生工设备相关习题.docx

习题练习：
一. 单项选择题: (每题1分 共7分)
1. 圆筒锥底啤酒发酵罐由于操作失误而被吸瘪了，常用___________使其复原。
A.人工敲打 B.气割重焊 C.压力水涨法 D.高压气涨法
2. 通用式机械搅拌发酵罐中挡板的作用是_________。
A.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
3. 目前啤酒厂的糖化锅中利用____________进行搅拌。
A.圆盘平直叶涡轮搅拌器
B.螺旋浆式搅拌器
C.醪液内二氧化碳的密度梯度
D.锚式搅拌器
4.空气过滤系统中旋风分离器的作用是______________。
A.分离油雾和水滴
B.分离全部杂菌
C.分离二氧化碳
D.分离部分杂菌
5.好气性发酵工厂，在无菌空气进入发酵罐之前______，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
6. 无论是种子罐或发酵罐，当培养基尚未进罐前对罐进行预先灭菌，我们称为空罐灭菌，此时对灭菌温度和灭菌时间的要求是____________________，只有这样才既合理经济，又能杀灭设备中各死角残存的杂菌或芽孢。
A.高温瞬时(133℃，15秒钟)
B.同实罐灭菌一样(115℃，8-15分钟)
C.高温长时(127℃，45分钟)
D.间歇灭菌(100℃，30分钟，连灭三次)
7. 机械轴封的动环的硬度比静环_______。
A.大，不锈钢，铸铁
B.大，不锈钢，浸渍石墨
C.小，铸铁，不锈钢；
D.小，浸渍石墨，不锈钢。

二. 多项选择题: (每题1分 共5分)
1. 好气性发酵需要无菌空气，概括起来无菌空气在发酵生产中的作用是______。
A.给培养微生物提供氧气
B.也能起一定的搅拌作用，促进菌体在培养基中不断混合，加快生长繁殖速度
C.打碎泡沫，防止逃液
D.保持发酵过程的正压操作
2. 圆筒锥底啤酒发酵罐的夹套内可用___________与啤酒发酵醪进行热交换。
A.乙二醇
B.乙醇
C.氨
D.冷凝水
3.通用式机械搅拌发酵罐的搅拌轴主要受扭剪应力，要求其材料扭剪强度要高，因此材质一般选用__________钢。
A. A3
B. A3F
C. 45#
D. 1Cr18Ni9Ti
4. 计算通用式机械搅拌发酵罐的轴功率，是为_____________提供依据。
A.选择电机
B.确定溶解氧
C.比拟放大
D.确定轴径
5. 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_______封头。
A.锥形
B.椭圆
C.蝶形
D.球形
三. 是非选择题: (每题1分 答对得1分,不答扣1分,答错扣1.5分,满分18分,最多扣18分)
1. 通用式机械搅拌发酵罐中搅拌器的作用是防止醪液在罐内旋转而产生旋涡，提高罐的利用率。
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2. 安装在空气压缩机前的前置空气过滤器的主要作用是将空气过滤除菌，减轻总空气过滤器的过滤负荷。
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3. 味精厂精制车间在真空煮晶锅中进行谷氨酸一钠盐的结晶，可用水力喷射泵使真空煮晶锅达到一定的真空度
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4. 溶液在升膜式蒸发器加热管中出现爬膜的最重要条件是物料进口处和出口处应采用浮头管板，或者蒸发器壳体应有膨胀圈。
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5. 空气过滤系统中空气加热器的作用是降低空气相对湿度。
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6. 气升式发酵罐(空气带升式发酵罐)是用多孔环管将空气引入发酵罐。
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7. 味精厂精制车间在真空煮晶锅中进行谷氨酸一钠盐的结晶，采用的是自然起晶法。 窗体顶部
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8. 100 M 通用式机械搅拌发酵罐一般搅拌转速在90-110 rpm 之间，所用变速装置为无极变速器，以调整搅拌转速。
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9. 外循环空气带升式发酵罐的优点之一是无需空气过滤净化系统。
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10. 啤酒厂过滤槽的搅拌转速在 15 rpm 左右，而且轴是从罐下方进入罐内，因此应该用填料函轴封。
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11. 通用式机械搅拌发酵罐的搅拌轴主要受拉伸应力作用，因此在设计轴直径时应该用拉伸强度来计算。
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12. 空气过滤系统中丝网分离器的作用是分离油雾。
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13. 进行沸腾造粒干燥生产时，以自我造粒形成的产品，质量最好。
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14. 管式维持器中，培养基流型应是活塞流。
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15. 通用式机械搅拌发酵罐的高径比一般为1.7-2.5
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16. 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。
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17. 柠檬酸溶液结晶时，只要使柠檬酸浓度大于其饱和溶解度就会有柠檬酸晶体析出。
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18. 空气压缩机出口的压缩空气温度一般是 187-198℃，大大高于空气的露点，因此进入贮气罐后，空气中的水分不会析出，空气的相对湿度低，这样就保证了空气过滤介质不致受潮。
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四. 名词解释: (每题3分 共9分)
1. 蒸发过程的必要条件
2. 搅拌器轴功率
3. 深层过滤的对数穿透定律
五. 画图题: (每题5分 共10分)
1. 画出喷射液化器的示意图，并注明所画设备名称和各个部件名称。
2. 下面是通用式机械搅拌发酵罐(20 M 以上)的示意图，至少注明十个部件的名称。

六. 问答题: (每题7分，共35分)
1. 叙述喷射自吸式发酵罐的工作原理。
2. 发酵罐实罐灭菌为什么要"三路进汽"? 实罐灭菌的进汽和排气原则是什么?

3. 什么是离心分离机?叙述离心分离机分离两种不同重度液体的原理。

4. 什么是沸腾干燥，叙述沸腾干燥的原理。

5. 以超滤或反渗透为例讲述膜分离原理。

七. 计算题： (每题8分，共16分)
1. 设计一台通风量为50M /min的棉花活性炭空气过滤器， 空气压力为 0.4 MPa(绝对压力)，已知棉花纤维直径 d=16 微米，填充系数α= 8%，空气线速度为 0.1 M/sec，若进入空气过滤器的空气含菌量是 5000 个/M ， 要求因空气原因引起的倒罐率为0.1%，发酵周期 100 hr。工作温度为 40℃，平均气温为 20℃，计算空气过滤器的尺寸(过滤介质厚度和过滤器直径)。 表1 纤维直径 d=16 微米，填充系数α= 8% 时棉花纤维的K'值 空气流速 v (M/sec) 0.05 0.10 0.50 1.0 2.0 3.0 k' (1/cm) 0.193 0.135 0.1 0.195 1.32 2.55

 2.某酶制剂厂细菌发酵罐直径D=2.4M，液深H =2.9M；装有四块挡板，两只圆盘六弯叶涡轮搅拌器，直径D =0.80M，间距S=1.5M，醪液粘度μ=9.8×10 N·sec/M ，密度 ρ=1020 kg/M ，搅拌转速 N=165rpm，通气量Q=12.7M /min，罐压 P=0.2 MPa (绝对大气压)，三角皮带的效率是 0.92，滚动轴承(两个)的效率是 0.99，滑动轴承(一个)的效率是0.98，端面轴封增加的功率为 1%，求轴功率Pg，并选择合适的电机和轴径。 已知在充分湍流状态时，圆盘弯叶涡轮搅拌器的功率准数 N = 4.7 = 式中物理量的单位： P0 W ρ kg/M3 μN·sec/M2 D M N rps 在不通气条件下两只圆盘弯叶涡轮搅拌器的输入搅拌功率是一只的1.77倍， 即 P2 /P1 =1.77 修正的迈凯尔公式: Pg=2.25×10 式中物理量的单位：Pg、P0 kW Q ml/min D cm N rpm 轴径：d = 120 (mm) 式中物理量的单位： Pg kW n rpm d0 mm