生物工程 通风搅拌反应器习题参考答案
广州大学生物工程设备问答题(答案)
问答题1、画出机械搅拌式生物反应器的结构简图,标出各部件的名称,并分别阐述其作用。
2、根据气液传质理论，提出机械搅拌通风发酵罐增加氧传递速率的措施。
★3、通用式机械搅拌发酵罐中的平直叶涡轮搅拌器为什么要安一个圆盘?在通气发酵中，无菌空气往往采用单口朝下通至搅拌器下方，大的气泡因受到圆盘阻挡，避免了从轴部的叶片空隙逃逸，保证了气泡更好的分散而被利用。
4、气升式发酵罐的工作原理。
5、机械搅拌自吸式的工作原理。
6、判断下图为何种生物反应器并标明图中6的名称，以及请简述该生物反应器工作原理。
7、酒精发酵罐由于操作失误就可能造成罐内真空甚至被吸瘪，叙述造成上述事故的原因，以及预防和修复(被吸瘪)的方法。
8、下图为一啤酒发酵生产系统，请指出图中1、3、5各为何设备，并简述该生产工艺的特点。
9、试述啤酒塔式连续发酵流程。
10、圆筒锥底啤酒发酵罐上为什么要安装真空安全阀?祥细解释它的作用。
11、简述植物细胞培养的特点以及常用的培养器的类型及优缺点。
12、请简述通气搅拌式、气升式、中空纤维、微囊、大载体和微载体动物细胞培养反应器的原理和特点。
13、对于发酵生物反应系统中需控制的主要参变量有哪些？分别采取何种方法或仪器进行检测？这些需控制的参变量与生物反应效能有何相关对应？14、画出连续蒸煮糖化的流程图，并注明各个设备的名称。
15、看图说明真空冷却器的工作原理。
16、请简述三种连续灭菌流程，并比较各流程优缺点。
17、根据基本过滤方程，试述强化过滤速度的措施。
★18、请简述板框压滤机的结构和工作原理。
19、请简述转筒真空过滤机的结构和工作原理。
20、什么是离心机的离心分离因数,根据离心分离因数的大小不同，离心机可分为几类?21、试简述管式离心机的工作原理。
22、在饲料工厂从发酵醪中分离酵母应该选用什么离心机?叙述该机分离酵母的原理。
23、在工厂中要将奶油(酯)从新鲜牛奶中分离出来应该选用什么离心机?叙述该机分离奶油的原理。
生物反应工程原理复习题答案
生物反应工程原理复习题答案一、选择题1. 生物反应器的基本类型包括：A. 搅拌槽式B. 填充床式C. 流化床式D. 所有以上选项2. 微生物生长的四个阶段包括：A. 滞后期B. 对数生长期C. 稳定期D. 衰减期E. 所有以上选项3. 以下哪个不是生物反应器操作模式？A. 批式操作B. 连续操作C. 半连续操作D. 周期性操作二、填空题1. 生物反应器的设计通常需要考虑_________、_________和_________三个主要因素。
2. 在生物反应器中，_________是用来描述微生物生长速率的参数。
3. 微生物的代谢途径可以分为_________代谢和_________代谢。
三、简答题1. 简述批式操作和连续操作的区别。
2. 描述生物反应器中氧气传递的重要性及其影响因素。
四、计算题1. 假设一个生物反应器的体积为1000升，其中微生物的浓度为5克/升。
如果微生物的比生长速率为0.2/小时，计算1小时内生物量的增长量。
2. 给定一个流化床生物反应器，其气体流量为1000升/分钟，气体中氧气的体积分数为21%。
如果反应器的体积为5立方米，计算在30分钟内氧气的总传递量。
五、论述题1. 论述生物反应器中混合和传质的重要性，并举例说明如何优化这些过程。
2. 分析在工业生产中，为什么需要对生物反应器进行规模放大，并讨论规模放大过程中可能遇到的挑战。
六、案例分析题1. 某制药公司使用生物反应器生产抗生素。
在生产过程中，他们发现微生物的生长速率突然下降。
请分析可能的原因，并提出解决方案。
2. 一个废水处理厂使用活性污泥法处理工业废水。
请根据活性污泥法的原理，分析废水处理过程中可能出现的问题，并提出改进措施。
七、实验设计题1. 设计一个实验来评估不同搅拌速度对微生物生长速率的影响。
2. 设计一个实验来测定生物反应器中氧气的溶解度。
八、结束语通过本复习题的练习，希望能够帮助学生更好地理解和掌握生物反应工程的原理，为进一步的学习和研究打下坚实的基础。
生物反应工程试题答案解析
生物反应工程试题答案解析一、选择题1. 生物反应器中，通常用于好氧微生物培养的是哪种气体？A. 氧气B. 氮气C. 二氧化碳D. 氩气答案：A解析：在生物反应器中，好氧微生物需要氧气来进行呼吸作用，因此通常使用的气体是氧气。
氮气、二氧化碳和氩气在好氧微生物培养中不是必需的。
2. 下列哪种微生物代谢方式属于厌氧代谢？A. 硝化作用B. 反硝化作用C. 光合作用D. 有氧呼吸答案：B解析：反硝化作用是一种厌氧代谢过程，其中微生物将硝酸盐还原为氮气。
硝化作用是好氧微生物将氨转化为硝酸盐的过程。
光合作用是植物、藻类和某些细菌利用光能将二氧化碳转化为有机物的过程。
有氧呼吸是大多数生物在氧气存在的条件下进行的能量获取过程。
3. 在生物反应工程中，哪个参数是影响细胞生长和产物形成的关键因素？A. 温度B. pH值C. 氧气供应D. 所有以上选项答案：D解析：在生物反应工程中，温度、pH值和氧气供应都是影响细胞生长和产物形成的关键因素。
适宜的温度可以保证酶的活性和细胞的代谢活动，pH值影响酶的活性和微生物的生长环境，氧气供应对于好氧微生物的生长至关重要。
4. 以下哪种培养基成分不适合用于培养大肠杆菌？A. 蛋白胨B. 酵母提取物C. 氯化钠D. 葡萄糖答案：C解析：氯化钠通常用于培养基中以调节渗透压，但高浓度的氯化钠对大肠杆菌等许多微生物是有毒的，因此不适合用于培养大肠杆菌。
蛋白胨、酵母提取物和葡萄糖是常用的营养物质，可以提供碳源和氮源，促进大肠杆菌的生长。
二、填空题1. 在生物反应器的设计中，通常需要考虑的三个主要因素是________、________和________。
答案：温度、pH值、氧气供应解析：生物反应器的设计需要考虑多种因素，其中温度、pH值和氧气供应是影响微生物生长和产物形成的三个主要因素。
2. 微生物代谢可以分为________和________两种类型。
答案：好氧代谢、厌氧代谢解析：微生物代谢根据氧气的需求可以分为好氧代谢和厌氧代谢两种类型。
生物工程通风搅拌反应器习题参考答案
⽣物⼯程通风搅拌反应器习题参考答案第1，2章通风搅拌反应器⼀、单项选择题1、好⽓性发酵⼯⼚，在⽆菌空⽓进⼊发酵罐之前___C___，以确保安全。
A.应该安装截⽌阀B.应该安装安全阀C.应该安装⽌回阀D.不应该安任何阀门2、机械搅拌发酵罐中最下⾯⼀档搅拌器离罐底距离⼀般___A___反应器直径的⾼度，最上⾯⼀个搅拌器要在液层以下0.5⽶(⼤罐)。
A.⼩于⼀个或等于⼀个B.⼤于⼀个⼩于两个 D.等于两个C.以上答案都不对3、塔式啤酒发酵罐换热的蛇管在发酵罐外，蛇管内⽤ B 与罐内的啤酒发酵醪进⾏热交换。
A. 蒸⽓B. 酒精C. 冷凝⽔D. 热⽔4、⽬前啤酒⼚的圆筒锥底发酵罐内采⽤_____C_____。
A.圆盘平直叶涡轮搅拌器B.螺旋浆式搅拌器C.⽆搅拌器D.锚式搅拌器5、⽓升式发酵罐的优点是⽆需 B 。
A. 空⽓过滤系统B. 搅拌器C. 空⽓喷嘴D. 罐外上升管6．机械搅拌通风发酵罐在装液灭菌冷却后，搅拌器的输出功率应是：( A ) A．通⼊⽆菌空⽓后⽐通⼊⽆菌空⽓前有所下降B．通⼊⽆菌空⽓后⽐通⼊⽆菌空⽓前有所上升C．与有⽆空⽓⽆关，输出功率在通风前后保持不变D．通⼊⽆菌空⽓后与通⼊⽆菌空⽓前相⽐，有时上升，有时下降7．对于⼤通风⽐发酵过程来说，发酵罐内发酵液中的空⽓⽓泡直径：( C ) A．与通风量有关，与空⽓喷嘴直径有关B．与通风量⽆关，与空⽓喷嘴直径有关C．与通风量有关，与空⽓喷嘴直径⽆关D．与通风量⽆关，与空⽓喷嘴直径⽆关8. 外循环空⽓带升式发酵罐的优点是⽆需__________。
A.空⽓过滤系统B.搅拌器C.空⽓喷嘴D.罐外上升管⼆、多项选择题1、由于⼤⽣产中所使⽤的好⽓性发酵罐是受压容器，因此封头选⽤__ABC_____封头。
A.锥形B.椭圆C.蝶形D.球形2、通⽤式机械搅拌发酵罐中挡板的作⽤是__ACD___。
A.提⾼醪液湍流程度，有利于传质B.增加发酵罐罐壁的机械强度C.改变液流⽅向，由径向流改变为轴向流D.防⽌醪液在罐内旋转⽽产⽣旋涡，提⾼罐的利⽤率3、⽓升式发酵罐的特点有BDA. ⾼径⽐(H/D)⽐机械搅拌通风发酵罐的⼩B. ⽆需机械搅拌C. ⽆需空⽓压缩机D. 溶氧速率较⾼4、圆筒锥底啤酒发酵罐的夹套内可⽤ABC 与啤酒发酵醪进⾏热交换。
生物工程设备选择题
选择题1、机械搅拌通风发酵罐最常用的搅拌叶轮型式是： BA. 平桨叶式B. 圆盘涡轮式C. 螺旋浆式D. 刮板式2、发酵罐的公称体积是指： CA.上下封头体积和罐筒身(圆柱)体积之和。
B.上封头体积和罐筒身(圆柱)体积之和。
C.下封头体积和罐筒身(圆柱)体积之和。
D.罐筒身(圆柱)体积。
3、机械搅拌发酵罐中最下面一档搅拌器离罐底距离一般 CA.小于一个搅拌器直径的高度B.大于一个小于两个搅拌器直径的高度C.等于一个搅拌器直径的高度D.等于两个4、下列因素均可提高氧的传质速率，但与提高 K a 无关的是： DLA.提高通风量B.提高搅拌转速C.提高罐压D.提高高径比5 、通用式机械搅拌发酵罐中挡板的作用是 AA.改变液流方向，由轴向流改变为径向流B.增加发酵罐罐壁的机械强度C.改变液流方向，由径向流改变为轴向流D.在设备维修时供维修人员攀登，起安全防护作用6、在相同转速和桨叶直径等情况下比较，输出功率最大的搅拌器的叶型是 BA. 螺旋桨叶B．涡轮平叶C. 涡轮弯叶D．涡轮箭叶7、对于相同材料、尺寸和体积的发酵罐来说，其罐壁的厚度设计应该是： C A．受内压的厚度大于受外压的厚度B．受内压的厚度等于受外压的厚度C．受内压的厚度小于受外压的厚度D．与受内压和外压无关8、对于气升环流式反应器： CA．导流筒区的混合较还隙区好和溶氧较还隙区差B．导流筒区的混合较还隙区差和溶氧较还隙区好C．导流筒区的混合和溶氧均较还隙区好D．导流筒区的混合和溶氧均较还隙区差9、在设计啤酒发酵罐时，当发酵罐的工作压力为 2kg/cm2 时，则设计压力为 BA. 2 kg/cm2B． 2.2 kg/cm2C. 2.5 kg/cm2D． 3 kg/cm210、同样容积的啤酒发酵罐造价最便宜的是 BA.锥形罐B.联合罐C.朝日罐D.塔式罐11、在塔式啤酒连续发酵中，酵母生长主要在 AA.底部稳定区域B．不稳定区C.搅动区D．静止区12 、圆筒锥底啤酒发酵罐中发酵液的对流主要依靠： DA.搅拌B.空气C.温度变化D. CO213 、与啤酒发酵醪进行热交换时，圆筒锥底啤酒发酵罐的夹套内不宜采用的冷媒是： CA. 乙二醇B. 乙醇C.冷冻水D.氨14、下列反应器形式中，不适用于植物细胞培养的是： CA．机械搅拌式反应器B．气升式反应器C．微载体反应器D．中空纤维细胞培养反应器15、下列动物细胞反应器中，即可培养悬浮生长细胞，又可培养贴壁依赖性细胞 C D．通气搅拌式反应器E．气升式反应器F．中空纤维细胞培养反应器D．微载体反应器16 、还不能实现在线检测的参数是：A.发酵尾气中的氧气B.发酵尾气中的二氧化碳C.发酵液中的氧D.发酵液中的细胞浓度17 、培养基连续灭菌流程中，维持罐的主要作用是： CA. 加热升温B. 维持压强C. 保证灭菌时间D. 冷却降温18、根据微生物热死灭方程，要求灭菌后达到绝对无菌是很难做到的，也是不必要的。
生物反应工程原理 第三版 课后答案
简答题1、说明动物细胞培养反应器中流体剪切力的主要来源？P210主要来源为：机械剪切力、气体搅拌剪切力2、说明固定化酶反应的Φ模数的物理意义，它与那些变量与参数有关？ P103Φ = 表面浓度下的反应速率 / 内扩散速率= 最大反应速率的特征值 / 最大内扩散速率的特征值 一级反应：e1V P P1D k S V =Φ Φ1 = Φ1 (V P ，S P ，k V1，D e ) Φ与内扩散速率、反应速率、内扩散阻力、对反应速率的限制程度、有效因子η等有关，而内扩散的有效因子又和颗粒粒度、颗粒活性、孔隙率、孔径、反应温度等有关3、哪些传递过程特性与流体流动的微观效应有关？P223，P298 7-30，PPT P1图4、从反应器内物料混合的角度说明反应器放大过程中传递过程特性的变化？ P235有流体流变特性、流体剪切作用、传质特性、氧的传递、质量传递5、说明生物反应器中对流体剪切力的估计参数有哪些？P210通过混合，可使反应器中物料组成与温度、pH 分布更趋于均匀，可强化反应体系的传质与传热，使细胞或颗粒保持悬浮状态(1) 宏观混合：机械搅拌反应物流发生设备尺寸环流，物料在设备尺度上得到混合，对连续流动反应器即为返混(2) 微观混合：物料微团尺度上的混合，反映了反应器内物料的聚集状态6、生物反应器操作选择补料分批培养的理由有哪些？P131，P177(1) 积分剪切因子 I ．SF = ΔμL / Δx = 2πNd / (D -d) (2) 时均切变率 γave(3) 最小湍流漩涡长度λ7、说明临界溶氧浓度的生理学意义？P62，P219补料分批操作的特点是：可调节细胞反应过程环境中营养物质的浓度，一方面可避免某些营养成分的初始浓度过高而出现底物抑制的现象；另一方面又可防止某些限制性营养成分在反应过程中被耗尽而影响细胞生长及产物形成。
同时还可解除产物的反馈抑制及葡萄糖的分解阻遏效应等。
故在细胞反应过程中，实施流加操作可有效对反应过程加以控制，以提高反应过程的水平。
生物反应工程试题及答案
生物反应工程试题及答案试题一：生物反应工程概述在生物反应工程中，我们利用生物体的代谢能力来合成化合物、转化物质或产生能量。
以下是对生物反应工程的一些基本概念的题目，请选择正确答案。
1. 生物反应工程是利用（）的能力实现生产和转化化合物的过程。
a) 生物体b) 化学物质c) 物理装置d) 电子设备2. 生物反应工程最主要的应用领域是（）。
a) 药物生产b) 石油化工c) 电子制造d) 金属冶炼3. 生物反应工程最重要的一项技术是（），通过它，可以以较低的能耗和环境影响生产大量化合物。
a) 化学合成b) 高压工艺c) 傅里叶变换d) 发酵4. 生物反应工程所处理的化工过程是（）。
a) 纯物理过程b) 纯化学反应c) 物理和化学相结合的过程d) 电子和光学相结合的过程5. 生物反应工程中，所使用的生物体通常是（）。
a) 细胞b) 分子c) 元素d) 蛋白质答案：1. a) 生物体2. a) 药物生产3. d) 发酵4. c) 物理和化学相结合的过程5. a) 细胞试题二：生物反应器设计生物反应器是生物反应工程中最关键的设备之一。
以下是关于生物反应器设计的问题，请回答问题并填写正确答案。
1. 生物反应器设计的目的是（）。
2. 生物反应器的主要组成部分包括（）3. 生物反应器的操作条件包括（）4. 生物反应器的分类方式有（）5. 生物反应器的性能评价指标有（）答案：1. 实现生物过程的控制和优化2. 反应器本体、搅拌装置、进料和排出装置、温度和pH控制装置等3. 温度、pH值、压力、氧气含量、营养物质浓度等4. 根据不同的特点和应用，可以分类为批式反应器、连续流动反应器、循环流化床反应器等5. 反应物转化率、产物收率、反应速率、混合程度等试题三：生物反应工程中的微生物应用微生物在生物反应工程中起着至关重要的作用。
请根据问题选择正确答案。
1. 微生物在生物反应中的作用是（）。
2. 哪种微生物常用于生物反应生产中的蛋白质？3. 哪种微生物常用于生物反应生产中的酒精？4. 哪种微生物常用于生物反应生产中的纤维素酶？5. 微生物工程常用的培养基包括（）。
生物反应器试题库及答案
生物反应器试题库及答案一、选择题1. 生物反应器中，细胞培养的目的是（）。
A. 提取细胞B. 生产代谢产物C. 获得细胞产物D. 所有上述选项答案：D2. 生物反应器中，细胞悬浮培养的主要优点是（）。
A. 易于放大B. 易于控制C. 易于操作D. 所有上述选项答案：D3. 在生物反应器中，细胞培养基的组成通常包括（）。
A. 碳源B. 氮源C. 无机盐D. 所有上述选项答案：D4. 生物反应器中，细胞生长的控制因素不包括（）。
A. 温度B. pH值C. 氧气供应D. 重力答案：D5. 生物反应器中，细胞代谢产物的分离和纯化不包括以下哪一项（）。
A. 细胞破碎B. 代谢产物提取C. 代谢产物纯化D. 细胞培养答案：D二、填空题1. 生物反应器是利用______作为生物催化剂，进行______生产的一种装置。
答案：生物体、生物制品2. 生物反应器的设计需要考虑的因素包括______、______、______、______等。
答案：温度、pH值、氧气供应、营养物质供应3. 在生物反应器中，细胞生长的控制可以通过调节______、______、______等参数来实现。
答案：温度、pH值、氧气供应4. 生物反应器中，细胞培养基的类型包括______、______、______等。
答案：合成培养基、天然培养基、半合成培养基5. 生物反应器中，细胞代谢产物的分离和纯化过程包括______、______、______等步骤。
答案：细胞破碎、代谢产物提取、代谢产物纯化三、简答题1. 简述生物反应器在生物技术中的重要性。
答案：生物反应器是生物技术中的核心设备之一，它提供了一个可控的环境，用于细胞的生长和代谢产物的生产。
通过精确控制反应器内的条件，可以优化细胞的生长速率和代谢产物的产量，从而提高生产效率和降低成本。
此外，生物反应器还可以用于研究细胞的生理和代谢特性，为生物技术的发展提供理论基础。
2. 描述生物反应器中细胞悬浮培养的主要特点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第1，2章通风搅拌反应器一、单项选择题1、好气性发酵工厂，在无菌空气进入发酵罐之前___C___，以确保安全。
A.应该安装截止阀B.应该安装安全阀C.应该安装止回阀D.不应该安任何阀门2、机械搅拌发酵罐中最下面一档搅拌器离罐底距离一般___A___反应器直径的高度，最上面一个搅拌器要在液层以下0.5米(大罐)。
A.小于一个或等于一个B.大于一个小于两个 D.等于两个C.以上答案都不对3、塔式啤酒发酵罐换热的蛇管在发酵罐外，蛇管内用 B 与罐内的啤酒发酵醪进行热交换。
A. 蒸气B. 酒精C. 冷凝水D. 热水4、目前啤酒厂的圆筒锥底发酵罐内采用_____C_____。
A.圆盘平直叶涡轮搅拌器B.螺旋浆式搅拌器C.无搅拌器D.锚式搅拌器5、气升式发酵罐的优点是无需 B 。
A. 空气过滤系统B. 搅拌器C. 空气喷嘴D. 罐外上升管6．机械搅拌通风发酵罐在装液灭菌冷却后，搅拌器的输出功率应是：( A ) A．通入无菌空气后比通入无菌空气前有所下降B．通入无菌空气后比通入无菌空气前有所上升C．与有无空气无关，输出功率在通风前后保持不变D．通入无菌空气后与通入无菌空气前相比，有时上升，有时下降7．对于大通风比发酵过程来说，发酵罐内发酵液中的空气气泡直径：( C ) A．与通风量有关，与空气喷嘴直径有关B．与通风量无关，与空气喷嘴直径有关C．与通风量有关，与空气喷嘴直径无关D．与通风量无关，与空气喷嘴直径无关8. 外循环空气带升式发酵罐的优点是无需__________。
A.空气过滤系统B.搅拌器C.空气喷嘴D.罐外上升管二、多项选择题1、由于大生产中所使用的好气性发酵罐是受压容器，因此封头选用__ABC_____封头。
A.锥形B.椭圆C.蝶形D.球形2、通用式机械搅拌发酵罐中挡板的作用是__ACD___。
A.提高醪液湍流程度，有利于传质B.增加发酵罐罐壁的机械强度C.改变液流方向，由径向流改变为轴向流D.防止醪液在罐内旋转而产生旋涡，提高罐的利用率3、气升式发酵罐的特点有BDA. 高径比(H/D)比机械搅拌通风发酵罐的小B. 无需机械搅拌C. 无需空气压缩机D. 溶氧速率较高4、圆筒锥底啤酒发酵罐的夹套内可用ABC 与啤酒发酵醪进行热交换。
A. 乙二醇B. 乙醇C. 氨D. 冷凝水5、生产中使用的酒精发酵罐是受压容器，因此上下封头一般选用__ACD_封头。
A. 锥形B. 球形C. 蝶形D. 平板6. 喷射自吸式发酵罐的优点是。
A. 空气吸入量与液体循环量之比较高B. 无需搅拌传动系统C.气液固三相混合均匀 D. 适用好氧量较大的微生物发酵三、填空题1 、目前，常用的通风发酵设备有、、和等，其中应用最多的是。
2 、通风发酵罐的消泡装置有、、和等。
3 、通风发酵罐的主要结构有、、和等。
4 、嫌气发酵设备包括和等，酒精发酵罐的全体积公式为。
5、通用式发酵罐是典型机械搅拌通风发酵罐，其罐的传热装置有、和等几种。
6．体外培养的动物细胞有两种类型,一种是________________，来源于血液、淋巴组织的细胞，许多肿瘤细胞（包括杂交瘤细胞）和某些转化细胞属于这一类型，可采用类似微生物培养的方法进行悬浮培养。
另一种是________________，大多数动物细胞，包括非淋巴组织的细胞和许多异倍体细胞属于这一类型，它们需要附着于带适量正电荷的固体或半固体表面上生长。
7. 植物细胞悬浮培养所用生物反应器主要有和。
8、植物细胞培养反应器的固定化细胞培养反应器有 、和等类型。
四、判断题（×）1、100 m 3 通用式机械搅拌发酵罐一般搅拌转速在140-160 rpm 之间，所用变速装置为无极变速器，以调整搅拌转速。
（√）2、通用式机械搅拌发酵罐的高径比一般为1.7-2.5 （×）3、一个 10 吨左右的通用式机械搅拌发酵罐往往采用夹套作为传热装置。
（√）4、在发酵罐排气系统中安装的碟式消泡器的工作原理与离心分离机基本相同。
（×）5、用通用式机械搅拌发酵罐进行糖化酶（黑曲霉）发酵时，在维持搅拌功率不变的前提下，减少搅拌器直径Ｄ，增加其转速ｎ，有利于提高溶氧系数，因此在糖化酶（黑曲霉）发酵罐设计时，采用小Ｄ高ｎ，对发酵有利。
（×）6、通用式机械搅拌发酵罐中搅拌器的作用是打碎泡沫,促使二氧化碳从醪液中排出。
（√）7、100 m 3通用式机械搅拌发酵罐一般搅拌转速在140-160 rpm 之间,所用变速装置多为三角皮带轮变速。
（×）8、空气进罐的最后一个阀门往往采用安全阀，这是防止由于操作失误造成的发酵液倒流入空气过滤系统。
（×）9、比较涡轮式搅拌器的三种形式，以平叶式所消耗功率最小。
五、概念1. 搅拌器的轴功率是指搅拌器以既定的速度转动时,用以克服介质的阻力所需要的功率。
2. 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：(0.1~0.12)0.5b D n n D D⋅=⋅= D-发酵罐直径，b-挡板宽度，n-挡板数3. 气体截留率在通风液体中由于充气而导致的体积增加率。
通风前液体体积为 V L ,通风时体积的增加量为 V g ,则气体截留率g L gV V V ε=+六、问答题1. 以外循环为例来说明空气带升式(气升式)发酵罐的工作原理。
答：在罐外装设上升管，与发酵罐构成一个循环系统，在上升管的下部有空气喷嘴，空气以250~300米/秒的高速度喷入上升管，与上升管的发酵液密切接触，使上升管内的发酵液密度较低，加上压缩空气的喷流动能，因此上升管的液体上升入罐。
罐内液体下降而进入上升管，形成反复循环，在上升管提供微生物所需要的溶解氧，使发酵正常进行。
2. 通用式机械搅拌发酵罐中的平直叶涡轮搅拌器为什么要安一个圆盘?答： 通用式机械搅拌发酵罐中的平直叶涡轮搅拌器如果没有圆盘，从搅拌器下方空气管进入的无菌空气气泡就会沿着轴部的叶片空隙上升，不能被搅拌叶片打碎，致使气泡的总表面积减少，溶氧系数降低。
而安一个圆盘，大的气泡受到圆盘的阻挡，只能从圆盘中央流至其边缘，从而被圆盘周边的搅拌浆叶打碎、分散，提高了溶氧系数。
3． 啤酒发酵罐由于操作失误就可能造成罐内真空甚至被吸瘪，叙述造成上述事故的原因,以及预防和修复(被吸瘪)的方法。
答：啤酒发酵罐出现真空主要是发酵罐在密闭条件下转罐或进行内部清洗时造成的。
由于大型发酵罐在工作完毕后放料的速度很快，有可能造成一定的负压。
另外，即便罐内留存一部分CO 气体,在进行清洗时,由于清洗溶液中含有碱性物质,与CO2 进行中和反应,除去了CO2 也可能使罐内形成真空。
如果不即时进气，在外界压力作用下发酵罐就会被压瘪。
所以大型发酵罐应设防止真空装置，在罐顶安装一个真空安全阀。
真空安全阀的作用是当罐内出现真空时，阀门开启，允许空气进入罐内，以建立罐内外压力的平衡。
如果出现上述事故（发酵罐被吸瘪），可以用高压水涨法使其复圆。
4. 什么是轴封？机械轴封与填料函轴封相比有什么优缺点？答：轴封是安装在旋转轴与设备之间的部件，它的作用是阻止工作介质（液体、气体）沿转动轴伸出设备之处泄漏。
机械轴封与填料函轴封相比优点是:密封可靠，在一个较长的使用期中不会泄漏或很少泄漏。
清洁，无死角，可以防止杂菌污染。
使用寿命长，正确选择摩擦副和比压的机械密封可使用２～５年，最长有用到９年。
.维修周期长，在正常工作的情况下，不需要维修。
轴或轴套不受磨损。
摩擦功率耗损少，一般约为填料函密封的10～50％机械轴封对轴的精度和光洁度没有填料函要求那么严格，对旋转轴的振摆和轴对壳体孔的偏斜不敏感，对轴的震动敏感性小。
适用范围广，能用于低温、高温、高真空、高压、各种转速以及各种腐蚀性、磨蚀性、易燃、易爆、有毒介质的密封。
其缺点是：结构复杂，需要一定的加工精度和安装技术。
七、画图题1. 画出通用式机械搅拌发酵罐(50 M 3以上)的示意图，并至少注明十个部件的名称。
2. 画出柠檬酸厂 5 M 3通用式机械搅拌种子发酵罐的示意图，并至少注明十个部件的名称。
八、计算题（第1、2题可任选一题）1．某味精厂需新建50M 3种子罐,装料系数为60%,已计算出主发酵期生物合成热Q 1=7.0×105kj/h ，搅拌热Q 2=8.5×104kj/h,查有关资料可知汽化热Q 3=1×104kj/h ，醪液的比重为ρ=1.04×103kg/M 3，发酵温度为32℃，冷却水进口温度为15℃，出水温度为26℃，冷却水的平均比热Cp=4.186kj/(kg.℃)，罐内采用不锈钢盘管冷却，其规格为 53/60 (mm),壁厚3.5mm ，其导热系数λ=188 kj/(M •h •℃)，根据生产经验数据可取传热系数α1和α2分别为2700 kj/(M 2•h •℃)和 1.45×104kj/(M 2•h •℃)，另外管壁水垢层的热阻取 1/16750 M 2•h •℃/kj ，试求发酵罐冷却面积、盘管总长度和冷却水耗量。
参考公式： ；2121lg 303.2)()(t t t t t t t t t F F F F m -----=∆； ； 解: 1.总的热量Q=Q 1+Q 2-Q 3=7.0×105+8.5×104-1×104=7.75×105(kJ/h) 2.冷却水耗量)/(1068.1)1526(186.41075.7)(3512h kg t t C Q W p ⨯=-⨯⨯=-=δλαα111121+++=S K)(12t t C Q W p -=mt ∆⋅=K Q A3.对数平均温度差4.K 值的计算5.冷却面积取整为38 M 2。
6.冷却蛇管总长度2某抗菌素厂需新建30M 3种子罐，装料系数为60%，已计算出主发酵期生物合成热Q 1=4.4×105kj/h ，搅拌热Q 2=7.2×104 kj/h ，查有关资料可知汽化热Q 3 =1×104 kj/h ，醪液的比重为ρ=1.04×103 kg/M 3，发酵温度为32℃，冷却水进口温度为16℃，出水温度为25℃，冷却水的平均比热Cp=4.186 kj/ (kg · ℃)， 罐内采用竖式蛇管冷却，蛇管为水煤管，其规格为 53/60 (mm)，壁厚 3.5mm ，其导热系数λ=188 kj/ (M · h · ℃)，根据生产经验数据可取传热系数α1和α2分别为2.7×103 kj/(M 2 · h · ℃)和 1.45×103kj/(M 2 · h · ℃)，另外管壁水垢层的热阻取 1/16750 M 2 · h · ℃/kj ，试求发酵罐冷却面积、竖式蛇管总长度和冷却水耗量。