2022年生物工程设备考点总结.docx
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1、九 1 常压蒸发设备类型及结构特点;夹套加热式和内置加热式 加热器位于锅体内 2 循环式蒸发设备类型及结构特点中心循环管式:结构紧凑、制造便利、传热较好及操作牢靠等,应用特别广泛;循环速度较低溶液粘度大、沸点高,有效温度差小;设备的清洗和修理也不够 便利;悬框式:加热室可由顶部取出进行清洗、检修或更换,而且热缺失也较小;结构复杂,单位传热面积的金属消耗较;列文式(外循环) :循环速度快,总传热系数亦较大;液柱静压头效应引起的温度差缺失较大,要求加热蒸汽有较高的压力;设备巨大,消耗的材料多,需要 高大的厂房;外热式:采纳了长加热管,且液体下降管不再受热强制循环式:循环速度大可用于蒸发粘度大,易结
2、晶结垢的物料;传热系数较大;能耗大;3 非循环式发设备类型及结构特点真空蒸发主要设备.由于减压,沸点降低,有利于溶液汽化;蒸发器的热缺失较少;.适用于热敏性溶液和不耐高温的溶液;.可利用二次蒸汽作为加热热源;.需要有抽真空装置,保持真空度,消耗额外能量;4 升膜式蒸发设备的工作原理物料从加热器下部进入,在加热管内被加热蒸发拉成液膜,浓度液在二次蒸汽带动下一起上升, 从加热器上端沿汽液分别器筒体的切线方向进入分别器,浓缩液从分别器底部排出,二次蒸汽 进入冷凝器;5 常用结晶设备类型及结构特点按操作方式间歇结晶设备:简洁、便利连续结晶设备:复杂、晶体小、不采纳转变溶液浓度方法分冷却结晶设备结晶箱浓
3、缩结晶设备煮晶锅其他结晶设备等电点结晶设备十 1. 列举生物工业常用干燥方法空气干燥真空干燥冷冻干燥微波干燥2. 常压干燥设备有哪些类型?麦芽干燥塔箱式干燥箱烘房滚筒干燥器(双滚筒干燥器) 红外线干燥器转筒干燥器洞道式干燥器3. 真空干燥设备有哪些类型?真空箱式干燥器带式真空干燥器耙式真空干燥器4. 绝热干燥设备有哪些类型?气流干燥设备 喷雾干燥设备 流化床干燥设备5. 长管气流干燥的关键设备是什么?脉冲式干燥管6. 喷雾干燥的原理与特点利用不同的喷雾器,将悬浮液或黏滞的液体喷成雾状,与热空气之间发生热量和质量传递而进行干燥的过程;特点:干燥速度快、时间短干燥温度较低;制品具有良好的分散性和溶
4、解性,成品纯度高;喷雾干燥的容积干燥强度小,干燥室体积大,热量消耗多7. 图示喷雾干燥器的主要流程8. 喷雾干燥器有哪些主要类型?主要依据是什么?气流喷雾干燥设备离心喷雾干燥设备压力喷雾干燥设备喷雾干燥的附属设备(空气加热器、粉尘分别器)9. 流化床干燥原理及特点利用流态化技术,即利用热空气流使置于筛板上的颗粒状物呈沸腾状态的干燥过程;特点:传热传质速率大干燥温度匀称,易于掌握;干燥与冷却可连续进行,干燥和分级可同时完成,有利于连续化、自动化操作设备结构简洁、生产才能高,动力消耗小,应用广泛;10. 冷冻干燥原理与特点将湿物料(或溶液)在较低温度下( -50 -10 )冻结成固态,然后再高真空
5、度下( 130-0.1Pa )下,将其中固态水分直接升华为气态而除去的干燥过程特点: 干燥温度低,特殊适合高热敏性物质,有效物质及养分成分缺失极少 能保持原物料的原状 冻干制品具有多孔结构,具有抱负的速溶性和快速复水性 冷冻干燥脱水完全(低于2-5%),质量轻,产品储存期长 需昂贵专用设备、干燥周期长、能耗较大、产量小、加工成本高11. 冷冻干燥设备组成冷冻系统真空系统水分除去系统加热系统 - 干燥室12. 微波干燥的特点加热时间比较短,干燥过程特别快速;干燥匀称,水分蒸发快便于实现自动掌握热效率高但是设备费用较高、耗电量大、必需劳动防护;十一 1. 蒸馏的原理是什么?粗馏塔和精馏塔在酒精蒸馏
6、中起什么作用?将料液加热使其部分气汽化,易挥发组分在蒸汽中增浓,难挥发组分在液体中增浓;经过多次部分汽化、冷凝,就可使难挥发组分得到分别;粗馏塔:将乙醇从成熟醪中分别出来精馏塔:浓缩酒精和排出大部分杂质2. 酒精蒸馏流程主要有哪几种,各有什么特点?一、两塔式流程:由粗馏塔、精馏塔组成的双塔蒸馏工艺;气相过塔的两塔蒸馏流程粗馏塔产生的酒汽直接进入精馏塔,生产费用低,适合淀粉质原料;液相过塔的两塔蒸馏流程成品酒精质量较高,但蒸汽也消耗多,适合糖蜜原料;二、三塔式蒸馏:直接式,半直接式,间接式三、多塔蒸馏:三塔以上组成,依据产品的特殊要求,增加一个或几个塔;3. 粗馏塔的塔板有哪些类型?1、泡罩塔板
7、2、SSD 形板3、浮阀波纹筛板4、斜孔塔5、导向筛板4. 精馏塔塔板有哪些类型?1、浮阀塔板2、筛板塔板3、导向筛板十二 1. 发酵对空气无菌程度的要求一般按染菌概率为10-3 来运算,即 1000 次发酵周期所使用的无菌空气只答应有一次染菌;对无菌空气的要求仍有:温度、湿度、压力等(无灰尘、无杂质、无水、无油、正压等几项指 标)操作环境净化要求通入发酵罐的无菌空气的要求2. 空气除菌方法的方法有哪些热杀菌 辐射杀菌静电除菌过滤除菌3. 什么是肯定过滤肯定过滤是介质之间的孔隙小于被滤除的微生物,当空气流过介质层后,空气中的微生物被滤除4. 请简述介质除菌过滤的基本原理微粒随空气流通过肯定厚度
8、的过滤层时,滤层纤维所形成的网格对气流进行很多次的阻碍,从而很多次的转变气流的运动速度和方向而绕流运动,这将引起微粒对滤层纤维产生惯性撞击、重力沉降、拦截、布朗扩散、静电吸引等作用,将微粒捕捉在纤维表面实现过滤;5. 空气除菌流程类型有哪些?简述两级冷却、分别、加热的空气除菌流程;两级冷却、分别、加热的空气除菌流程空气压缩冷却过滤流程前置高效过滤除菌流程冷热空气直接混合空气除菌流程利用热空气加热冷空气的流程粗过滤器空压机贮藏冷却器旋风分别器冷却器7 丝网分别器加热器9 过滤器6. 空气过滤器的结构类型有哪些?请举例说明;纤维介质深层过滤器平板式纤维纸过滤器管式过滤器接迭式低速过滤器7. 空气调
9、剂的原理与主要设备有哪些?十三 1. 固体物料输送设备有哪些主要类型?机械输送设备:.斗式提升机(垂直提升物料).皮带运输机(水平或斜向上提升物料).螺旋输送机(水平或斜向上提升物料).气力输送系统(垂直或水平提升物料)2. 固体物料气流输送原理是什么?它的流程分为哪几类?气流向上运动,颗粒受到三个力浮力和重力不变,与粒子有关颗粒与气流相对运动产生的阻力Fs随气流变化,有三种情形:1、Ws Fa+Fs粒子向下运动2、 Ws=Fa+Fs匀速直线运动自由沉降3、 Ws Fa+Fs粒子向上运动Fa+Fs Ws时气流速度为输送该物料的气速吸引式输送流程压送式输流程混合式输送流程3. 固体物料气流输送的
10、除尘设备有哪几类? 旋风分别器布袋滤尘器湿式除尘器4. 液体物料输送设备有哪些?试举例说明!离心泵往复泵其他类型的泵(旋涡泵,齿轮泵,螺杆泵 ,双螺杆泵,隔膜泵,单级蒸汽喷射泵)十四 1.CIP清洗系统及设备 传统上是一种一次性洗涤系统,即消毒剂只供使用一次即舍去;一次性使用系统适用于那些贮存寿命短, 易变质, 不宜重复使用的消毒剂;一次性使用系统是较小型的固定的单元装置1过滤器; 2循环泵; 3喷射器; 4蒸汽进口; 5排污阀; 6洗涤剂贮罐 如生产设备只用于生产单一产品,洗涤剂可重复利用, 不仅节约洗涤剂用量,而且削减排污对环境的污染; ;用循环回收水配置初洗涤液,可节约用水;配料罐内有换
11、热蛇管,用以加热洗涤剂, 用泵使洗涤剂循环; 从贮罐中心取样测量洗涤剂浓度以保证其正常值;需配置中和罐以备加酸中和碱性洗涤剂;1滤器; 2环泵; 3鲜洗涤剂贮罐;4用洗涤剂; 5 水罐; 6回收水贮罐集一次性和循环使用于一体的混合系统是对罐和管道的CIP 系统而设计的,由预定程式实行掌握,如下图;该系统包含洗涤剂及水的回收罐,循环泵,过滤器等;预洗用水使用回收水, 用完后可直接排放或贮留一段时间以进行中间洗涤;洗涤剂可使用混合洗涤剂,假如需要, 也可用化学洗涤剂; 要确保洗涤温度在预定的范畴内;洗涤剂及漂洗用水循环使用肯定次数,当其所含的污脏物达到肯定浓度后就不宜回收而需排放废弃;1过滤器;
12、2循环泵; 3喷射器; 4混合加热罐;5洗涤剂罐; 6回用水回收罐2. 发酵罐及容器的灭菌发酵罐或容器的灭菌都有肯定的耐压耐温要求,要求能承担0.15kPa 饱和蒸汽的灭菌;罐和容器在使用前必需进行耐压和气密性试验;检查方法是:保持温度不变,检查压强是否恒 定,可检查罐的压强是否转变来确定是否存在渗透;检测气压的压力表罐体连接管应尽量短, 同时尽可能装置小蒸汽阀以确保灭菌完全;3. 空气过滤器的杀菌空气过滤器用来过滤除去空气中的微生物为生物生产过程供应无菌空气;空气过滤器主要有两大类,一种是纤维介质或带有微孔的金属、塑料等,另一种为膜式,现在膜式过滤器的应用越来越广;过滤器的杀菌主要是采纳饱和
13、干蒸汽;十五 1. 常用水的过滤装置有哪些类型 .砂滤棒过滤器活性炭过滤器中空纤维超滤装置2. 水的软化及脱盐装置有哪些类型?离子交换装置电渗析装置3. 水的杀菌 方法和 设备有哪些类型 ? 氯、臭氧及紫外线杀菌二氧化氯发生器1- 空气净化降温干燥器2- 臭氧发生器3- 变压器4- 喷射器5- 消毒水池4. 明白供水和供电系统基本组成;供水方式:直流供水、循环供水、连续供水自来水供水系统:地下水供水系统供电:发电厂高压站线路低压站配电房车间设备5. 制冷系统设备主要由哪些部分组成?制冷压缩机冷凝器膨胀阀与蒸发器蒸发器油氨分别器储氨罐气液分别器中间冷却器水冷却装置第一章1 生物工程设备的五个进展
14、阶段传统体会制造技术自然发酵阶段纯种培育技术的成熟初级代谢产物生产阶段通气搅拌技术的成熟好氧培育阶段 代谢掌握发酵技术的成熟基因重组技术的成熟现代生物技术阶段2 生物工程设备的特点 对于全部微生物或动植物细胞来讲,供应必要和足够的养分和能量,才能维护其生命代谢活动; 培育基原料的预处理不仅影响细胞代谢生长,而且对于培育基原料成本大小和是否造成环境污染等具有打算性影响; 如何合理的设计种子培育系统,以及各级种子培育时间和接种比例,达到种子系统与生产培育过程合理配套,获得最大的得率; 生物反应过程中的细胞培育一般都是纯种培育过程; 如何保证足够的氧气供应,又尽可能节约能量,是好氧培育过程的重要组成
15、部分; 从培育液中得到所需产品的合适、高效、低成本的分别纯化方法,是打算生产成败的关键;3 生物工程的硬件 - 设备系统为顺当实现工艺流程所制定的各项工艺指标,各种生物工程支撑设备系统必不行少;一套较完整的生物工程设备系统包括:生物反应器、蒸汽系统、制冷系统等;其次章4 通风发酵罐的基本要求1. 结构严密,耐灭菌,耐腐蚀;2. 良好的气 - 液- 固接触和混合性能,高效的热量、质量、动量传递性能;3. 易于放大4. 满意生物反应要求下,尽量降低能耗5. 良好的热量交换性能6. 良好的检测与掌握设备5. 通风发酵罐的类型类型:机械搅拌式,气升环流式,鼓泡式,自吸式6. 机械通风发酵罐的基本要求
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- 2022 生物工程 设备 考点 总结
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