连消塔加热的培养液连续加热灭菌流程示意图。 6. 画出喷射加热连续灭菌流程示意图. 7. 画出薄板换热器连续灭菌流程示意图。 8. 三种连续灭菌流程的特点是什么？

空气除菌设备复习题

1.常用的空气除菌方法有哪些？其原理分别是什么？各适用于什么场合？ 常用的除菌方法有介质过滤、辐射、化学药品、加热、静电吸附等。