河南工業(yè)大學(xué)生物工程設(shè)備習(xí)題集-wenkub
2023-04-19 23:33:29 本頁面
【正文】 的，這是溶氧階段。答: 自吸式發(fā)酵罐的主要構(gòu)件是自吸攪拌器(轉(zhuǎn)子)和導(dǎo)輪(定子),空氣管與定子相連接,在轉(zhuǎn)子啟動(dòng)前,先用液體將轉(zhuǎn)子浸沒,然后啟動(dòng)馬達(dá)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),由于轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn),液體或空氣在離心力的作用下,被甩向葉輪外緣,在這個(gè)過程中,流體便獲得能量,若轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速愈快,旋轉(zhuǎn)的線速度也愈大,則流體的動(dòng)能也愈大,流體離開轉(zhuǎn)子時(shí),由動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ芤灿?排出的風(fēng)量也越大。答： 噴射加熱器主要由噴嘴、吸入室和擴(kuò)大管組成。當(dāng)帶有壓力的物料以高速進(jìn)入噴射液化器經(jīng)過其內(nèi)部的噴嘴時(shí)，它的動(dòng)能增大，靜壓能變小，造成吸入室內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓，將蒸汽吸入，并在吸入室內(nèi)與物料接觸，高速流向擴(kuò)大管，物料與蒸汽在擴(kuò)散管的喉部充分混合，物料被蒸汽加熱，在瞬時(shí)將物料加熱到所需的溫度（80～105℃）。在罐外裝設(shè)上升管，與發(fā)酵罐構(gòu)成一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)，在上升管的下部有空氣噴嘴，空氣以250~300米/秒的高速度噴入上升管，借噴嘴的作用而使空氣泡分割細(xì)碎，與上升管的發(fā)酵液密切接觸。所以大型發(fā)酵罐應(yīng)設(shè)防止真空裝置。3. 圓筒錐底啤酒發(fā)酵罐上為什么要安裝真空安全閥?祥細(xì)解釋它的作用。如果不即時(shí)進(jìn)氣，在外界壓力作用下發(fā)酵罐就會(huì)被壓癟。2. 酒精發(fā)酵罐由于操作失誤就可能造成罐內(nèi)真空甚至被吸癟，敘述造成上述事故的原因，以及預(yù)防和修復(fù)(被吸癟)的方法。問答題: (每題7分)1. 敘述噴射自吸式發(fā)酵罐的工作原理。答：酒精發(fā)酵罐出現(xiàn)真空主要是發(fā)酵罐在密閉條件下轉(zhuǎn)罐或進(jìn)行內(nèi)部清洗時(shí)造成的。所以大型發(fā)酵罐應(yīng)設(shè)防止真空裝置，在罐頂安裝一個(gè)真空安全閥。答：筒錐底啤酒發(fā)酵罐出現(xiàn)真空主要是發(fā)酵罐在密閉條件下轉(zhuǎn)罐或進(jìn)行內(nèi)部清洗時(shí)造成的。真空安全閥的作用是當(dāng)罐內(nèi)出現(xiàn)真空時(shí)，閥門開啟，允許空氣進(jìn)入罐內(nèi)，以建立罐內(nèi)外壓力的平衡。由于上升管內(nèi)的發(fā)酵液輕，加上壓縮空氣的噴流動(dòng)能，因此使上升管的液體上升，罐內(nèi)液體下降而進(jìn)入上升管，形成反復(fù)循環(huán)，在上升管提供微生物所需要的溶解氧，使發(fā)酵正常進(jìn)行。在擴(kuò)散段內(nèi)由于管徑逐漸增大，物料流速逐漸降低，動(dòng)能又轉(zhuǎn)化為靜壓能，壓力隨之升高，從出口排出。當(dāng)物料以高速經(jīng)過噴嘴時(shí),它的動(dòng)能增大，靜壓能變小，造成吸入室內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓，將蒸汽吸入室內(nèi)，物料與蒸汽在擴(kuò)散管的喉部充分混合,物料被加熱，在擴(kuò)散段內(nèi)速度逐漸降低，壓力隨之升高，動(dòng)能又轉(zhuǎn)化為靜壓能，從出口排出。 當(dāng)轉(zhuǎn)子空膛內(nèi)的流體從中心被甩向外緣時(shí)，在轉(zhuǎn)子中心處形成負(fù)壓，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速愈大，所造成的負(fù)壓也愈大，由于轉(zhuǎn)子的空膛用管子與大氣相通，因此空氣不斷地被吸入，甩向葉輪的外緣，通過定子而使氣液均勻分布甩出。發(fā)酵液進(jìn)入發(fā)酵罐后，微生物耗氧，同時(shí)將代謝產(chǎn)生的二氧化碳和其它氣體不斷地從發(fā)酵液中分離并排出，發(fā)酵液的比重變大向發(fā)酵罐底部循環(huán)，待發(fā)酵液中的溶解氧即將耗竭時(shí)，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(gè)循環(huán)。機(jī)械軸封與填料函軸封相比優(yōu)點(diǎn)是:a. 密封可靠，在一個(gè)較長(zhǎng)的使用期中不會(huì)泄漏或很少泄漏。d. 軸或軸套不受磨損。11. 發(fā)酵罐實(shí)罐滅菌為什么要“三路進(jìn)汽”? 實(shí)罐滅菌的進(jìn)汽和排氣原則是什么?答： 所謂發(fā)酵罐實(shí)罐滅菌的“三路進(jìn)汽”就是在對(duì)培養(yǎng)基滅菌時(shí)，讓蒸汽從空氣進(jìn)口、排料口、取樣口進(jìn)入罐內(nèi)，使培養(yǎng)基均勻翻騰，達(dá)到培養(yǎng)基滅菌之目的。12. 在培養(yǎng)基的滅菌過程中是否能做到絕對(duì)無菌？為什么？發(fā)酵生產(chǎn)中對(duì)培養(yǎng)基的滅菌的無菌程度是多少？答: 若要求滅菌后絕對(duì)無菌，即Ns=0，從上面公式可以看得出滅菌時(shí)間將等于無窮大，這對(duì)生產(chǎn)來說是不可能，所以培養(yǎng)基滅菌后，在培養(yǎng)液中必然還產(chǎn)殘留一定的活菌。離心分離機(jī)機(jī)的轉(zhuǎn)鼓內(nèi)有數(shù)十只(5080)形狀和尺寸相同的碟片,碟片按一定間距()疊置起來組成碟片組，每只碟片在離開軸線一定距離的圓周上開有幾個(gè)對(duì)稱分布的圓孔許多這樣的碟片疊置起來時(shí)，對(duì)應(yīng)的圓孔就形成垂直的通道。答: 在飼料工廠從發(fā)酵醪中分離酵母應(yīng)該選用離心澄清機(jī)。15. 在工廠中要將奶油(酯)從新鮮牛奶中分離出來應(yīng)該選用什么離心機(jī)?敘述該機(jī)分離奶油的原理。這樣，奶油(酯)和奶就在碟片間的隙道流動(dòng)的過程中被分開。對(duì)溶液施加壓力，提高其化學(xué)位，就降低了膜兩側(cè)溶劑的化學(xué)位差，從而降低了純?nèi)軇┫蛉芤簼B透的透過速率。17. 什么是超濾過程中的濃差極化現(xiàn)象，如何降低濃差極化現(xiàn)象。隨著濃縮倍數(shù)的提高，濃差極化現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，膜的透過通量也越來越低。18. 用膜分離(超濾和反滲透)技術(shù)分離化工產(chǎn)品有什么特點(diǎn)?答： 膜分離(超濾和反滲透)技術(shù)分離化工產(chǎn)品特點(diǎn)是：①. 膜分離過程中不發(fā)生相變化,與有相變化的分離法和其他分離法相比,能耗要低。4. 由于只是用壓力作為超濾和反滲透的推動(dòng)力，因此分離裝置簡(jiǎn)單，操作方便，易于自動(dòng)控制，易于維修。溶液在加熱的管子里由下而上運(yùn)動(dòng)時(shí)，在管壁的液體受熱溫度上升，密度下降，而管子中心的液體溫
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