2022年生物工厂概论复习题 .pdf

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1、生物工厂设计概论绪论1.课程的目 的：培养学生具备工厂工艺设 计的能力，结合 毕业实习和毕业 设计，完成工 程师的综 合性基本训练 。2.总( 整) 体 设计：凡是设计范围涉及到整 个工业企业的， 称总体设计。 发酵工厂的 总体设计 有总平面、工 艺、供排水、供 电、供汽、土木建筑等设计以及 有关厂址选择、 生产检测与控制 仪表、环境保 护、生产组织与 劳动定员、技术经济与概算等内 容。3.局部设计 ：凡是设计的范围不涉及整个 工业企业的全部 内容，而只是其 中的某些部分 ，甚至于某一个 部分或某一个设 备，称局部设计。新建厂的 设计一般属于总 体设计，扩建厂的设计一 般属于局部设计 者居多。

2、4.生产工艺 设计的主要依 据( 1) 可行性研 究报告以及设 计计划任务书。( 2) 项目工程 师或项目总负 责人下达的设计 工作提纲和总工程师作出的技术 决定。( 3) 如采用新 原料品种、新 技术和新设备时 ，必须在技术上有切实把握并且 依据了正式的试 验研究报告和 技术鉴定书，经 设计单位领导核准后方可作为设 计依据。5.内容和深 度：按初步设计阶段和施工图 设计阶段有不同 的内容和深度第一章基本建设程序1. 基本建设程序的内容( 1) 建设前 期阶段工作 内容包括：项 目申报阶段、初步设计阶段工作 程序为：( 了解)一个 工程项目从社 会发展、工业布 局、市场需求和地区、行业发展 规

3、划项目申 请报告上报审批、 备案初步设 计、总概算工作初步设计图 纸、文件、总概 算上报审批( 批准后，才能进 入第二阶段建设 期工作。)( 2) 建设期 阶段( 3) 交付使 用期的工作程 序2.项目申请报告的任务项目 申请报告是设 计工作的前奏， 其任务是向国家、省、市有关主 管部门直接申请 工程项目，以期批准立 项，进行厂址选 择调研工作及可行性研究工作。对于 大、中型工程 项目国家有严格 的管理规定，需要按程序报国家 有关部门批准。对于 小型工程项目 ，项目建议书由 主管部门批准，可按明确的设计 方案，直接进行 施工图设计，使设计 程序得以简化。3.可行性研 究的任务和意 义可行 性研

4、究，是按 照批准的项目建 议书，由上级主管部门组织，也 可委托咨询或设 计单位进行。任务 是根据三级经 济规划( 包括国家、地区 与行业的) 要求，或根据市场经济的要求 ，对拟建( 扩 、改建) 工程项目的技术 性、经济性和工程实施性，进行 全面调查、预测 、分析和论证，作出是 否合理可行的科 学评价，最后，写出可行性研究 报告，为对项目 作出决策提供可靠依据。如若 批准立项，可 行性研究报告中 确定的设计方案与设计原则及其 附属的基础资料 ，应当作为编制设计任 务书的主要依据 。4.设计任务 书是一个指令性文件，是确定 基本建设项目， 编制设计文件的 主要依据。设计 任务书是在可 行性研究的

5、基础 上编写的。5.设计阶段 的划分，一般按工程规模的大 小、工程的重要 性、技术的复 杂性、设计条件 的成熟程度以及 设计水平的高低 ，总的可以分为三阶段设计、两 阶段设计和一阶 段设计三种情况。三阶 段设计：初步 设计技术设计 施工图设计。对于新而复杂 、规模特大或缺乏该种设计经精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 13 页验的 大、中型工程 ，经主管部门指 定的才按三阶段进行设计。两阶 段设计：扩大 初步设计( 也简称初步设 计) 施 工图设计。我国目前大多数改 建、扩建和新建工程，都 采用两阶段设计 。一阶 段设计：施

6、工 图设计。一般为 小厂的新建或小 规模的改、扩 建工程。6.初步设计 是基本建设前 期工作的组成部 分，是实施工程建设的基本依据 。7.初步设计的依据是批准的设计任务书及 其附件可行性研 究报告，以及可 靠的设计基础 资料。8.初步设计的目的是保证工程项目投产后 ，收到预期的经 济效益。9.初步设计的成果是设计说明书与设计图 纸。第六 节施工图设计 阶段( 以下老师上课没说 考)一、 施工图设计的 内容Q BJS34- 2005轻工业建设项 目施工图设计编 制内容深度规定1设计文件 施工说明 书内容：( 1) 如果对初 步设计的某些 内容必须进行修 改时，应详细说明修改的理由和 原因。但有些

7、主 要内容如生产 规模、产品方案 、工艺流程、主要设备、建筑面 积和标准、定员 等等，须报请原来审批初 步设计的机关批 准后才能据以修改。( 2) 设备安装 和验收标准及 其注意事项。(3)管道安装和验收标准及其注意 事项。2设计图纸施工 图阶段的图纸 包括：( 1) 生产工艺 系统详图；( 2) 生产设备 布置安装图、 管路布置安装图 ，比例都采用1: 50，1: 25；有些 细部详图可采用1: 10、1: 5、1:2等比例，以 便于施工安装和制造；( 3) 非标准设 备制造和安装 图，按机械制图 标准绘制；( 4) 设备和电 动机明细表， 施工、安装、现 场制作件材料汇总表；( 5) 其他

8、为了 设备订货和安 装的补充说明和 图纸。第二章厂址选择与工厂平面设计1.厂址选择 的重要性( 了解)厂址 选择正确与否 ，不仅关系到建 厂过程中能否以最省的投资费用 ，按质按量按期 完成工厂设计中所提出 的各项指标，而 且对投产后的长期生产、技术管 理和发展远景， 都有着很大的影响，并同 国家地区的工业 布局和城市规划有着密切的关系 。2.厂址选择 的原则厂址 选择包括建厂 地区和工厂场地 位置的选择建厂 地区：就是对 所建厂在某地区 内的方位( 即地理坐标) 及其所处的自然环境状况 ，进行勘测调查、对比 分析。场地 选择：就是对 所建厂在某地点 处的面积大小、场地外形及其潜 藏的技术经济性

9、 ，进行周密的调查、预 测、对比分析， 作为确定厂址的依据。3.厂址选择 的总原则：( 1) 厂址选择 ，首先应符合 国家的方针政策 ，符合所在地区、城市规划，符 合工业布局。( 2) 充分利用 各地有利条件 ，避免和克服不 利条件；三废少，污染小；节约 用地。( 3) 企业接近 原料、能源产 地和产品消费区 ，消除不合理运输；总体经济效 益好。4.一般原则：自然条 件；技术经济条 件及所在行业 的特点。5. 厂址方案比较两种方法（记住名）：统计学法、方案比较法统计 学法：就是把 厂址的诸项条件 ( 自然条 件和技术经济条件) 当作影响因素，把要 比较的厂址编号，然后 对每一厂号厂址 的每一个

10、影响因素，逐一比较其 优缺点，并打上 等级分值，最后把诸因素 比较的等级分值 进行统计，得出最佳厂号的选择 结论。这种比较 方法，把诸影响因素看成 独立变量，逐一 比较，工作十分细致，但很繁琐 。只有借助计算 机技术处理数精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 13 页据，方可推 广使用。方案 比较法（概念 记住）：就是以 厂址自然条件为 基础，以技术 经济条件为主体 ，列出其中若干条件作为 主要影响因素， 形成厂址方案。然后对每一方案 的优缺点进行比 较，最后结合以往的选择 厂址经验，得出 最佳厂号的选择结论。这种方案 比较法

11、的理论依 据是：主要影响因素起主 导作用和设计方 法同实践经验相结合的原则，因 而得出的结论较 为可靠，做法上避免了繁 琐而广为采用。6.工厂总体布置的平面设计的任务：将工 厂的所有建筑 物，构筑物和其 它工程设施，合 理的布置在所选 择厂址的界区内 。深度 ：厂址选择前 ，初步规划；厂 址确定后，详细设计；施工设计 阶段，确定准确 位置及标高。7.总平面设 计的基本内容 包括：平面布置 设计、竖向设 计、运输设计、 管线综合布置、绿化布置五项内 容。8.总平面设 计的主要依据 ：审批的设计任 务书、厂址选 择报告、厂址总 平面布置方案草 图及生产工艺流 程简图。基本 要求：（判断 题）( 1

12、)必须符合生产 流程的要求。原 料、半成品、成品的生产作业线 应顺直、短捷， 避免作业线的交叉和返 回。因此，建、 构筑物厂房布置既要分区划片， 还要结合厂址地 形合理选择标高，顺应等 高线布置。如果 地形坡度较大时，应采用阶梯式 布置，以减少平 整场地土石方量和缩短车 间之间距离。(2)应当将占地面积较大的生产主 厂房布置在厂区 的中心地带， 以便其他部门为 其配合服务。在地形地质 受限制的条件下 ，应采取施工措施加以解决，既 不能勉强追求方 正，又不能迁就施工简便 ，以免留有后患 ，长期影响生产经营。工厂大门 及生活区应与生 产主厂房相适应，便于工 人上下班。( 3) 应充分考 虑地区主风

13、向 的影响，合理布 置各建、构筑厂房及厂区位置。 发酵工厂菌种各异，应防止 环境染菌。厂内 生产区总有废气、废水排出，为 了确保生活区、 行管区的环境卫生，生产 区应处在生活区 的下风向，而卫生要求高的车间 应处在上风向。(4)应将人流、货流通道分开，避 免交叉。工厂大 门至少应设置 两个以上，包括 正门(职工 出入)、侧门(产品、 材料出入)、后门(指原 料、燃料、废 料进出)等 。同时，合理设 计厂内运输系统(包括仓库、堆场等 )，保证良 好的运输条件 和效益。( 5) 应遵从城 市规划的要求 。面向城市交通 干道方向作工厂的正面布置。正 面的工厂建筑物 应直线性布置 ，与城市建筑群 保持

14、协调，以利市容美观整齐。(6)必须符合国家有关规范和规定 。如工业企业 设计卫生标准 、建筑设计 防火规范、厂矿道路 设计规范、 工业企业采暖通风和空气调节设 计规范、工 业锅炉房设计规范、 工业“ 三废” 排放试行标 准规定、 工业与民用通用 设备电力装备设 计规范等，以及厂 址所在地区的发 展规划。保证工业企业协作条件 。9.工厂组成 ：生产车间、辅助车间、动力 车间、行管部门 、职工宿舍。10.厂区划分为厂 前区、生产区、厂后区及左右两 侧区11 主生产车间建 筑物的布置位置( 1) 是全厂布 置的关键, 布置在中心 地带。( 2) 地势平坦 ，地耐力超过 ( 1. 52) 105N/

15、m2；(3)应正面朝阳或偏南向布置。或 能与地区主风向 成6090的方位角布 置；( 4) 平面外形 多是长条形， 外表面平直整齐 。( 5) 生产车间 位置应直通生 活区和厂大门。(6)当城市建设规划有要求时，将 主要生产车间设 计成高层建筑 或沿街道直线布 置。总平 面布置和运输 设计的有关参数1、总平面布 置的有关参数 ( 老师上 课复习的时候没 说考)( 1) 建筑物间 距X1minHhXX2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 13 页当a3m 时，则要求 ：式中H，H1，a甲建筑 物的肩高，顶 高，肩宽h乙建筑 物

16、的肩高2厂房建筑 物正面与全年 (或夏季)主风向的夹角 ，以6090为宜，即“ 迎风位置” 布置。目的改善通风条 件3建筑系数 Kl与 场地系数K24坐标网( 1) 地理测量 坐标网X、Y坐标系此坐 标规定南北向 增减以横坐标X表示，东 西向以Y表示。在X、Y坐 标轴上作间距为 50m 或100m的方格网上 ，标定厂址和厂 房建筑物的地理位置。这是 国家地理测量 局规定的坐标系 ，全国各地都必须执行。( 2) 建筑施工 坐标网A、B坐标系由于 厂区和厂房的 方位不一定都是 正南正北向，即与地理测量坐标 网不是平行的(即有一个方位角)。为了施工现场 放线的方便和减 少每一点地形 位置标记坐标时

17、的繁琐计算，总平面设计时，常 常采用厂区、厂 房之间方位一致的建筑施工坐标 网。规定横坐标 以A表示，纵坐标以B表示。也作 间距50m或100m的方格网，用来标定厂 区、厂房的建筑 施工位置。12.几项竖向布置 参数（判断）( 1) 建、构筑 物的标高应于 计算洪水水位0. 5m 以上。锅炉房应位于全厂最低 处，以利于回收 凝结水，但也 应至少高出最高 洪水位0. 5m 以上。( 2) 综合管线 埋设深度一般 要在冻土层以下 ，以免遇到极冷时刻被冻裂。( 3) 散水坡的 坡度应大于3，保证 雨水顺利排除，但是也不能大于 6，以 免产生冲刷现象 。( 4) 厂区自然 地形坡度大于 4，车 间之间

18、高差达1. 54. Om ，多采用阶梯竖 向布置。第三章工艺流程设计1. 工艺流程设计的 主要任务：其 一是确定由原料 到成品的各个生 产过程及顺序， 说明生产过程中物料和 能量变化及流向 ，采用的生物反应或化工过程及 设备。其二是绘 制工艺流程图。2. 选择生产方法的 主要依据：(1)原料来源、 种类和性质(2)产品的质量和 规格(3)生产 规模(4)技术水平(5)建厂地区的自 然环境(6)经济 合理性3.工艺流程 的设计原则( 了解)( 1) 保证产品 质量符合国家 标准或外销质量 要求。( 2) 采用成熟 、先进的技术 和设备，努力实 现高效低耗。( 3) 环境友好 、资源利用充 分、可

19、持续发展 。( 4) 确保人身 和设备的安全 。( 5)尽量采用机械 化和自动化，实 现稳产、高产。4. 工艺流程设计经 历三个阶段： (1)生产工艺 流程示意图；(2)生产工艺流 程草图；(3)生产工艺流程 图。一、 生产工艺流程 示意图( 老师上课复习的 时候没说考)2minhHXX精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 13 页生产 工艺流程示意 图在物料衡算前 进行，作用是：定性地表明原料 变成产品的路线 和顺序，以及采 用的单元操作 、操作方式及设 备。( 一) 工艺流程草图 的制图要求工艺 流程草图是由 物料流程、图

20、例 、设备一览表以及必要的文字说 明所组成，一般 是初步设计阶段 的草图。( 1) 应表示出 厂房各层楼面 的标高。( 2) 画出设备 示意图，设备 的尺寸大小应适 当相称且大致形似，并标明其流 程号。( 3) 画出设备 的物料及水、 汽、真空、压缩 空气、冷冻剂等管线和流动方向 ，以及管线上的 主要阀门及管 路附件如过滤器 、疏水器等。( 4) 画出必要 的计量器具和 控制仪表。( 5) 必要的文 字注释，如半 成品、副产品的 去向等。( 6) 附注图例 ，并按国家规 定画出图签、图 框。制图比例大致按1: 100进行绘制，如 设备过小或过大时则可 采用1: 50或1:200。第四章工艺计算

21、1.物料衡算 的原理：质量 守恒定律物料 衡算：根据质 量守恒定律，引 入系统或设备的物料质量Gm ，等 于输出系统或设 备的物料（常 为产物）的质 量G p和物料损失 量G w之和，即：G m G pGw此法则， 既适于单元操 作过程，也适于整个生产过程； 既可进行总物 料衡算，也可对 混合物中某一 组分作部分物 料衡算。( 二) 物料衡算的方 法和步骤( 老师上课复习 的时候没说考)1弄清题意 和计算的目的 要求充分了 解物料衡算的目的要求，决定计 算方法。2绘出物料 衡算流程示意 图使用框图 和线条图表示系统。把主要物料 和辅助物料都在 图上标清楚， 并尽可能标出各 物料的流量、组成、温

22、度和压力 等参数。3写出生物 反应方程式 根据工艺过程 发生的生物反 应，写出主反应 和副反应的方程 式。对复杂的反 应过程，可写出 反应过程通式和反应物组成。副 反应很多，可把 所占比重很小的副反应略 去。对那些产生 有毒物质或明显影响产品质量的 副反应，其量虽 小，但不能忽略。4收集设计 基础数据和有 关物化常数需收 集的数据资料 包括：生产规模 ，年生产天数，原料、辅料和产 品的规格、组成 及质量等。常用 的物化常数可 在相应的化工、 生化设计手册中查到。5确定工艺 指标及消耗定 额等设计 所用的工艺指 标、原材料消耗 定额及其他经验数据，可根据所 用的生产方法、 工艺流程和设备，对照

23、同类型生产工厂 的实绩水平来确定，这必须是先 进而又可行的， 它是衡量企业设计水平高 低的标志。2.选定计算 基准( 1) 以单位时 间产品量或单 位时间原料量作 为计算基准。这类基准适用于连 续操作过程及设 备的计算。( 2) 以单位重 量、单位体积 或单位摩尔数的 产品或原料为计算基准。(3) 以加 入设备的一批物 料量为计算基准 。3.热量衡算 的意义( 1)计算生产过程 能耗定额指标。( 2) 热量衡算 的数据是设备 选型、确定台数 的依据。(3)热量衡算是组织和管理、生产 、经济核算和最 优化的基础。4.热量恒算 式输入的热量总和(kJ) 输出的热量总和(kJ)损失的热量总和（kJ)

24、第五章设备的设计与选型QQQ入出损Q入Q出Q损精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 13 页1. 设备选型的依据( 1) 由工艺计 算确定的成品 量、物料量、耗 汽量、耗水量、耗风量、耗冷量 等。( 2) 工艺操作 的最适外部条 件( 温度 、压力、真空度 等) 。(3)设备的构造类型和性能。2. 间歇操作设备生产能力数量和容积的设计计算( 1) 间歇操作 设备生产能力 的确定生产 能力的表示方 法，一般为t ( 罐批) 或m3( 罐 批) 。例 如3000t a味精厂选容积为100t 的发酵 罐，其生产能力 为：100701

25、548 80112( 1- 1)4. 47 t ( 罐批) 式中100 发酵罐容积( t )15 发酵初糖浓 度70填充系数48 发酵转化 率80提取 率112 精制收率1 染菌率( 2) 间歇操作 所需设备数量 的确定（重点）或式中N 设备的操作 台数( 不 含备用)Z 工段的生产 能力，以每昼夜 加工原料和半成品的吨数表示 设备的每一 个操作周期( h)G 设备操作有 效量( t )r 一昼夜内设 备操作的小时数V0昼 夜内被加工的原 料、半成品的 容量( m3)Va一 台设备的容量 (m3)设备 的填充系数，此值为经验值，主 要考虑物料的 泡沫性质和将来 可能增加的容量 余地。(3)设备

26、容积的计算式中V设 备的总容积( m 3)Va24h内 加工的成品或半 成品的容积( )r 操作周 期，包括预备 时间、操作和清 洗等辅助操作时间( h)设备 的填充系数，装有搅拌和冷却装 置的或产生泡 沫多的物料应取 0.60.8，酒精发酵罐等取0.80.85，汽液 分离器取0.7等( 4) 设备主要 尺寸的计算发酵 工厂的设备多 为容器型设备。 不同的设备，高径比有很大差别 。锥形底制作容 易，排料干净，间歇操 作采用较多。通常 根据已知容量 V 以及高 径比、封头高度 ，列出数学方程求出各部尺寸。直径 计算出来后， 应将其值圆整到 接近的公称直径系数。然后校核 总容量是否可满 足工艺计算

27、的容量要求 。如偏差太大， 还要作相应调整，直到符合要求 。直径 确定后，可根 据关系求出其他 尺寸。3. 管道的画法：i 线型规定： 工艺物料管道 用粗实线绘制， 辅助管道用中实线绘制，仪表管 则用细虚线或细 实线绘制。交 叉与转弯：绘 制管道时，应尽 量注意避免穿过设备或使管道交 叉，不能避免时 ，应将横向的管道断开 一段。管道要尽 量画成水平或垂直，不用斜线。 若斜线不可避免 时，应使只画出一小段， 以保持图面整齐 。图上管道转弯处，一般应画成 直角而不是圆孤 形.放 气口、排液管 及液封管：管道 上的取样口、放气口、排液管、 液封管等应全部 画出。放气口应画在管 道的上边，排液 管则绘

28、于管道下侧，U型液封管尽可能按 实际比例长度表 示。ZNGr024aVNV24aVV精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 13 页i v来 向和去向：本 流程图与其他流 程图连接的物料管道应引至近图 框处。与其他主 项连接者，在管道端部 画一个由细线构 成的空心箭心。箭头框中写明来 向或去向的设备 图号，上方则注明物料来 向或去向的设备 位号。习惯来向集中在图纸左侧 ，去向集中在图 纸右侧。生物工程设备第四章 液- 固分离设备1.过滤介质 分类：织物介质：堆积介 质多孔固体介 质多孔膜过滤 介质起着支撑 滤饼的作用，并 能让滤

29、液通过，对其基本要求是具有足够的机 械强度和尽可能小 的流动阻力， 同时，还应具有 相应的耐腐蚀性和耐热性。2. 分 离因子离心 设备的一个重 要技术指标是其 所能达到的离心力与重力的比值，称为分离因 数。分离因数是衡 量离心程度的 参数，用Z表示Z越大，越利于 分离式中 ，r 为离 心半径，即从 旋转轴心到沉降 颗粒的距离，N为离心机的转数(s-1) 。为旋转角速度 （rad/s）3. 板框过滤机结构组成:（简答）(1)机架：机架是压滤机的基础部件，两端是止推板 和压紧板 ，两侧的 大梁 将二者连接起来，大梁用以支撑滤板，滤框和压紧板。(2)压紧机构：板框的压紧方式有手动压紧、机械压紧、液压

30、压紧三种。(3)过滤机构：由滤板、滤框、滤布组成4. 明流过滤： 每个滤板的下方出液孔上装有水咀，滤液直观地从水咀里流出。5. 暗流过滤： 每个滤板的下方设有出液通道孔，若干块滤板出液孔连成一个出液通道，由止推板下方出液孔相连接的管道排出。6.间歇操作 过滤、洗涤、卸渣、整理、装合7板框过滤机主要优缺点构造简单，过滤面积大而占地省，过滤压力高（可达1.5MPa左右），便于用耐腐蚀性材料制造，便于洗涤。它的缺点是装卸、清洗劳动强度较大。8. 型号：（主要记数字表示的意思，出判断）例如： XAMZG160/1250-30u 型压滤机。X 是厢式压滤机（B是板框式压滤机）；A 是指的滤液流出方式是暗

31、流的（M既是明流）；Z 是自动（ S是手动， Y是液压）， G是隔膜滤板；160 既是过滤面积160平方米；1250 是指的滤板的外型尺寸是1250 1250； 30 滤板的厚度， U 塑料 X 橡胶铸铁省略9. 选用：悬浮液的特性（黏度、含固量、处理量、流速等）、处理要求、材质、明流或暗流、压紧方式等无菌过滤：不锈钢、暗流（还有易挥发）浓度：高的选厚框尽量选自动压紧滤布：料液 pH值，固体粒径等因素选用合适的滤布材质和孔径以保证低的过滤成本和高的过滤效率，使用时，要保证滤布平整不打折10. 真空鼓式过滤机由转鼓、液槽、抽真空装置和喷气喷水装置组成。核心部件是转鼓和分布装置。11. 真空鼓式过

32、滤机的四个工作区：(1)滤饼形成区， (2)洗涤吸干区， (3)吹松脱落区，(4)再生区12. 真空转鼓式过滤机的主要优缺点：优点：连续操作，易实现自动，对处理量大而容易过滤的料浆特别适宜。缺点：转筒体积庞大而过滤面积相形之下嫌小；用真空吸液，过滤推动力不大，悬浮液中黏度grgrNZ2224精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 13 页不能高，颗粒尺寸不能太小；辅助设备多，能耗大。13. 生产能力：（判断）首先取决于转筒的面积（国产GP型固式过滤机过滤面积由1、2、5、20m2四种）；对于特定的过滤机，提高转速 和浸入角度 均

33、可提高其生产能力。但浸入角度过大会引起其它操作的面积减小，甚至难以操作；若转速过大，则每一周期中的过滤时间很短，使滤饼太薄，难于卸渣，且功率消耗也很大。合适的转速需要通过实验来确定。14. 离心分离设备的分类按作用原理 分类过 滤式:（ 分离机）：转 鼓壁上有孔并装 滤布（三足式）液- 固分 离沉 降式:（ 澄清机）：转 鼓壁上无孔无滤 布，碟片式、管式液- 液 分离按离心分离 因素分类常速 离心机，分离 因素f 小 于3000中速 离心机，分离 因素f3000- 50000高速 离心机，分离 因素f 大 于50000超高 速离心机，分 离因素f 大于20万；15.管式离心机和碟片式离心机相比

34、的优缺点：( 1) 管式离心 机优 点 ： 转 速 可 达 2 104r / m i n, 离 心 力 较 大 ， 设 备 简 单 ， 分 离 效 率 高 ， 操 作 稳 定 ；缺点 ：沉降面积小 ，处理能力低( 可达10m 3/ h)( 2) 碟片式离 心机优点 ：沉降面积大 （碟片），提高 处理能力( 最大300m 3/ h) ；缺点 ：转速较管式 离心机低，约1104r / m i n, 结构复杂16.管式离心机转 鼓的直径小而长 度较长。其特 点：结构 简单，运转可靠；（D 40150m m ，H/ D 48）转速 高；一般在10000转/ 分以上分理 效果好；离心分离因数可达1500

35、065000缺点 ：处理能力低17. 管式离心机型号标记( 数字表示 的重点记住)GQ105NA管式离心机（G ）18.碟片式离心机结构 复杂，价格昂贵；转速 较管式离心机低；400012000r / m i n分理 效果较好；离心分离因数3000 13000沉降 面积大；可达10000200000m 2，生产能 力可达100m 3/ h。19.离心分离设备 的放大( 1) 以等效时 间放大等效 时间：依据离 心力和离心时间 的乘积来估计离心分离的难易程 度。f ：分离因数 f 愈大，t 愈短澄清用（ Q）；分离用（F）材料： N不锈钢；碳钢不标记改型设计： A第一次设计转鼓内经（ mm）tf

36、tgrte02精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 13 页(2)以几何特征参数放大对于管式离心机，其几何特征参数对于碟片式离心机，其几何特征参数20 板式、框式、卷式、中空纤维膜过滤器相比各自的特点（1）板式膜过滤器?类似于板筐过滤机?为减少浓差极化，滤板的表面为凹凸型，以形成湍流（2）管式膜过滤器?类似于列管式换热气，管子为膜的支撑体?特点：优点：结构简单，适应性强，清洗，安装方便，单根管子可以更换，耐高压，无死角，适于处理高黏度和固体含量高的料液。缺点：压降大，单位体积所含过滤面积小。（3）中空纤维式膜分离器?内经 0.

37、51.4mm 外经 1.12.3mm ?内压式和外压式操作?特点：单位体积膜面积大，操作压力低（0.3MPa）单根损坏，需更换整个膜件，易堵塞，需预处理(4)螺旋卷式膜分离器主要元件：螺旋卷膜特点：优点：膜面积大，湍流状况好，换膜容易，适于反渗透；缺点：流体阻力大，清洗困难第五章 萃取设备1. 单级萃取缺点：效率低解决办法 : 加大萃取剂量，使产品浓度降低，萃取剂回收，处理工作量加大。采用多级萃取。2、多级错流萃取多级逆流接触萃取glrC222ctg3231322rrgZC精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 13 页3. 萃

38、取设备的选择（判断、选择）选择原则：（1）稳定性及停留时间稳定性差 停留时间尽可能短离心萃取器；伴有较慢的化学反应时停留时间长 混合 -澄清槽。（2）所需理论级数需理论级数少（23级） 各种萃取设备；需理论级数 45级 转盘塔和振动筛板塔；需理论级更多 离心萃取器或多级混合-澄清槽。（3）物系的分散与凝聚特性物系易乳化，不易分相 离心萃取器；物系界面张力较小，或两相密度差较大 重力流动式。（4）生产能力生产处理量小 填料塔；生产处理量大 筛板塔，转盘塔，混合-澄清槽等。（5）防腐蚀要求具有腐蚀性 结构简单的填料塔；（6）建筑物场地要求空间高度有限 混合 -澄清槽；占地面积有限 塔式萃取设备。4

39、. 混合 -澄清槽的优缺点：优点 处理量大，级效率高； 结构简单，容易放大和操作； 两相流量比范围大，运转稳定可靠，易于开、停工；对物系的适应性好，对含有少量悬浮固体的物料也能处理； 易实现多级连续操作，便于调节级数。不需高大的厂房和复杂的辅助设备。缺点占地大，溶剂储量大。需要动力搅拌和级间物流输送设备，设备费和操作费较高。5.塔式萃取设备（1）喷洒塔（喷淋塔）特点：无塔内件，阻力小，结构简单，投资少易维护。但两相很难均匀分布，轴向反混严重，理论级数不超过12级，传质系数小。（2）填料萃取塔特点： 填料萃取塔结构简单，造价低廉，操作方便，级效率较低，在工艺要求的理论级小于3，处理量较小时可考虑

40、采用。（3）转盘萃取塔特点： 结构简单，造价低廉，维修方便，操作弹性和通量较大，应用较广。6. 离心萃取器优点： 处理量大，效率较高，提供较多理论级，结构紧凑，占地面积小，应用广泛。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 13 页缺点： 能耗大，结构复杂，设备及维修费用高。应用： 适用于要求接触时间短，物流滞留量低，易乳化，难分相的物系。7. 混合塔式和混合澄清槽各有什么特点？（综合上面的优缺点回答即可）8.第六章 层析设备和离子交换设备1. 层析柱装置：（1）进样系统，（一般为恒压泵）（2）层析柱（ 3）收集器（ 4）检测系

41、统2. 离子交换概述结构 型式：罐式、 塔式、槽式操作 方式：间歇式 与连续式；两相 接触方式：固 定床、移动床、 流化床2. 固定床吸附和流化床吸附相比其优缺点（参照分离工程中）固定 床吸附特点：优点：近似平推流，反混小，柱效率高缺点：无法处理含固体的料液，会堵塞床层，造成压力降增大，最终操作无法进行。因此，原料需预处理流化床吸附主要优点是压降小，可处理高粘度或含固体微粒的粗料液。不需特殊的吸附剂，操作简便。较容易进行连续化操作；流化床的缺点是床内固相和液相的返混剧烈，特别是高径比较小的流化床，利用效率远低于固定床和膨胀床。3.会画穿透曲线的图（分离工程中有涉及到）4.膨 胀床和流化床的 区

42、别在于：流化床的 吸附剂粒子和液 体在床层内混合程度高，吸附效 率低；膨胀床的吸附剂粒子基本悬浮于固定的位置，液体的流动与固定床相似，接近平推流，吸附效率高。5.离子交换设备的结构外形 ：带有椭圆形 封头（顶和底） 的圆筒形设备高径 比（H/ D）：一般为24，也有高至5的树脂 层高度：约占 圆筒高度的5070% ，留有空间，已备反冲时树脂 层的扩胀。溶液 分布装置：在 交换罐的上部，以使含有被交换 离子的溶液、解 吸液或再生剂 能在整个罐截面上均匀地 通过树脂层。底部 装有多孔板、 筛网及滤布以支 持树脂层，或者用块石英石或卵 石直接铺于罐底 以支持树脂层6. 两 种离子交换罐 结构图精选学

43、习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 13 页7. 离子交换设备的计算罐高径比一般取Hi/D=2 3。8. 交换设备的放大1.根据交换罐负荷相同的原则放大；2.根据交换罐中溶液空塔流速相同的原则放大；3.溶液通过床层的压力降（1）根据交 换罐负荷相同 的原则放大单位树脂床 体积中所通过的 溶液的体积流量也可称为交换器 负荷，可以用m l （溶液）/ m l（湿树脂） m i n或 m3（ 溶液）/ m3（湿树脂）h表示。yVVt罐体积 Vt：1-视镜 2-进料口 3-手口4-液体分布器5-树脂层6-多孔板7-尼龙层 8-出液口1-

44、进料口2-视镜3-液位计4-树脂层5-卵石层 6-出液口罐体： 钢板内壁衬：橡胶。附属管道：硬聚氯乙烯管阀门 :聚氯乙烯、不锈钢或橡皮膜阀门。VQa精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 13 页（2）根据交 换罐中溶液空 塔流速相同的原 则放大单位树脂床 截面积上通过溶 液的体积流量可以用ml（溶液 ）/cm2 min或m3（溶液）/m2 h来表示。此值 即为溶液通过树 脂床的线速度。根据此法放大时 ，要维持大设备 与小设备的树脂床层高度 相同，仅直径加 大，以保证两者线速度相同，实 际上也是保证两 者接触时间相同。( 3) 、液体通 过固定床层的 压力降计算正吸附时， 溶液通过床层的 压力降为：计算压力降 可为输送设备选 择或高位槽位置提供参考。232)1(200pdHp精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 13 页