1、生物工程設(shè)備習(xí)題集一、選擇題單選題1空氣過(guò)濾系統(tǒng)中旋風(fēng)分離器的作用是_。A. 分離油霧和水滴 B.分離全部雜菌 C.分離二氧化碳 D.分離部分雜菌A2好氣性發(fā)酵工廠，在無(wú)菌空氣進(jìn)入發(fā)酵罐之前_，以確保安全。A. 應(yīng)該安裝截止閥 B.應(yīng)該安裝安全閥 C.應(yīng)該安裝止回閥 D.不應(yīng)該安任何閥門(mén)C3溶液在升膜式蒸發(fā)器加熱管中出現(xiàn)爬膜的最重要條件是_。A.物料進(jìn)口處或出口處采用浮頭管板 B.蒸發(fā)器殼體應(yīng)有膨脹圈 C.物料在加熱管內(nèi)有足夠的濃縮倍數(shù)，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20-35D4空氣過(guò)濾系統(tǒng)中空氣加熱器的作用是_。A.對(duì)空氣加熱滅菌 B.升高空氣溫度，以降低空氣的

2、相對(duì)濕度 C.對(duì)空氣加熱，蒸發(fā)除去空氣中的部分水份 D.升高空氣溫度，殺滅不耐熱的雜菌B5機(jī)械攪拌發(fā)酵罐中最下面一檔攪拌器離罐底距離一般_攪拌器直徑的高度，最上面一個(gè)攪拌器要在液層以下0.5米(大罐)。A.小于一個(gè) B.大于一個(gè)小于兩個(gè) C.等于一個(gè) D.等于兩個(gè)A6安裝在空氣壓縮機(jī)前的過(guò)濾器主要作用是_。A.將空氣過(guò)濾為無(wú)菌空氣 B.過(guò)濾分離空氣中的油霧 C.過(guò)濾分離空氣中的水滴 D.減輕總空氣過(guò)濾器的過(guò)濾負(fù)荷D7為了減輕空氣過(guò)濾系統(tǒng)的負(fù)荷空氣壓縮機(jī)最好選用_空氣壓縮機(jī)。A.往復(fù)式 B.離心式 C.高壓 D.無(wú)油潤(rùn)滑B8培養(yǎng)基連續(xù)滅菌流程中選用管道維持器，應(yīng)該使培養(yǎng)基在管道的流速達(dá)到_，才能

3、保證先進(jìn)先出。A. 過(guò)渡流 B.層流 C.活塞流 D.湍流D9冷凍升華干燥主要是升華_。A.游離水 B.結(jié)構(gòu)水 C.冷凝水 D.氣態(tài)水。A多選題10好氣性發(fā)酵需要無(wú)菌空氣，概括起來(lái)無(wú)菌空氣在發(fā)酵生產(chǎn)中的作用是_。A.給培養(yǎng)微生物提供氧氣 B.也能起一定的攪拌作用，促進(jìn)菌體在培養(yǎng)基中不斷混合，加快生長(zhǎng)繁殖速度 C.打碎泡沫，防止逃液 D.保持發(fā)酵過(guò)程的正壓操作A、B、C11圓筒錐底啤酒發(fā)酵罐的夾套內(nèi)可用_與啤酒發(fā)酵醪進(jìn)行熱交換。A.乙二醇 B.乙醇 C.氨 D.冷凝水ABC12由于大生產(chǎn)中所使用的好氣性發(fā)酵罐是受壓容器，因此封頭選用_封頭。A.錐形 B.橢圓 C.蝶形 D.球形BCD13空氣過(guò)濾

4、系統(tǒng)中絲網(wǎng)分離器的作用是分離_。A.油污 B.全部雜菌 C.水滴 D.部分雜菌AC14通用式機(jī)械攪拌發(fā)酵罐中擋板的作用是_。A.提高醪液湍流程度，有利于傳質(zhì) B.增加發(fā)酵罐罐壁的機(jī)械強(qiáng)度 C.改變液流方向，由徑向流改變?yōu)檩S向流 D.防止醪液在罐內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生旋渦，提高罐的利用率ABCD15貯氣罐的作用是_。A.利用重力沉降作用分離部分油霧。 B.降低罐內(nèi)空氣溫度。 C.防止由于往復(fù)式空壓機(jī)所產(chǎn)生的脈沖而引起的壓力波動(dòng)。 D.升高罐內(nèi)空氣溫度，使相對(duì)濕度下降。C16空氣過(guò)濾系統(tǒng)中旋風(fēng)分離器的作用是_。A.分離油霧。 B.分離泡沫和水汽。 C.分離水滴。 D.分離部分雜菌。AC二、填空題1.微生物培

5、養(yǎng)基的五大成分是 氮源、碳源、生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽和水2.常用的滅菌方法有 化學(xué)滅菌、射線滅菌、干熱滅菌、濕熱滅菌、過(guò)濾滅菌3.無(wú)菌空氣在制備時(shí)涉及到的指標(biāo)有 壓縮空氣的壓強(qiáng)、空氣的流量、空氣的溫度、濕度、結(jié)晶度4.過(guò)濾分為三種機(jī)制 濾餅過(guò)濾、深層過(guò)濾、絕對(duì)過(guò)濾5.常用滅菌方法有 、 、 、 和 。 化學(xué)滅菌、射線滅菌、干熱滅菌、濕熱滅菌和過(guò)濾滅菌。6.帶式輸送機(jī)構(gòu)由 、 、 、 、加料斗和張緊設(shè)備組成。 輸送帶、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪、托輥。7.指出過(guò)濾機(jī)型號(hào)BAY4/450-30U中各字母和數(shù)字所代表的意義：B A Y 4過(guò)濾面積/450框內(nèi)尺寸或板外尺寸-30 U 。 B板框壓濾機(jī)、A暗流、Y液壓壓

6、緊、30濾室厚度、U塑料材料。8.層析設(shè)備主要由 、 、 、 和 組合來(lái)完成層析操作。 泵、閥門(mén)、層析柱、檢測(cè)器、收集器。9.影響溶氧系數(shù)的因素有 、 、培養(yǎng)液的凈體積、發(fā)酵罐的 、 以及消沫劑。 攪拌、通氣速率、發(fā)酵罐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、發(fā)酵液性質(zhì)。9.液液萃取設(shè)備包括 、 和 。 混合設(shè)備、分離設(shè)備和溶劑回收設(shè)備。10.培養(yǎng)液的氧化還原電位是度量培養(yǎng)液中 的活性，pH是度量培養(yǎng)液中 的活性。 電子，氫離子。11.離子交換設(shè)備分為 和 離子交換設(shè)備。 陽(yáng)離子和陰離子12.沸騰造粒干燥時(shí)，影響干燥產(chǎn)品顆粒大小的因素有 _、_ _和_ 晶種大小、熱空氣流速、停留時(shí)間。13.蒸發(fā)器主要由_和_兩部分組成

7、加熱器和分離器14.機(jī)械攪拌式生物反應(yīng)器中擋板的作用是 、 、 、 、 。所謂全擋板條件是指 ， 改變發(fā)酵液流向、由徑向流變?yōu)檩S向流、增加液體混合度、消除漩渦、防止攪拌器架空。在一定轉(zhuǎn)速下增加罐內(nèi)附件而軸功率不改變，消除漩渦的最低條件。15.離心分離因數(shù)表示 ，是 和 之比 離心機(jī)分離特性，離心機(jī)離心加速度和重力加速度的比值。16.空氣過(guò)濾除菌機(jī)理包括 、 、 、和 和 慣性沖擊滯留機(jī)理、攔截滯留機(jī)理、布朗擴(kuò)散機(jī)理、重力沉降滯留機(jī)理和靜電吸附機(jī)理。17.生化廠常見(jiàn)物料有蒸汽、空氣、氮?dú)狻⒗鋮s水、以及注劑和排污，一般蒸汽用紅色，空氣用_，氮?dú)庥胈、冷卻水用_、注劑用_，排污用_ 淡藍(lán)色，黑色，綠

8、色，黃色，黑色18.微生物細(xì)胞在培養(yǎng)中需要的營(yíng)養(yǎng)主要有_、_、_、_、_，這些成分主要通過(guò)培養(yǎng)基來(lái)提供 氮源、碳源、無(wú)機(jī)鹽、營(yíng)養(yǎng)因子、水。19.一般來(lái)講，萃取是根據(jù)物質(zhì)在不同溶劑中的_不同而進(jìn)行分離的手段溶解度三、名詞解釋培養(yǎng)基：是指供特定的微生物、動(dòng)物細(xì)胞、植物細(xì)胞、細(xì)胞組織、微藻生物等進(jìn)行生長(zhǎng)、繁殖、代謝和合成產(chǎn)物需要的，按一定比例配制而成的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。攪拌器軸功率：是指攪拌器以既定的速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),用以克服介質(zhì)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(zhuǎn)動(dòng)時(shí),用以克服介質(zhì)的阻力所需要的功率。也稱攪拌器的軸功率。深層過(guò)濾的對(duì)數(shù)穿透定律：進(jìn)入濾層的微粒數(shù)與穿透濾層的微粒數(shù)

9、之比的對(duì)數(shù)是濾層厚度的函數(shù)。攪拌雷諾準(zhǔn)數(shù) ：雷諾準(zhǔn)數(shù)是慣性力與液體粘滯力之比,即,而在攪拌容器中,液體的代表速度 u= n Di ,并以攪拌器直徑 Di 代替管徑 d,此時(shí)的雷諾準(zhǔn)數(shù)稱為攪拌雷諾準(zhǔn)數(shù)沸騰干燥:沸騰干燥是利用流態(tài)化技術(shù),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)，使粒子中的水分迅速汽化，達(dá)到干燥目的。離心澄清機(jī):藉離心沉降速度的不同將固液兩相分開(kāi)的離心機(jī)稱作離心澄清機(jī)全擋板條件:是指在一定轉(zhuǎn)數(shù)下再增加罐內(nèi)附件而軸功率仍保持不變。要達(dá)到全擋板條件必須滿足下式要求： D-發(fā)酵罐直徑，b-擋板寬度，n-擋板數(shù)氣體截留率:在通風(fēng)液體中由于充氣而導(dǎo)致的體積增加率。通風(fēng)前液體體積為

10、VL,通風(fēng)時(shí)體積的增加量為 Vg,則氣體截留率 冷凍干燥:冷凍干燥是將濕物料（或溶液）在較低溫度下（-10-50）凍結(jié)成固態(tài)，然后在高度真空（1300.1Pa）下，將其中固態(tài)水分直接升華為氣態(tài)而除去的干燥過(guò)程，也稱升華干燥。冷凍干燥也是真空干燥的一種特例。反混：指連續(xù)過(guò)程中與主流方向相反的運(yùn)動(dòng)所造成的物料混合。牛頓流體：流體的剪切應(yīng)力和速度梯度間的關(guān)系不隨受剪切的時(shí)間而變化的流體。溶氧速率： 是指單位體積的發(fā)酵液在單位時(shí)間內(nèi)所溶解的氧的量。沉降:是利用液固間的密度差異在重力場(chǎng)或者離心力場(chǎng)中的速度差而實(shí)現(xiàn)液固分離的過(guò)程。分辨率： 是指?jìng)鞲衅鲄^(qū)分非常相近的參數(shù)變化值的能力。CIP系統(tǒng):即原位清洗，

11、在發(fā)酵設(shè)備清洗中，各設(shè)備保持其在工藝流程中的位置而進(jìn)行的自動(dòng)清洗系統(tǒng)。對(duì)數(shù)穿透定律： ln（N2/N1）=-KL，表示進(jìn)入濾層的微粒濃度與穿透濾層的微粒濃度之值的對(duì)數(shù)是濾層厚度的函數(shù)。即為深層介質(zhì)過(guò)濾除菌的對(duì)數(shù)穿透定律。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述微生物培養(yǎng)基的種類和滅菌操作？ 答、分為孢子培養(yǎng)基、種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基；分別按照以下操作進(jìn)行滅菌：孢子培養(yǎng)基是將培養(yǎng)基裝在茄子瓶或者扁瓶、三角瓶、大口瓶中在高壓滅菌鍋121滅菌2030min；種子培養(yǎng)基分為在搖瓶以高壓滅菌鍋121滅菌20min或者在種子罐以高壓蒸汽直接滅菌，溫度1211520min；發(fā)酵培養(yǎng)基滅菌為在發(fā)酵罐配好培養(yǎng)基用高壓蒸汽直接滅菌，溫

12、度121時(shí)間1520min。2.動(dòng)物培養(yǎng)基、植物培養(yǎng)基以及微藻培養(yǎng)基滅菌的注意事項(xiàng)？ 答、對(duì)于動(dòng)物培養(yǎng)基由于其中含有許多熱敏性物質(zhì)，不能采用高溫滅菌，通常采用微孔過(guò)濾滅菌；植物培養(yǎng)基中也會(huì)含有一定的熱敏性物質(zhì)，滅菌時(shí)采用分別滅菌，非熱敏性成分以去離子水或者蒸餾水配制，調(diào)整好pH值采用高壓蒸汽滅菌溫度115120時(shí)間1520min，熱敏性物質(zhì)用微孔濾膜過(guò)濾除菌，最后進(jìn)行混合；微藻培養(yǎng)基用自然海水或人工海水配制，實(shí)驗(yàn)室微藻細(xì)胞和原生質(zhì)體培養(yǎng)采用高溫蒸汽滅菌120，15min，大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)12%25%的氯化鈉溶液即可抑制其他微生物的生長(zhǎng)不需要特別的滅菌。3.壓縮空氣預(yù)處理的目的是什么？ 答、保證

13、總過(guò)濾器內(nèi)的過(guò)濾介質(zhì)的干燥，去除壓縮空氣中夾帶的水滴、油滴使介質(zhì)受潮而結(jié)團(tuán)變形失效。4.旋風(fēng)分離器的工作原理是什么？ 答、其原理是將夾帶的水滴或油滴的空氣由進(jìn)氣管高速進(jìn)入，并在環(huán)隙中高速旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，水滴或油滴被拋向器壁，然后沿著器壁流下。當(dāng)滿足氣體在旋風(fēng)分離器里的停留時(shí)間大于水滴或油滴沿圓周切線方向運(yùn)動(dòng)到器壁的時(shí)間，水滴或油滴即可沉降。5.結(jié)晶過(guò)程包括哪幾個(gè)過(guò)程？結(jié)晶的推動(dòng)力是什么？答：包括三個(gè)過(guò)程：形成過(guò)飽和溶液、晶核形成、晶體生長(zhǎng)。（1）（1）潔凈的推動(dòng)力是溶液的過(guò)飽和度。（1）6.什么叫臨界流化速度? 什么是吹出速度？ 答、臨界流化速度即床層的壓降等于單位截面床層的重力，全部

14、顆粒剛好浮起時(shí)流體的表觀流速。為流化操作時(shí)的最小速度。（1）吹出速度：氣流將物料從頂部吹出的速度叫吹出速度，也就是流化操作時(shí)的最大速度。（1）（1）7.寫(xiě)出機(jī)械攪拌式生物反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖中各主要部件的名稱,及其作用. 答、a.攪拌器和擋板：混合、傳質(zhì)和傳熱，使空氣形成小氣泡與溶液均勻接觸，滿足醪液對(duì)溶氧速率的要求，并使醪液與生物細(xì)胞均勻分散；b.消泡器：消除泡沫；（1）c.聯(lián)軸器及軸承：用聯(lián)軸器使幾段攪拌軸上下成牢固的剛性聯(lián)接，為了減少震動(dòng)； d.變速裝置：便于調(diào)節(jié)攪拌速度；（1）e.空氣分布裝置作用：吹入無(wú)菌空氣，使空氣分布均勻；f.換熱裝置，帶走發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)生的熱量；g.軸封，作用：使罐頂或罐

15、底與軸之間的縫隙加以密封，防止泄漏和污染雜菌。（1）8.提高過(guò)濾速度的方法都有那些? 答：有兩方面的措施：1） 改變發(fā)酵液的性質(zhì)，如通過(guò)增加發(fā)酵液的溫度、調(diào)節(jié)pH、加入絮凝集劑、加入某些鹽類。（1） 2） 改變過(guò)濾條件，如增加過(guò)濾壓力，加入助濾劑，改變液體流向等。（1）（1）9.液液萃取過(guò)程可分為哪幾類，其優(yōu)劣性如何？ 答：液液萃取分為單級(jí)萃取和多級(jí)萃取，（1）多級(jí)萃取又分為錯(cuò)流萃取和逆流萃?。?）。從萃取效率上來(lái)講，逆流多級(jí)萃取的效率高于多級(jí)錯(cuò)流萃取高于單級(jí)萃取。（1）10.蒸發(fā)過(guò)程的必要條件 答、充足的加熱熱源，以維持溶液的沸騰和補(bǔ)充溶劑汽化所帶走的熱量。（1）保證溶劑蒸汽，即二次蒸汽的迅

16、速排除。（1）一定的熱交換面積，以保證傳熱量。（1）11.什么是全擋板條件，擋板的作用？ 答、是指在一定轉(zhuǎn)數(shù)下再增加罐內(nèi)附件而軸功率仍保持不變（1）。要達(dá)到全擋板條件必須滿足下式要求（D-發(fā)酵罐直徑，b-擋板寬度，n-擋板數(shù)）： （1）改變液流的方向，由徑向流改為軸向流，促使液體激烈翻動(dòng)，增加溶解氧。（1） 12.分批培養(yǎng)中的細(xì)胞生長(zhǎng)的階段分為哪幾個(gè)？各階段微生物反映的是什么生長(zhǎng)狀況？ 答：A，遲滯期，生物種子接入培養(yǎng)基后對(duì)環(huán)境有一個(gè)適應(yīng)階段，此階段細(xì)胞的總量和濃度保持不變，即細(xì)胞不生長(zhǎng)也不合成產(chǎn)品。B，加速生長(zhǎng)期，細(xì)胞適應(yīng)新環(huán)境開(kāi)始生長(zhǎng)和繁殖，細(xì)胞的個(gè)體差異造成細(xì)胞量的逐步增加。（1）C指數(shù)

17、生長(zhǎng)期，又稱對(duì)數(shù)期，細(xì)胞的數(shù)量每隔一段固定的時(shí)期就會(huì)翻一翻。D減數(shù)生長(zhǎng)期，細(xì)胞的生長(zhǎng)繁殖造成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的稀少，代謝產(chǎn)物對(duì)其生長(zhǎng)造成影響并受到限制，因襲增長(zhǎng)速度減緩。（1）E平衡生長(zhǎng)期，細(xì)胞的增長(zhǎng)和死亡速率相等，達(dá)到平衡，此時(shí)設(shè)備的你哦孤獨(dú)達(dá)到最大并保持恒定，為產(chǎn)品大量合成的階段。F負(fù)生長(zhǎng)期，在營(yíng)養(yǎng)和代謝產(chǎn)物的共同作用下，細(xì)胞的死亡速率大于生長(zhǎng)速率，細(xì)胞數(shù)量成降低趨勢(shì)。（1）13.溶解氧的影響因素如何起作用？ 答：影響因素包括機(jī)械攪拌、培養(yǎng)液的凈體積、氣體表面速率、攪拌罐內(nèi)結(jié)構(gòu)、發(fā)酵液性質(zhì)、消沫劑等，氣泡小、氣液接觸面積增大、氣泡在液體內(nèi)停留時(shí)間延長(zhǎng)、降低液膜厚度，器內(nèi)成分均一；（1）體積小攪拌均

18、勻（攪拌的有效性）；增加通氣速率或者通氣量可以提高溶氧系數(shù)，但不可過(guò)載；（1）擋板的作用；電解質(zhì)的作用，小氣泡，大接觸面積，溶氧系數(shù)高；不同的消沫劑對(duì)溶氧系數(shù)的影響有差別。（1）14.膜分離中滲析和電滲析的傳遞機(jī)理以及推動(dòng)力分別是什么？ 答、滲析：利用膜對(duì)溶質(zhì)的選擇行透過(guò)性，實(shí)現(xiàn)不同性質(zhì)溶質(zhì)的分離，（1）以濃度差為推動(dòng)力；電滲析，利用離子交換膜的選擇透過(guò)性從溶液中脫除電解質(zhì)，以電位差為推動(dòng)力（1）（1）。五、解答題1.根據(jù)對(duì)數(shù)殘留公式確定滅菌時(shí)間，滅菌溫度確定的原則？ 解： 因?yàn)殡s菌在一定溫度下，受熱死亡遵循一級(jí)反應(yīng)方程的規(guī)律：（1）（1）活菌的減少率（dN/d）與活菌個(gè)數(shù)的關(guān)系：dN/dkN

19、， （1）（1）受熱時(shí)間，k反應(yīng)速率常速，大小與微生物的種類和加熱溫度有關(guān)。對(duì)上式積分有：N0Ns（dN/N）k0d （N0滅菌初期培養(yǎng)基中雜菌數(shù)；Ns滅菌時(shí)間后，殘存活菌數(shù)，個(gè)/mL。ln（N0/Ns）k 2.303lg（N0/Ns）kln（N0/Ns）/k2.303lg（N0/Ns）/k （1）由于滅菌初期的培養(yǎng)基活菌數(shù)已知，滅菌后活菌的殘存數(shù)已知，據(jù)此可以確定滅菌時(shí)間。（1） 由于微生物的熱死屬于蛋分子反應(yīng)，滅菌溫度與菌死亡的反應(yīng)速率常數(shù)的關(guān)系可用一級(jí)反應(yīng)公式阿累尼烏斯公式表示：（dlnk/dT）E/（RT2），其中E為細(xì)菌孢子的活化能。（1）（1）因此有l(wèi)n（N0/Ns）/k（1/A）

20、eE/(RT*T）ln（N0/Ns）即為加熱滅菌時(shí)間的和溫度之間的理論關(guān)系，但是滅菌溫度和時(shí)間還會(huì)受培養(yǎng)基的質(zhì)量、雜菌濃度、雜菌種類以及培養(yǎng)基的pH的影響。又由于其二者和活化能有一定的關(guān)系，即活化能大的反應(yīng)反應(yīng)速率隨溫度的變化越大，而細(xì)菌死滅的活化能比培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)成分破壞的活化能大，因此在滅菌時(shí)采用高溫短時(shí)滅菌的方法，以大道滅菌效果并使?fàn)I養(yǎng)成分不受破壞。（1）（1）2.某發(fā)酵罐內(nèi)裝培養(yǎng)基35m3，采用實(shí)罐滅菌，滅菌溫度121，確定滅菌時(shí)間？ 解：微生物發(fā)酵行業(yè)一般常設(shè)滅菌前每毫升培養(yǎng)基中含有耐熱菌的芽孢為2*107個(gè)，滅菌失敗的概率通常定為0.001（滅菌后殘留芽孢的數(shù)量為0.001個(gè)）N0=

21、35×106×2×107=7×1014（個(gè)）Ns=0.001（個(gè)）lgK=-14845/T + 36.72= -14845/（273+121） + 36.72 = - 1.55K=0.0281（s-1）=2.303lg（N0/NS）/K =2.303lg(7×1014/0.001) /0.0281=1154（s）=20min3.有一40方的發(fā)酵罐內(nèi)裝培養(yǎng)基28方，不銹鋼蛇管傳熱面積為30方，采用實(shí)罐滅菌。培養(yǎng)基原始溫度為25，用196KPa（表壓）蒸汽（蒸汽溫度為132.9）通過(guò)蛇管間接加熱培養(yǎng)基至90。培養(yǎng)基的密度與水的密度接近。297kPa

22、絕對(duì)壓力下的蒸汽的汽化熱為r=2169kj/kg，加熱熱損失為5%。求加熱時(shí)間和蒸汽用量各位多少？若直接用蒸汽把培養(yǎng)基由25加熱到90需要蒸汽用量時(shí)間各為多少？若用10冷卻水冷卻滅菌后的培養(yǎng)基，將其從120冷卻到30，求冷卻水用量及冷卻時(shí)間各為多少？（實(shí)測(cè)當(dāng)培養(yǎng)基溫度t1為80，此時(shí)冷卻水出口溫度為30）已知K=1674 kj/m2·h·， c=4.18kj/(kg·) 196kPa（表壓）蒸汽比體積V=0.613m3/kg 解：根據(jù)題意，已知G=28000kg，F(xiàn)=30m2間接加熱過(guò)程的時(shí)間和蒸汽量，ts=132.9（查表196kPa表壓蒸汽溫度）t1=25，t

23、2=90，K=1674kj/m2·h·， c=4.18kj/(kg·)，F(xiàn)=30m2由蒸汽消耗量 直接加熱過(guò)程的時(shí)間與蒸汽用量設(shè)定25加熱到90需時(shí)間為，查得196kPa（表壓）蒸汽比體積V=0.613m3/kgF為進(jìn)蒸汽管道的截面積（m2）；為蒸汽管道中的流速（m/s），取其值為25%。40m3發(fā)酵罐的出料管與空氣進(jìn)管108mm×4mm，同時(shí)向兩管引入蒸汽F=d2×2/4=0.785×0.12×2=0.0157（m2）冷卻水階段的時(shí)間與冷卻水用量，已知：t1S=120，t2S=10，t1f=30，K=1647 kj/m2&

24、#183;h·，c1 =c2=4.18kj/(kg·)，所以冷卻水的用量W=KF/(lnAc2)=1674×30/(ln1.4×4.184)=35672.7（kg/h）=35.67(t/h)冷卻時(shí)間4.的大氣經(jīng)空氣壓縮機(jī)壓縮，空壓機(jī)空氣出口壓強(qiáng)為表壓0.2Mpa，問(wèn)此時(shí)壓縮空氣的溫度是多少？解：T1=273+20=293K2 p1=0.101Mpa，p2=0.2Mpa，K取1.3 2 4t2=377.5-273=104.5（），即壓縮空氣的溫度為104.5。 25.空壓機(jī)吸入溫度為20，相對(duì)濕度為80%的空氣，當(dāng)壓縮到0.2Mpa（表壓）時(shí)，溫度為120

25、。問(wèn)：此時(shí)壓縮空氣的相對(duì)濕度為多少？若將上述空氣冷卻到水析出時(shí)，問(wèn)需冷卻到多少度（即露點(diǎn)）（空氣20時(shí)ps1=2340Pa, 120時(shí)ps2=198653Pa，t2=34.5時(shí)，ps2為5562.28pa）解：此時(shí)的壓縮空氣相對(duì)濕度，查空氣20時(shí)ps1=2340Pa, 120時(shí)ps2=198653Pa- 14此時(shí)的壓縮空氣的相對(duì)濕度為2.8%當(dāng)空氣冷卻到露點(diǎn)，即2=100%，2ps1=198653Pa，2=100%，1= 2.8%，p2= p1=0.2Mpa1ps2=198653（0.028/1）=5562.28(pa)1查表知t2=34.5時(shí)，ps2為5562.28pa，即冷卻到34.5時(shí)開(kāi)始有水析出。16.已知發(fā)酵產(chǎn)生的總熱量：Q總為7.78*104KJ/h，夾套傳熱系數(shù)：K=4.18*(150250) kJ/（m2·h·）， 發(fā)酵溫度32；水初溫2023。計(jì)算該發(fā)酵罐所需換熱器的冷卻面積。解：冷卻面積的計(jì)算 采用夾套冷卻已知發(fā)酵產(chǎn)生的總熱量：Q總為7.78*104KJ/h夾套傳熱系數(shù)： K=4.18*(150250) kJ/（m2·h·）現(xiàn)取K=4.18×220kJ/（m2·h·） （1）（1）平均溫差：發(fā)酵溫度32；水初溫2023，取23；（1）（1）水終溫27，則平均溫差：