2022年生物工程设备考点总结 .docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 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
2、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 间歇结晶设备:简洁、便利 按操作方式 连续结晶设
3、备:复杂、晶体小、不采纳 结晶箱 转变溶液浓度方法分 冷却结晶设备 浓缩结晶设备 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?名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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
4、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名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - -
5、 - - - 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
6、 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
7、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 2、SSD 形板 3、浮阀波纹筛板 4、斜孔塔名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5、导向筛板 4. 精馏塔塔板有哪些类型?1、浮阀塔板 2
8、、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
9、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
10、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)名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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:、WsFa+Fs 粒子向下运动 1 2 、 Ws=Fa+Fs 匀速直线运动 自由沉降 3 、 WsFa+Fs 粒子向上运动 Fa+FsWs 时气流速度为输送该
11、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,
12、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
13、,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;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1过滤器; 2循环泵;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
14、一种为膜式,现在膜式过滤器的应用越名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 来越广;过滤器的杀菌主要是采纳饱和干蒸汽;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
15、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;名师归纳总结 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第 6 页,共
16、18 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 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养过程合理配套,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;- 设备系统 3 生物工程的硬件 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
17、;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 发酵罐应具有相宜的径高比;发酵罐能承担肯定压力;发酵罐的搅拌通风装置能使气液充分混合保证发酵液必需的溶解氧;发酵罐应具有足够的冷却面积;发酵罐内应尽量削减死角,防止染菌;搅拌器的轴封应严密,尽量削减泄漏;7. 机械通风发酵罐的结构、主要部件的类
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