.生物工程設施習題集.單項選擇題:(每題1分)當前啤酒廠的糖化鍋中利用_____D_______進行攪拌。A.圓盤平直葉渦輪攪拌器B.螺旋漿式攪拌器C.醪液內二氧化碳的密度梯度D.二折葉旋槳式攪拌器空氣過濾系統中旋風分別器的作用是_____A_________。A.分別油霧和水滴B.分別所有雜菌C.分別二氧化碳D.分別部分雜菌3.好氣性發(fā)酵工廠，在無菌空氣進入發(fā)酵罐以前___C___，以保證安全。A.應當安裝截止閥B.應當安裝安全閥C.應當安裝止回閥D.不該當安任何閥門不論是種子罐或發(fā)酵罐，當培育基還沒有進罐前對罐進行早先滅菌，我們稱為空罐滅菌，此時對滅菌溫度和滅菌時間的要求是________C____________，只有這樣才既合理經濟，又能殺滅設施中各死角殘余的雜菌或芽孢。A.高溫剎時(133℃，15秒鐘)B.同實罐滅菌同樣(115℃，8-15分鐘)C.高溫長時(127℃，45分鐘)D.間歇滅菌(100℃，30分鐘，連滅三次)機械軸封的動環(huán)的硬度比靜環(huán)___B____。動環(huán)的資料可用___________，靜環(huán)最常用的資料是___________。A.大，碳化鎢鋼，鑄鐵

B.大，碳化鎢鋼，聚四氟乙烯

C.小，聚四氟乙烯，不銹鋼；

D.小，聚四氟乙烯，碳化鎢鋼。6.溶液在升膜式蒸發(fā)器加熱管中出現爬膜的最重要條件是_____D_____。A.物料入口處或出口處采納浮頭管板B.蒸發(fā)器殼體應有膨脹圈C.物料在加熱管內有足夠的濃縮倍數，一般為七倍D.加熱的蒸氣與物料之間有足夠的溫度差，一般為20-35℃7.當前啤酒廠的圓筒錐底發(fā)酵罐內采納_____C_______。A.圓盤平直葉渦輪攪拌器B.螺旋漿式攪拌器C.無攪拌器D.錨式攪拌器空氣過濾系統中空氣加熱器的作用是________B______。A.對空氣加熱滅菌B.高升空氣溫度，以降低空氣的相對濕度C.對空氣加熱，蒸發(fā)除掉空氣中的部分水份D.高升空氣溫度，殺滅不耐熱的雜菌9.機械攪拌發(fā)酵罐中最下邊一檔攪拌器離罐底距離一般__C__攪拌器直徑的高度，最上邊一個攪拌器要在液層以下0.5米(大罐)。A.小于一個B.大于一個小于兩個C.等于一個D.等于兩個10.自吸式發(fā)酵罐的攪拌軸是從罐下方進罐的,所以____C____軸封。A.應當用填料函B.應當用單端面機械C.應當用雙端面機械D.無需11.安裝在空氣壓縮機前的過濾器主要作用是_______D_______。A.將空氣過濾為無菌空氣B.過濾分別空氣中的油霧C.過濾分別空氣中的水滴D.減少總空氣過濾器的過濾負荷12.外循環(huán)空氣帶升式發(fā)酵罐的長處是無需___B___。A.空氣過濾系統B.攪拌器C.空氣噴嘴D.罐外上漲管為了減少空氣過濾系統的負荷空氣壓縮機最好采納____B_____空氣壓縮機。A.來去式B.離心式C.高壓D.無油潤滑14.培育基連續(xù)滅菌流程中采納管道保持器，應當使培育基在管道的流速達到___C___，才能保證先進先出。A.過渡流B.層流C.活塞流D.湍流塔式啤酒發(fā)酵罐換熱的蛇管在發(fā)酵罐外，蛇管內用__C__與罐內的啤酒發(fā)酵醪進行熱互換。冷凍升華干燥主假如升華______A_____。A.游離水B.構造水C.冷凝水D.氣態(tài)水。.多項選擇題:(每題1分)好氣性發(fā)酵需要無菌空氣，歸納起來無菌空氣在發(fā)酵生產中的作用是__ABD____。教育資料發(fā)酵設施習題集A.給培育微生物供給氧氣B.也能起必定的攪拌作用，促進菌體在培育基中不停混淆，加速生長生殖速度C.打壞泡沫，防備逃液D.保持發(fā)酵過程的正壓操作圓筒錐底啤酒發(fā)酵罐的夾套內可用___ABC___與啤酒發(fā)酵醪進行熱互換。A.乙二醇B.乙醇C.氨D.冷凝水3.因為大生產中所使用的好氣性發(fā)酵罐是受壓容器，所以封頭采納_BC__封頭。A.錐形B.橢圓C.蝶形D.球形4.味精廠精制車間在真空煮晶鍋中進行谷氨酸一鈉鹽的結晶，是用__ABC__使真空煮晶鍋達到必定的真空度A.來去式真空泵B.蒸汽發(fā)射泵C.水力發(fā)射泵D.高壓水泵味精廠等電罐在低溫等電點操作時,罐中蛇管內可用__AC___使罐內的等電點液降溫。A.冰鹽水B.自來水C.氨D.冷凝水空氣過濾系統中絲網分別器的作用是分別__AC___。A.油污B.所有雜菌C.水滴D.部分雜菌7.通用式機械攪拌發(fā)酵罐中擋板的作用是__AD__。A.提高醪液湍流程度，有益于傳質B.增添發(fā)酵罐罐壁的機械強度C.改變液流方向，由徑向流改變?yōu)檩S向流D.防備醪液在罐內旋轉而產生旋渦，提高罐的利用率生產中使用的酒精發(fā)酵罐是受壓容器,所以上下封頭一般采納__AC__封頭。A.錐形B.球形C.蝶形D.平板貯氣罐的作用是__AC__。A.利用重力沉降作用分別部分油霧。B.降低罐內空氣溫度。C.防備因為來去式空壓機所產生的脈沖而惹起的壓力顛簸。D.高升罐內空氣溫度，使相對濕度降落。空氣過濾系統中旋風分別器的作用是__AC__。A.分別油霧。B.分別泡沫和水汽。C.分別水滴。D.分別部分雜菌。發(fā)射自吸式發(fā)酵罐的長處是__BC__。A.空氣吸入量與液體循環(huán)量之比較高B.無需攪拌傳動系統C.氣液固三相混淆均勻D.合用好氧量較大的微生物發(fā)酵12.氣升式動物細胞培育反響器與攪拌式動物細胞反響器對比，氣升式反響器中＿＿＿ACD＿；反響器內液體循環(huán)量大，細胞和營養(yǎng)成分能均勻散布于培育基中。Ａ．產生的湍動平和而均勻，剪切力相當小，Ｂ．無泡沫形成，裝料系數能夠達到95%Ｃ．無機械運動零件，因此細胞損害率比較低；Ｄ．反響器經過直接發(fā)射空氣供氧，氧傳達速率高；.是非選擇題:(每題1分)安裝在空氣壓縮機前的前置空氣過濾器的主要作用是將空氣過濾除菌，減少總空氣過濾器的過濾負荷?！廖毒珡S精制車間在真空煮晶鍋中進行谷氨酸一鈉鹽的結晶，可用水力發(fā)射泵使真空煮晶鍋達到必定的真空度√溶液在升膜式蒸發(fā)器加熱管中出現爬膜的最重要條件是物料入口處和出口處應采納浮頭管板，或許蒸發(fā)器殼體應有膨脹圈?！?.空氣過濾系統中空氣加熱器的作用是降低空氣相對濕度?！虤馍桨l(fā)酵罐(空氣帶升式發(fā)酵罐)是用多孔環(huán)管將空氣引入發(fā)酵罐?！?.味精廠精制車間在真空煮晶鍋中進行谷氨酸一鈉鹽的結晶，采納的是自然起晶法。×7.100M通用式機械攪拌發(fā)酵罐一般攪拌轉速在140-160rpm之間，所用變速裝置為無極變速器，以調整攪拌轉速?！?.外循環(huán)空氣帶升式發(fā)酵罐的長處之一是無需空氣過濾凈化系統。×啤酒廠過濾槽的攪拌轉速在15rpm左右，并且軸是從罐下方進入罐內，所以應當用填料函軸封。×進行沸騰造粒干燥生產時，以自我造粒形成的產品，質量最好。×2發(fā)酵設施習題集通用式機械攪拌發(fā)酵罐的高徑比一般為√12.一個10噸左右的通用式機械攪拌發(fā)酵罐常常采納夾套作為傳熱裝置。×13.檸檬酸溶液結晶時，只需使檸檬酸濃度大于其飽和溶解度就會有檸檬酸晶體析出?！量諝鈮嚎s機出口的壓縮空氣溫度一般是187-198℃，大大高于空氣的露點，所以進入貯氣罐后，空氣中的水分不會析出，空氣的相對濕度低，這樣就保證了空氣過濾介質不致受潮?！?5.空氣帶升式發(fā)酵罐中循環(huán)周期越長越有益于供氧?！?6.啤酒廠糖化鍋的攪拌器一般攪拌轉速在30rpm以下,所用變速裝置為三角皮帶輪變速?！磷晕桨l(fā)酵罐攪拌轉速在600-900rpm左右，并且軸是從罐下方進入罐內，所以應當用雙端面機械軸封。√自吸式發(fā)酵罐的轉子的作用之一是吸入連續(xù)滅菌后的培育基。×將溶液濃縮至過飽和就會有晶體析出?！掏ㄓ檬綑C械攪拌發(fā)酵罐中攪拌器的作用是打壞泡沫,促進二氧化碳從醪液中排出?！?1.100M通用式機械攪拌發(fā)酵罐一般攪拌轉速在140-160rpm之間,所用變速裝置多為三角皮帶輪變速?！?2.溢流發(fā)射自吸式發(fā)酵罐中循環(huán)周期越長越有益于供氧。×貯氣罐的作用之一是防備以下狀況：忽然停電，以致空氣壓縮機停止工作，造成發(fā)酵罐內壓力高于空氣過濾器的壓力，醪液倒流，污染空氣過濾器?！堂藁ɑ钚蕴靠諝膺^濾器中所用的棉花為滅菌的脫脂棉。×在α-淀粉酶發(fā)酵生產中,發(fā)酵罐內使用的是單管式空氣散布器,空氣氣泡的直徑與通風量相關,而與管口直徑沒關。碟片式酵母離心計起動后跟著轉速增大，振動也增大，當達到某一值后，轉速愈大，振動愈小?！?7.氧溶于發(fā)酵液屬于氣膜控制過程。×28.設計空氣預辦理流程要求進過濾器的空氣標準是ψ<60%，T=40℃。√空氣進罐的最后一個閥門常常采納安全閥，這是防備因為操作失誤造成的發(fā)酵液倒流入空氣過濾系統?！练唇钢械臐獠顦O化增添了溶質透過膜的阻力?！瘫容^渦輪式攪拌器的三種形式，以平葉式所耗費功率最小?！?2.當前啤酒廠的糊化鍋中不用攪拌器而是靠鍋內形成的密度梯度進行自然循環(huán)。×33.離心分別機的作用是分別兩種不一樣重度的液體。×味精廠等電罐在低溫等電點操作時,罐中蛇管內可用制冷劑NH3使罐內的等電點液降溫?！?5.酒精廠連續(xù)滅菌設施是由加熱、保持、降溫三部分構成的整體。√當前我國大多半味精廠常用的總過濾器為棉花活性炭過濾器。過濾器內的填裝方法自下而上大概以下：孔板-金屬絲網-麻布織品-棉花-麻布織品-活性炭-麻布織品-棉花-麻布織品-金屬絲網-孔板。√37.離心噴霧干燥工段的排風機比送風機的功率大,目的是使離心噴霧干燥塔內形成負壓。√VVM的含意是在發(fā)酵溫度時罐內壓力為0.2MPa(絕對)下,每單位液體體積的氣體體積流量。(1/min)√四.填空題2.好氣性發(fā)酵需要無菌空氣，歸納起來無菌空氣在發(fā)酵生產中的作用是__攪拌_；__供氧___；__保持正壓__。圓筒錐底啤酒發(fā)酵罐的夾套內可用__乙二醇__、或___乙醇__或_氨__與啤酒發(fā)酵醪進行熱互換。4.味精廠精制車間在真空煮晶鍋中進行谷氨酸一鈉鹽的結晶，能夠采納___來去式真空泵__、或__蒸汽發(fā)射泵__、或__水力發(fā)射泵__使真空煮晶鍋達到必定的真空度5.空氣過濾系統中貯氣罐的作用是_除去壓縮機排出空肚量的脈沖__、_保持穩(wěn)固的空氣壓3發(fā)酵設施習題集力、利用重力沉降作用分別部分油霧___6.空氣過濾系統中旋風分別器的作用是_分別油霧和水滴。7.好氣性發(fā)酵工廠，在無菌空氣進入發(fā)酵罐以前應當安裝_止回閥_，以保證安全。8.空氣過濾系統中空氣加熱器的作用是__高升空氣溫度，以降低空氣的相對濕度_。9.自吸式發(fā)酵罐的攪拌軸是從罐下方進罐的,所以應當用_雙端面機械__軸封。塔式啤酒發(fā)酵罐換熱的蛇管在發(fā)酵罐外，蛇管內用___酒精___與罐內的啤酒發(fā)酵醪進行熱互換。.名詞解說:(每題3分)蒸發(fā)過程的必需條件①充分的加熱熱源，以保持溶液的沸騰和增補溶劑汽化所帶走的熱量。②保證溶劑蒸汽，即二次蒸汽的快速清除。③必定的熱互換面積，以保證傳熱量。攪拌器軸功率是指攪拌器以既定的速度轉動時,用以戰(zhàn)勝介質的阻力所需要的功率。攪拌器輸入攪拌液體的功率是指攪拌器以既定的速度轉動時,用以戰(zhàn)勝介質的阻力所需要的功率。也稱攪拌器的軸功率。深層過濾的對數穿透定律進入濾層的微粒數與穿透濾層的微粒數之比的對數是濾層厚度的函數。lnN2KLN1攪拌雷諾準數du雷諾準數是慣性力與液體粘滯力之比,即Re,而在攪拌容器中,液體的代表速度u=nDi,并以攪拌器直徑Di取代管徑d,nDi2此時的雷諾準數稱為攪拌雷諾準數Rem沸騰干燥沸騰干燥是利用流態(tài)化技術,即利用熱的空氣流體使孔板上的粒狀物料呈流化沸騰狀態(tài)，使粒子中的水分快速汽化，達到干燥目的。離心澄清機藉離心沉降速度的不一樣將固液兩相分開的離心計稱作離心澄清機全擋板條件是指在必定轉數下再增添罐內附件而軸功率仍保持不變。要達到全擋板條件一定知足下式要求：bn(0.1~0.12)Dn0.5DDD-發(fā)酵罐直徑，b-擋板寬度，n-擋板數9．氣體截留率在通風液體中因為充氣而以致的體積增添率。通風前液體體積為VL,通風時體積的增添量為Vg,則氣體截留率VgVLVg11．流化床的體積跟著氣體流速的增添而增大，流化床體積與固體床體積之比稱為膨脹率。4發(fā)酵設施習題集KVKVn12．熱敏性物料一一一對熱過程敏感，受熱后會惹起產物發(fā)生化學變化或物理變化而影響產質量量的物料。.繪圖題:(每題5分)畫出發(fā)射液化器的表示圖，并注明所畫設施名稱和各個部件名稱。畫出水力發(fā)射泵的表示圖，并注明所畫設施名稱和各個部件名稱。3．畫出蒸汽發(fā)射泵的表示圖，并注明所畫設施名稱和各個零件名稱。畫出蒸汽加熱器的表示圖，并注明所畫設施名稱和各個零件名稱。P206圖2-1-3035.畫出通用式機械攪拌發(fā)酵罐(20M以上)的表示圖，并起碼注明十個零件的名稱。P31畫出培育基連續(xù)滅菌的流程圖，并注明各個設施的名稱。P218圖2-1-443畫出檸檬酸廠4M通用式機械攪拌種子發(fā)酵罐的表示圖，并起碼注明十個零件的名稱。8．畫出酒精連續(xù)發(fā)酵的流程圖，并注明各個設施的名稱。P92圖1-3-17.問答題:(每題7分)表達發(fā)射自吸式發(fā)酵罐的工作原理。答:發(fā)射自吸式發(fā)酵罐的工作原理是用泵將發(fā)酵液送入文氏管中,因為文氏管的縮短段中流速增添,即動壓力增添,靜壓力減小,形成負壓,將無菌空氣吸入,并被高速流動的液體打壞、分別,與液體均勻混淆,提高發(fā)酵液中的溶解氧，這是溶氧階段。當發(fā)酵液從上漲管進入發(fā)酵罐后，微生物耗氧，同時發(fā)酵液向發(fā)酵罐底部循環(huán)，待發(fā)酵液中的溶解氧馬上耗竭時，發(fā)酵液又從發(fā)酵罐底部被泵打入上漲管，開始下一個循環(huán)。酒精發(fā)酵罐因為操作失誤便可能造成罐內真空甚至被吸癟，表達造成上述事故的原由，以及預防和修復(被吸癟)的方法。答：酒精發(fā)酵罐出現真空主假如發(fā)酵罐在密閉條件下轉罐或進行內部沖洗時造成的。由5發(fā)酵設施習題集于大型發(fā)酵罐在工作完成后放料的速度很快，有可能造成必定的負壓。此外，即使罐內保存一部分CO2氣體，在進行沖洗時，因為沖洗溶液中含有堿性物質，與CO2進行中和反響，除掉了CO2也可能使罐內形成真空。假如不即時進氣，在外界壓力作用下發(fā)酵罐就會被壓癟。所以大型發(fā)酵罐應布防備真空裝置，在罐頂安裝一個真空安全閥。真空安全閥的作用是當罐內出現真空時，閥門開啟，同意空氣進入罐內，以成立罐內外壓力的均衡。假如出現上述事故（發(fā)酵罐被吸癟），能夠用高壓水漲法使其復圓。3.圓筒錐底啤酒發(fā)酵罐上為何要安裝真空安全閥?祥細解說它的作用。答：筒錐底啤酒發(fā)酵罐出現真空主假如發(fā)酵罐在密閉條件下轉罐或進行內部沖洗時造成的。因為大型發(fā)酵罐在工作完成后放料的速度很快，有可能造成必定的負壓。此外，即使罐內留存一部分CO2氣體,在進行沖洗時,因為沖洗溶液中含有堿性物質,與CO2進行中和反響,除掉了CO2也可能使罐內形成真空。所以大型發(fā)酵罐應布防備真空裝置。真空安全閥的作用是當罐內出現真空時，閥門開啟，同意空氣進入罐內，以成立罐內外壓力的均衡。表達空氣帶升式(氣升式)發(fā)酵罐的工作原理。答：之外循環(huán)為例來說明空氣帶升式(氣升式)發(fā)酵罐的工作原理。在罐外裝設上漲管，與發(fā)酵罐構成一個循環(huán)系統，在上漲管的下部有空氣噴嘴，空氣以250~300米/秒的高速度噴入上漲管，借噴嘴的作用而使空氣泡切割細碎，與上漲管的發(fā)酵液親密接觸。因為上漲管內的發(fā)酵液輕，加上壓縮空氣的噴流動能，所以使上漲管的液體上漲，罐內液體降落而進入上漲管，形成頻頻循環(huán)，在上漲管供給微生物所需要的溶解氧，使發(fā)酵正常進行。表達發(fā)射液化器的工作原理，它合用于哪些地方(工序)。答：發(fā)射液化器主要由噴嘴、吸入室、擴大管和調理手輪構成。當帶有壓力的物料以高速進入發(fā)射液化器經過其內部的噴嘴時，它的動能增大，靜壓能變小，造成吸入室內出現負壓，將蒸汽吸入，并在吸入室內與物料接觸，高速流向擴大管，物料與蒸汽在擴散管的喉部充分混淆，物料被蒸汽加熱，在剎時將物料加熱到所需的溫度（80～105℃）。在擴散段內因為管徑漸漸增大，物料流速漸漸降低，動能又轉變?yōu)殪o壓能，壓力隨之高升，從出口排出。發(fā)射加熱器合用于對物料進行連續(xù)液化，如在味精廠、制藥廠等的糖化工段(工序)等。表達發(fā)射加熱器的工作原理,它合用于哪些地方(工序)。答：發(fā)射加熱器主要由噴嘴、吸入室和擴大管構成。當物料以高速經過噴嘴時,它的動能增大，靜壓能變小，造成吸入室內出現負壓，將蒸汽吸入室內，物料與蒸汽在擴散管的喉部充分混淆,物料被加熱，在擴散段內速度漸漸降低，壓力隨之高升，動能又轉變?yōu)殪o壓能，從出口排出。發(fā)射加熱器合用于連續(xù)加熱物料的地方(工序),如連續(xù)滅菌等。表達自吸式發(fā)酵罐的工作原理。答:自吸式發(fā)酵罐的主要構件是自吸攪拌器(轉子)和導輪(定子),空氣管與定子相連結,在轉子啟動前,先用液體將轉子淹沒,而后啟動馬達使轉子轉動,因為轉子高速旋轉,液體或空氣在離心力的作用下,被甩向葉輪外緣,在這個過程中,流體便獲取能量,若轉子的轉速愈快,旋轉的線速度也愈大,則流體的動能也愈大,流體走開轉子時,由動能轉變?yōu)閴毫δ芤灿?排出的風量也越大。當轉子空膛內的流體從中心被甩向外緣時，在轉子中心處形成負壓，轉子的轉速愈大，所造成的負壓也愈大，因為轉子的空膛用管子與大氣相通，所以空氣不停地被吸入，甩向葉輪的外緣，經過定子而負氣液均勻散布甩出。因為轉子的攪拌作用，氣液在葉輪的外緣形成激烈的混淆流（湍流），使剛才走開葉輪的空氣立刻在不停循環(huán)的發(fā)酵液中分裂成細微的氣泡，并在湍流狀態(tài)下混淆、翻滾、擴散到整個罐中，所以轉子同時擁有攪拌和充氣兩個作用。表達溢流發(fā)射自吸式發(fā)酵罐的工作原理。答:溢流發(fā)射自吸式發(fā)酵罐的工作原理是用泵將發(fā)酵液從發(fā)酵罐的底部提高到罐頂的溢流口，液體因為自重經過溢流管向發(fā)酵罐跌落，形成拋射流，因為液體表面層作用，使湊近流體表面的無菌空氣氣體界限層擁有必定的速率，進而形成氣體的流動和自吸作用，并被高速流動6發(fā)酵設施習題集的液體打壞、分別,與液體均勻混淆,使氧溶解在發(fā)酵液中的，這是溶氧階段。發(fā)酵液進入發(fā)酵罐后，微生物耗氧，同時將代謝產生的二氧化碳和其余氣體不停地從發(fā)酵液中分別并排出，發(fā)酵液的比重變大向發(fā)酵罐底部循環(huán)，待發(fā)酵液中的溶解氧馬上耗竭時，發(fā)酵液又從發(fā)酵罐底部被泵打入循環(huán)管，開始下一個循環(huán)。9.通用式機械攪拌發(fā)酵罐中的平直葉渦輪攪拌器為何要安一個圓盤?答：通用式機械攪拌發(fā)酵罐中的平直葉渦輪攪拌器假如沒有圓盤，從攪拌器下方空氣管進入的無菌空氣氣泡就會沿著軸部的葉片縫隙上漲，不可以被攪拌葉片打壞，致負氣泡的總表面積減少，溶氧系數降低；同時氣泡大，上漲速度快，走短路，傳質成效差。而安一個圓盤，大的氣泡遇到圓盤的阻攔，只好從圓盤中央流至其邊沿，進而被圓盤周邊的攪拌漿葉打壞、分別，提高了溶氧系數。什么是軸封？機械軸封與填料函軸封對比有什么優(yōu)弊端？答：軸封是安裝在旋轉軸與設施之間的零件，它的作用是阻擋工作介質（液體、氣體）沿轉動軸伸出設施之處泄露。機械軸封與填料函軸封對比長處是:密封靠譜，在一個較長的使用期中不會泄露或極少泄露。潔凈，無死角，能夠防備雜菌污染。使用壽命長，正確選擇摩擦副和比壓的機械密封可使用２～５年，最長實用到９年。維修周期長，在正常工作的狀況下，不需要維修。軸或軸套不受磨損。e.摩擦功率耗費少，一般約為填料函密封的10～50％機械軸封對軸的精度和光潔度沒有填料函要求那么嚴格，對旋轉軸的振擺和軸對殼體孔的偏斜不敏感，對軸的震動敏感性小。合用范圍廣，能用于低溫、高溫、高真空、高壓、各樣轉速以及各樣腐化性、磨蝕性、易燃、易爆、有毒介質的密封。其弊端是：構造復雜，需要必定的加工精度和安裝技術。發(fā)酵罐實罐滅菌為何要“三路進汽”?實罐滅菌的進汽和排氣原則是什么?答：所謂發(fā)酵罐實罐滅菌的“三路進汽”就是在對培育基滅菌時，讓蒸汽從空氣入口、排料口、取樣口進入罐內，使培育基均勻翻滾，達到培育基滅菌之目的。這是因為這三個管都是插入到發(fā)酵醪中，若不進蒸汽就會形成滅菌死角。實罐滅菌的進汽和排氣原則是“非進即出”，就是說所有進入發(fā)酵罐的管道在滅菌過程中假如不進入蒸汽就必定要進行排氣，使所有管道都被蒸汽（或二次蒸汽）經過，得以滅菌。不可以有既不進汽也不排汽的管道（死角）存在。在培育基的滅菌過程中能否能做到絕對無菌？為何？發(fā)酵生產中對培育基的滅菌的無菌程度是多少？答:2.3031logN0kNs若要求滅菌后絕對無菌，即Ns=0，從上邊公式能夠看得出滅菌時間將等于無量大，這對生產來說是不行能，所以培育基滅菌后，在培育液中必定還產殘留必定的活菌。工程上往常以Ns=10-3個/罐來進行計算，即雜菌污染降低到被辦理的每1000罐中只殘留一個活菌的程度，這就能夠知足生產的要求了。什么是離心分別機?表達離心分別機分別兩種不一樣重度液體的原理。答:藉離心沉降速度的不一樣將輕重不一樣或互不溶解的兩種液體分開的離心計稱作離心分別機。離心分別機機的轉鼓內有數十只(50-80)形狀和尺寸同樣的碟片,碟片按必定間距(0.5-1.2mm)疊置起來構成碟片組，每只碟片在走開軸線必定距離的圓周上開有幾個對稱散布7發(fā)酵設施習題集的圓孔很多這樣的碟片疊置起來時，對應的圓孔就形成垂直的通道。兩種不一樣重度液體的混淆液進入離心分別機后，經過碟片上圓孔形成的垂直通道進入碟片間的隙道，并被帶著高速旋轉，因為兩種不一樣重度液體的離心沉降速度的不一樣，重液的離心沉降速度大，就走開軸線向外運動，輕液的離心沉降速度小，則向軸線流動。這樣，兩種不一樣重度液體就在碟片間的隙道流動的過程中被分開。14.在飼料工廠從發(fā)酵醪中分別酵母應當采納什么離心計?表達該機分別酵母的原理。答:在飼料工廠從發(fā)酵醪中分別酵母應當采納離心澄清機。離心澄清機的轉鼓內有數十只(50~80)形狀和尺寸同樣的碟片,碟片按必定間距(0.5~1.2mm)疊置起來構成碟片組。含有酵母的發(fā)酵醪液進入離心澄清機后，從碟片組外緣進入各相鄰碟片間的薄層隙道，這時發(fā)酵醪也被帶著高速旋轉，因為固體和液體的離心沉降速度的不一樣，在碟片間的隙道中被分開，固體(酵母)的離心沉降速度大，就走開軸線向外運動，液體的離心沉降速度小，則向軸線流動。這樣，酵母和液體就在碟片間的隙道流動的過程中被分開。在工廠中要將奶油(酯)重新鮮牛奶中分別出來應當采納什么離心計?表達該機分別奶油的原理。答:在工廠中要將奶油(酯)重新鮮牛奶中分別出來應當采納離心分別機，它能藉離心沉降速度的不一樣將互不溶解的兩種液體分開。離心澄清機的轉鼓內有數十只(50-80)形狀和尺寸同樣的碟片,碟片按必定間距(0.5-1.2mm)疊置起來構成碟片組，每只碟片在走開軸線必定距離的圓周上開有幾個對稱散布的圓孔很多這樣的碟片疊置起來時，對應的圓孔就形成垂直的通道。兩種互不溶解的混淆液進入離心分別機后，經過碟片上圓孔形成的垂直通道進入碟片間的隙道，并被帶著高速旋轉，因為互不溶解的兩種液體重度不一樣，離心沉降速度也不一樣，重液（奶）的離心沉降速度大，就走開軸線向外運動，輕液（酯）的離心沉降速度小，則向軸線流動。這樣，奶油(酯)和奶就在碟片間的隙道流動的過程中被分開。以超濾或反浸透為例敘述膜分別原理。答：以反浸透為例敘述膜分別原理以下：假定有一個僅能透過溶劑而不可以透過溶質的半透膜，將純溶劑（比方純水）和濃溶液分別置于膜雙側，因施加在溶液上方的壓力不一樣，表現出三種狀況以以下圖所示。無外界壓力作用時，因為純溶劑（水）的化學位U1大于溶液中溶劑的化學位U2，惹起純溶劑（水）透過膜向溶液側遷徙，這就是浸透，如圖A。對溶液施加壓力，提高其化學位，就降低了膜雙側溶劑的化學位差，進而降低了純溶劑向溶液浸透的透過速率。當施加在溶液上的壓力恰巧使溶劑的化學位與純溶劑（純水）的化學位相等，于是系統達到浸透均衡，此時溶液承受的壓力稱為浸透壓Δπ，如圖B。對溶液施加的壓力超出浸透壓Δπ時，溶液中溶劑的化學位高于純溶劑（水）的化學位，于是溶液中溶劑（水）以壓力差為推進力，透過膜向純溶劑（水）側遷徙，實現了從溶液中分別出溶劑（水）。因為此時溶劑的遷徙方向與浸透方向相反，故稱為反浸透，8發(fā)酵設施習題集如圖C。什么是超濾過程中的濃差極化現象，怎樣降低濃差極化現象。答：待分別液從膜面一側流過時，湊近膜面的液體處于層流狀態(tài)；同時，當水及小分子溶質透過膜面時，大分子的溶質在湊近膜面處被阻留。被阻留分子從膜面返回液體主流的速度受其經過層流區(qū)的擴散速度所控制，當這一速度低于被阻留分子在膜面齊集的速度，就必定會在膜面的一側漸漸形成一高濃度的被阻留溶質層。這就是濃差極化。跟著濃縮倍數的提高，濃差極化現象愈來愈嚴重，膜的透過通量也愈來愈低。提高液流的雷諾準數，能夠減小層流區(qū)的厚度，增大被阻留分子返回液體主流的速度，這是削弱濃差極化的重要舉措。但其些酶在高的剪切應力下，簡單喪失其部分酶活力，所以不可以無窮提高液體流速（提高液流的雷諾準數方法之一）。提高液溫也是削弱濃差極化常用的方法，但也受被濃縮液及膜的耐熱性的限制。用膜分別(超濾和反浸透)技術分別化工產品有什么特色?答：膜分別(超濾和反浸透)技術分別化工產品特色是：①.膜分別過程中不發(fā)生相變化,與有相變化的分別法和其余分別法對比,能耗要低。.膜分別過程是在常溫下進行的,因此特別合用于對熱敏性物質的分別、分級、濃縮和富集。比如用于果汁、酶、藥品生產中。膜分別技術不單合用于有機物和無機物、病毒、細菌的分別，并且還合用于很多特別溶液系統的分別，如將溶液中大分子與無機鹽的分別，一些共沸物或近沸物系的分別等。因為不過用壓力作為超濾和反浸透的推進力，所以分別裝置簡單，操作方便，易于自動控制，易于維修。什么是真空蒸發(fā)濃縮？祥細表達升膜式蒸發(fā)器的工作原理。答：溶液在真空狀態(tài)，較低的溫度下即沸騰、溶劑汽化，這稱之為真空蒸發(fā)濃縮。升膜式蒸發(fā)器的工作原理。溶液在加熱的管子里由下而上運動時，在管壁的液體受熱溫度上漲，密度降落，而管子中心的液體溫度變化較小，這就使管內液體產生如圖a所示的自然對流運動。溫度升得越高對流越激烈，當溫度升到相應沸騰溫度時，溶液便開始沸騰，產生蒸汽氣泡分別于連續(xù)的液相中。因為蒸汽氣泡的密度小故氣泡經過液體而上漲，如圖b所示。液相因混有蒸汽氣泡，使液體靜壓頭降落，液體持續(xù)受熱，溫度不停上漲，氣泡大批增添。蒸汽氣泡互相碰撞，吝嗇泡就聚合成大氣泡于管子中部上漲，氣泡增大，氣體上漲的速度則加速，如圖c所示。當氣泡持續(xù)增大形成柱狀，占有管子中部的大多半空間時，氣體以很大的速度上漲，而液體受重力作用沿氣泡邊沿下滑，如圖d所示。液體降落許多時，大個柱狀氣泡則被液層截斷，如圖e所示。若液體溫度持續(xù)上漲，溶液的蒸發(fā)速度持續(xù)增添，氣泡的上漲速度激增，蒸汽的密度也增大，因為重力作用，滑流下來的液體很快受熱蒸發(fā)，未蒸發(fā)的濃縮液體也被高速氣流帶著上漲，氣泡斷層不可以形成，蒸汽占有了整個管子中部空間，液體只好散布于管壁，開始形成液膜，如圖f所示，這時稱為環(huán)形流。環(huán)形流液體的上漲是靠高速蒸汽氣流對流層的拖帶而形成，稱之為“爬膜”現象。這時液膜沿管壁上漲不停受熱蒸發(fā)，濃度不停增大，最后與蒸汽一齊走開，管子越高則上漲蒸發(fā)時間越長,溶液濃縮越大。20.在味精生產過程中（包含麩酸）使用了哪些結晶設施？采納真空煮晶鍋進行味精的精制,其優(yōu)點是什么？答：在味精生產過程中（包含麩酸）使用了三種結晶設施，立式結晶箱（也稱等電罐），臥式結晶箱（也稱育晶槽），真空煮晶鍋。采納真空煮晶鍋進行味精的精制,其長處是能夠控制溶液的蒸發(fā)速度和進料速度，以保持溶液必定的過飽和度進行育晶，同時采納連續(xù)通入未飽和液來增補溶質的量，使晶體長大。真空煮晶鍋內的真空度可用蒸汽發(fā)射泵、水力發(fā)射泵或真空泵來產生。9發(fā)酵設施習題集什么是沸騰干燥，表達沸騰干燥的原理。答:沸騰干燥是利用流態(tài)化技術,即利用熱的空氣流體使孔板上的粒狀物料呈流化沸騰狀態(tài)，當氣流速度與顆粒沉降速度相等，壓力降與流動層單位面積的重量達到均衡時（此時壓力損失變?yōu)楹愣ǎ?，粒子就在熱氣體中呈懸浮狀態(tài)，粒子中的水分快速汽化，達到干燥目的。24．氣流干燥的特色（1）干燥強度大。因為氣體在干燥管內流速大，一般為10～20m/s，氣一固間存在一定的相對速度，因此固體物料與空氣之間產生激烈的相對運動，使物料表面的氣膜不停更新，大大降低了傳熱和傳質的氣膜阻力。一般干燥器全管均勻體積傳熱系數為4200～1300kj/(m3·h·℃)。（2）干燥時間短。物料在干燥管內僅逗留1～5s即可達到干燥要求。所以關于熱敏性物料仍可采納較高的介質溫度。如用140℃的熱空氣干燥赤霉素，130℃熱空氣干燥四環(huán)素均能獲取優(yōu)良產品。（3）合用性廣?？墒褂糜诟鳂臃哿睢⑺閴K狀物料的干燥，粒徑范圍約為O.l～10mm。濕含量可大至3O％～4O％。（4）設施構造簡單。占地面積小，生產能力大，能連續(xù)操作，可實現自動控制。氣流干燥對物料有必定的磨損，所以不適合于對晶形有必定要求的物料，且熱能利用程度較低，一般熱利用率僅為3O％左右。25．噴霧干燥的特色（1）干燥速度快、時間短，一般為3～3Os，因為料液霧化成20～60μm的霧滴，其表23面積相應高達200～5O00m／m，物料水分極易汽化而干燥。（2）干燥溫度較低。固然采納較高溫度的熱空氣，但因為霧滴中含有大批水分，其表面溫度不會超出加熱空氣的濕球溫度，一般為5O～60℃，加之物料在干燥器內逗留時間短，所以物料最后溫度不會太高，特別適合于熱敏性物料的干燥。3）制品擁有優(yōu)秀的分別性和溶解性，成品純度高。但噴霧干燥的容積干燥強度小，放干燥室體積大，熱量耗費多，一般蒸發(fā)1kg水分約需6000kJ熱量，相當于耗費2.5～3.5kg的蒸汽。26．流化床干燥原理流化床干燥（也稱沸騰干燥）是利用流態(tài)化技術，即利用熱空氣流使置于篩板上的顆粒狀濕物料呈沸騰狀態(tài)的干燥過程。流化床干燥中，熱空氣的流速與顆粒的自由沉降速度相等，當壓力降近似等于流動層單位面積的質量時，床層便由固定態(tài)變化流化態(tài)，床層開始膨脹，顆粒懸浮于氣流中，并在氣流中呈沸騰狀翻動，但仍保持一個明確的床界面，顆粒不會被氣流帶走。干燥過程處在穩(wěn)固的流態(tài)化階段。27．流化床干燥的特色1．傳熱傳質速率大。因為顆粒在氣流中自由翻動，顆粒四周的滯流層幾乎除去，氣一固3間的傳熱成效優(yōu)于其余干燥過程。體積傳熱系數一般都在4200OkJ／（m·h·℃）以上，是所有干燥器中體積干燥強度最大的一種。2．干燥溫度均勻，易于控制。因為物料在干燥器中的逗留時間能夠控制，可使物料的最后含水量降到很低水平，且不易發(fā)生過熱現象。3．連續(xù)化、自動化操作。干燥與冷卻可連續(xù)進行，干燥與分級可同時達成，有益于連續(xù)化、自動化操作，且設施構造簡單，生產能力高，動力耗費小。流化床干燥操作過程中可能出現的幾種不正?，F象及原由：(1)溝流和死床氣速固然已超出臨界流速umf，但床層仍不流化，某些部分被氣流吹成一條“溝道”，氣體由此穿過床層，這類現象稱為“溝流”，未流化部分稱為“死床”。也有可能出現局部溝流和局部死床，見圖(a)(b)。產生溝流時，床層壓力降低于p，10發(fā)酵設施習題集其差值正好表示溝流的嚴重程度。氣—固接觸不良，使傳熱傳質過程不可以很好進行，降低產質量量和設施的生產效能；而死床部分簡單產生產品的“燒結”現象。研究表示，顆粒性質、床層高度、設施構造、氣體流速等要素，都會以致溝流的產生，比如，床層很?。活w粒很細、太濕、易粘合成團塊、物料顆粒帶靜電，易產生“抱團”；氣速過低或氣流散布不均勻；散布板構造不合理，如開孔率大小不適合，床內構件阻攔氣體流動等。除去溝流與死床的方法有：加大氣速；若物料太濕，可進行早先干燥；散布板開孔率大小不合合時，可應用小型試驗進行查驗確立。(2)騰涌流化床內的氣泡集合長大，當其直徑湊近床層直徑時，把以上的顆粒物料像活塞同樣向上托起，達到必定高度此后崩裂，顆粒被拋出很高，而后紛繁落下。這類現象稱為“騰涌”，又稱活塞流等，見圖(c)所示。產生騰涌時，床層壓降激烈顛簸。此時床層極不均勻，傳質傳熱很難進行，固體顆粒嚴重磨損和帶出，設施零件被沖擊而破壞。顆粒性質、床層高度隨和速等，都會引起騰涌產生，比如，床高H0與床徑D之比值H0/D較大時，大顆粒比小顆粒更易產生騰涌；H0/D較大而氣速又較高，也易產生此現象，一般當H0/D<1、設施比較大(D>1m)以及床層內加設內部構件等，均可防備騰涌。(3)層析現象在氣固系統中，常常因為固體顆粒大小相差較大或密度不一樣，在操作過程中會產生層析現象。如臥式沸騰干燥箱的操作過程中，細顆?；蚍勰畹奈锪媳粴怏w帶出，一般中等顆粒的物料能漸漸向卸料口湊近而卸出，而大顆粒的物料因為層析現象沉降于床層底部，造成沒法流化或結疤現象。在生產中常常有此現象，最后用人工拿出。裝有來去推料器時能所有自動出料，防止了此現象的發(fā)生．流化床干燥中的返料在流化床干燥中料液一邊霧化，一邊加入晶核，在操作上稱為返料，開始操作時一定早先在干燥器內加入必定量的晶核（稱底料）才能噴入料液，以防備噴入的料液黏壁。加入晶核顆粒大小與產品粒度相關，晶核大者，產品顆粒大，返料量小時，則產品顆粒大，所以，可用調理返料量來控制床層的粒度散布。試述超臨界流體萃取的工作原理超臨界流體的密度湊近于液體，密度越大，溶解能力越高。而其粘度μ湊近于氣體，自擴散系數比液體大概100倍。這說明超臨界流體擁有湊近液體的密度和近似液體的溶解能力，擁有湊近氣體的粘度和擴散速度。這就意味著超臨界流體有很高的傳質速率和很快達到萃取均衡的能力，這就是超臨界流體萃取比溶液萃取分別成效好的主要原由。在超臨界狀態(tài)下，將超臨界流體與待分別的物質接觸，使其有選擇性地挨次把極性大小、沸點高低和分子量大小的成分萃拿出來。并且超臨界流體的密度和介電常數跟著密閉體系壓力的增添而增添,極性增大,利用程序升壓可將不一樣極性的成分進行分步提取。自然，對應各壓力范圍所獲取的萃取物不行能是單調的，但能夠經過控制條件獲取最正確比率的混淆成分，而后借助減壓、升溫的方法使超臨界流體變?yōu)橐话銡怏w，被萃取物質則自動完整或基本析出，進而達到分別提純的目的，并將萃取分別兩過程合為一體，這就是超臨界流體萃取分別的基來源理。31．試述分子蒸餾的基來源理從分子運動均勻自由程的公式能夠看出，不一樣種類的分