生物工程题库Word格式.docx
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D.氨
7、下列反应器形式中，不适用于植物细胞培养的是：
A．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
8、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
9、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
10、下列关于滤饼比阻叙述正确的是：
A.加入助滤剂易使细小的胶体粒子“架桥”长大，形成大孔径的滤饼层，从而使滤饼比阻降低
B.加入絮凝剂，降低了滤饼层的可压缩性，使弯曲因子变小，从而使滤饼比阻降低
C.滤饼比阻与单位面积滤饼层上毛细孔数目成反比。
D．滤饼比阻与滤饼层毛细孔直径成反比
11、下列关于过滤速率叙述不正确的是：
A.过滤速率与过滤压差成正比
B.过滤速率与过滤面积成正比
C.过滤速率与滤液黏度成反比
D.过滤速率与滤饼比阻力成反比
12、反映离心机分离的重要指标是：
A.转速
B.转鼓直径
C.离心分离因数
D.操作体积
13、当一台离心机转速达到10000rpm时D
A.可用于大肠杆菌发酵液的澄清
B.不可用于大肠杆菌发酵液的澄清
C.可用于大肠杆菌发酵液的浓缩
D.不确定
14、BMY型压滤机表示该设备是C
A.明流、液压厢式压滤机
B.暗流、液压厢式压滤机
C.明流、液压板框压滤机
D.暗流、液压板框压滤机
15、将发酵液加水后，降低了发酵液中固形物的浓度及其发酵液的黏度，从而使发酵液的过滤速度D
A.提高
B.降低
C.相等
16、对于黏度大、固含物高的料液，适合采用下列哪种形式的膜分离设备B
A.板式膜过滤器
B.管式膜过滤器
C.中空纤维式膜分离器
D.螺旋卷式膜分离器
17、萃取浓度高的萃取方式是C
A.单级萃取
B.多级错流萃取
C.多级逆流萃取
D.先错流萃取，后逆流萃取
18、下图是一台多级离心萃取机，正确的叙述是：
A.A是重液出口，B是重液入口，C是轻液入口，D是轻液出口
B.A是轻液出口，B是轻液入口，C是重液入口，D是重液出口
C.A是重液出口，B是轻液入口，C是重液入口，D是轻液出口
D.A是重液入口，B是轻液出口，C是重液出口，D是轻液入口
19、下图是一台ABE-216立式连续离心萃取机轻重液流向示意图，下列叙述正确的是：
A.A是轻液出口，B是重液出口，C是重液入口，D是轻液入口
B.A是重液出口，B是轻液出口，C是轻液入口，D是重液入口
20、反吸附离子交换时，其树脂的饱和度要比正吸附B
A.高
B.低
21、下列那个因素会导致升膜式真空蒸发浓缩设备在浓缩过程中产生“干壁”现象。
B
A.料液黏度太小
B.传热温度差过高
C.气流速度过低
D.蒸发浓缩倍数不高
22、升膜式真空蒸发浓缩设备中，“爬膜”产生的必要条件是：
A.足够高的传热温度
B.足够的传热温差和强度
C.足够的料液流速
D.足够的传热面积
23、不适用于浓缩较高黏度物料的蒸发器是A
A.升膜式真空蒸发器
B.降膜式真空蒸发器
C.刮板式真空蒸发器
D.离心式薄膜蒸发器
24、降膜式真空蒸发器成膜的关键是：
A.料液流速
B.料液的分配
C.传热温度
D.二次蒸汽的流速
25、提高内部扩散控制的干燥速率主要措施有：
A.减小物料颗粒大小
B.改善空气与物料之间的流动和接触状况
C.提高干燥室的真空度
D.降低空气湿度
26、降速干燥阶段的干燥速度主要取决于：
A.空气温度
B.空气湿度
C.空气流速
D.物料本身特性
27、流化床干燥时引起“沟流”的主要原因C
A.固体颗粒大小相差较大
B.孔板孔径太大
C.气体分布不良
D.物料黏度太小
28、生产上，沸腾造粒最理想的情况是:
A.自我成粒
B.涂布成粒
C.粘结成粒
D.结晶成粒
29、冷冻干燥设备的最大生产能力由：
A.最低冷冻温度决定
B.最大真空度决定
C.冷凝器最大负霜量决定
D.干燥室最大传热面积决定
30、实现真空冷冻干燥的必要条件是：
A.干燥过程的压力高于操作温度下冰的饱和蒸汽压
B.干燥过程的压力低于操作温度下冰的饱和蒸汽压
C.干燥过程的压力等于操作温度下冰的饱和蒸汽压
D.干燥过程的压力为操作温度下冰的饱和蒸汽压1/2
31、下列塔板中，不设溢流管的塔板有：
A.泡罩塔板
B.SD形塔板
C.浮阀波纹筛板
D.斜孔板
32、在常压酒精-水蒸馏系统中，当酒精蒸汽组成与液体组成相等时此点的沸点：
A.最高
B.最低
C.等于水的沸点
D.等于酒精的沸点
33、好气性发酵工厂，为确保安全，在无菌空气进入发酵罐之前：
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
34、在发酵设备管道或阀门上常常安装有一个旋塞阀作“小辫子”用，下列“小辫子”不具有的作用是：
A.在启动蒸汽管道时，小排汽阀可先排除蒸汽里的冷凝水，确保蒸汽干燥。
B.调节管道中的蒸汽压力。
C.在蒸汽管道中，关闭蒸汽阀后，打开两个蒸汽阀间的小排汽阀即可防止因蒸汽阀泄漏，又可防止冷凝水进入无菌系统造成染菌。
D.使蒸汽在设备、管道中有进有出成“活蒸汽”而流动通畅，保证灭菌彻底。
35、发酵管路系统中的“小辫子”作用是C
A．分流蒸汽以缓解蒸汽压力
B．分流空气以缓解空气压力
C．形成活蒸汽以消除死角
D．在管道上起到疏水的作用
填空题
1、下图是具有外循环冷却的气升环流式反应器。
其中8是该设备的热交换器结构。
2、下图是文氏管自吸式反应器。
其中6是该设备的文氏管结构。
3、液气比R是气升式反应器的重要工艺参数，所谓液气比就是发酵液循环流量与
通风量之比。
4、密闭式啤酒发酵罐操作时罐内会产生真空，对设备造成破坏，设备应设防止真空的装置，真空产生的原因是放料速度快，造成一定的负压_和罐内残存的CO2在清洗时被除去_____________。
5、目前，投入啤酒生产的连续发酵方法主要有__塔式连续发酵__和___多罐式连续发酵_________。
6、新型啤酒发酵罐主要有圆筒锥底发酵罐、联合罐和朝日罐。
7、大型啤酒发酵罐的清洗一般采用CIP系统。
8、某酒精工厂,每发酵罐、的进料量为24t/h,每4h装满一罐,糖化醪密度为1075Kg/m3,装料系数为0.9,计算此发酵罐的全体积约为99m3
9、啤酒发酵罐中发酵液的对流主要是依靠其中CO2的作用,另外冷却操作时啤酒温度的变化也会引起罐的内容物的对流循环。
10、设计压力容器时，所指的设计压力是___设备最大的承受压力__，最高工作压力是_______设备一般工作时所达到的最高压力__，设计压力通常取___1.1倍_____________最高工作压力。
11、CIP清洗系统是CleanInPlace的简称,即内部清洗系统,进行大罐清洗工作的关键设备是喷嘴。
13、固定化植物细胞生物反应器有,和。
14、下图是Gelligen动物细胞培养反应器，其中A是管式搅拌器。
15、悬浮培养适用于非贴壁依赖型细胞，贴壁培养适用于贴壁依赖型细胞。
除此之外还有一种包埋培养对两类细胞都适用。
（固定化）？
16、动物细胞培养的操作方式有____分批式_________、___流加式___________、____半连续式__________、___连续式_____________、___灌注式________________。
17、生物反应检测仪器的基本构成是传感器、信号转换、信号放大和输出显示
。
18、常用于溶氧测定的电极是__覆膜溶氧电极___________。
19、常用于检测发酵尾气中O2和CO2的仪器分别为__磁氧分析仪__________和___红外线CO2分析仪_________。
20、下图是微生物发酵的温度控制系统，图中标示1、2、3分别是该系统的温度传感变送器、温度管制器和调节阀。
21、下图是微生物发酵的PH控制系统，图中标示1、2、3分别是该系统的PH测量电极和变送器、
控制器和空气开关。
22、酒精厂以玉米粮食为原料的生产中需要粗选机、除铁器等设备对原料进行预处理。
？
23、啤酒厂生产麦芽汁多采用四器组合，四器为糊化锅、糖化锅、过滤槽、沸煮锅糊化锅的作用是加热煮沸辅助原料和部分麦芽液。
24、锤式粉碎机的作用力主要为冲击力。
25、为了提高对物料的剪切力，有许多辊式粉碎机，常将两个辊子的转速设计成有一定的 转速差 。
26、过滤速率与__过滤面积_________和__过滤压差_________成正比，而与___滤液黏度__________成反比。
27、按过滤推动力可将过滤设备分为常压过滤机、加压~和真空~。
28、过滤操作条件优化包括改善悬液的物理性质和优化操作条件。
29、对发酵液进行加热处理可提高过滤速度的原因是降低滤液黏度和使蛋白质变性。
30、板框过滤时，滤液的引出方式有明流和暗流之分，明流是指从每一滤板下方直接引出的滤液，
暗流是指集中在末端出口流出的滤液。
31、BAY型压滤机中，符号B表示该压滤机是板框式压滤机，A表示暗流，Y表示液压压紧。
32、下图是转筒真空过滤机设备结构操作过程图，其中A为过滤区区域，B为洗涤吸干区区域，C为卸渣区区域，D为再生区区域。
33、离心机分离因数是反映离心机分离能力的重要指标，它是指__离心力_________与_____重力_______的比值，其大小与离心机的__转速_____和__转鼓直径_____有关。
现在的离心机分离因数很高，通常是用__提高转速_____的方法来提高分离因数。
34、离心分离设备分两类，分别是过滤式离心设备和沉降式离心分离设备。
35、碟式离心机分离乳浊液，重液向 周围 流出，轻液向 中间 流出。
36、膜分离过程的实质是小分子物质透过膜。
37、目前膜分离设备主要有___板式膜过滤器________、_中空纤维式膜分离器__、___管式膜过滤器________、__螺旋卷式膜分离器_____这4种形式。
38、萃取操作中，用于两液相混合的设备有_混合罐_______、_混合管________、__喷射萃取器________及泵等。
39、液-液萃取设备应包括3个部分：
混合设备、分离设备和溶剂回收设备。
40、二氧化碳超临界萃取设备的基本组成有压缩机、CO2循环泵、萃取釜和冷水机
41、升膜式真空蒸发浓缩设备溶液在加热管中产生爬膜的必要条件是要有足够的___传热温差_________和____传热强度________。
42、升膜式真空蒸发器正常操作的关键是让物料在管壁上形成连续不断的液膜。
43、为了保证蒸发过程的顺利进行，必须做到__供应足够的热量维持蒸发温度，补充汽化带走的温度______、____提供足够的蒸发表面积，以保证热量传递_______________________、______保证溶剂蒸汽迅速排除________________________________。
44、结晶设备应有搅拌装置,使结晶颗粒保持悬浮于溶液中,并同溶液有一个相对运动,以成薄晶体外部境界膜的厚度,提高溶质质点的扩散速度,加速晶体长大。
对于煮晶锅多采用
锚式搅拌器，立式结晶箱多采用，卧式结晶箱多采用。
45、结晶设备根据方法不同可分为____浓缩结晶设备__________、___冷却~___________和___等电点~_____________。
46、结晶操作时，起晶方法有_自然起晶_______________、__刺激起晶法__________________、______晶种起晶法____________________。
47、生物工业中常用的瞬时快速干燥方法有____滚筒~_____________、____喷雾~________________、
_______气流~___________和____沸腾~_________________________。
低温干燥有_______真空~_________和
_______冷冻~______________。
48、干燥过程包括恒速~和降速~两个阶段。
49、在干燥过程中，恒速干燥阶段又称为_____表面汽化控制___________阶段，降速干燥阶段又称为______内部扩散控制________________阶段。
50、喷雾干燥时，液料的雾化方式有三种，分别是___压力式_________、____气流式_______
和____离心式______。
51、沸腾造粒干燥过程中，影响产品颗粒大小的因素有___停留时间__________________、
________摩擦作用_______________________和_____干燥温度_______________。
52、在长管气流干燥系统中，为了充分利用气流干燥中颗粒加速段较强的传热传质作用，可把该长管设计成 管径交替缩小与扩大的脉冲式气流干燥管。
53、冷冻干燥系统主要由4部分组成，即冷冻装置、真空~、水汽除去~和加热部分。
54、冷冻干燥分为升华干燥和解析干燥两个阶段。
55、三塔式酒精蒸馏流程是由____粗馏塔________、___分馏_________、____精馏________三个塔组成。
56、维持精馏操作连续稳定的必要条件是塔顶液相回流和塔釜上升蒸气流动动态平衡。
57、分子蒸馏实施应满足的两个条件是轻重分子的平均自由程必须有差异，且差异越来越好和蒸发面和冷凝面的间距必须小于转分子的平均自由程
58、在空气精过滤与发酵罐之间，为防止发酵液倒流一般要安装。
是非题
1、外循环气升式发酵罐的优点之一是无需空气过滤净化系统。
2、对于气升环流式反应器导流筒区的混合和溶氧较还隙区好。
Y
3、新型啤酒发酵罐有圆筒体锥低发酵罐、联合罐和朝日罐，同样容积的发酵罐按m2/100L
计算造价，最便宜的是联合罐。
4、圆筒锥底啤酒发酵罐的夹套内可用冷冻水与啤酒发酵醪进行热交换。
5、圆筒锥底啤酒发酵罐中发酵液的对流主要依靠温度变化。
6、联合罐在发酵生产上的用途与锥形罐相同，既可用于前、后发酵，也能用于多罐法及一罐法生产。
7、APV发酵塔采用的是上面酵母。
8、下图是糖蜜质原料制酒精连续发酵流程。
9、用微载体系统大规模培养动物细胞具有单层培养和悬浮培养的优势，且为均相培养。
10、灌注式动物细胞培养是指将细胞种子和培养液一起加入反应器内进行培养，一方面新鲜
培养液不断加入反应器内，另一方面又将反应液连续不断取出，使细胞处于一种不断的
营养状态。
11、与微生物细胞相比，植物细胞培养的所需溶氧系数kLa要低得多。
12、工业发酵中常采用的是覆膜溶氧电极。
13、发酵过程中，尾气中的二氧化碳浓度是不可在线测定。
14、增大毛细孔的直径、减少弯曲因子有助于降低滤饼比阻力。
Y
15、在过滤操作时，过滤速率与过滤面积和过滤压差成正比与滤饼比阻力成反比。
?
16、根据过滤微分方程，过滤速度与过滤压差成正比，因而提高过滤压差就可提高发酵液的过滤速度。
17、将发酵液加水后，降低了发酵液中固形物的浓度及其发酵液的黏度，从而使发酵液的过滤速度得到提高。
18、添加助滤剂相应地改变了滤饼结构，滤饼可压缩性下降了，弯曲因子降低，从而降低了过滤阻力。
19、对于滤液需保持无菌，不与空气接触的发酵液过滤处理，宜选择明流式板框压滤机。
20、离心分离因数或是离心加速度与重力加速度之比。
21、离心机的转速是反映离心机分离能力的重要指标。
22、当一台离心机转速达到10000rpm时，可用于大肠杆菌发酵液的澄清。
23、当一台离心机分离因数达到50000时，可用于大肠杆菌发酵液的澄清。
24、GF型管式离心机可用于发酵液的澄清操作。
25、GQ型管式离心机可用于发酵液的澄清操作。
26、管式离心机转筒中的三翼挡板的作用是避免料液产生漩涡。
27、管式离心机转筒中的三翼挡板的作用是使料液获得与转筒一样的加速度。
28、碟式离心机碟片的作用是缩短固体颗粒（或液滴）的沉降距离、扩大转鼓的沉降面积，转鼓中由于安装了碟片而大大提高了分离机的生产能力。
29、反吸附离子交换时，其树脂的饱和度要比正吸附高。
30、工业上萃取设备一般是按多级逆流萃取的流程来设计。
31、工业上萃取设备一般是按多级错流萃取的流程来设计。
32、升膜式真空蒸发浓缩设备中，“爬膜”产生的必要条件是足够的传热面积。
33、料液黏度太小会导致升膜式真空蒸发浓缩设备在浓缩过程中产生“干壁”现象。
34、升膜式蒸发器正常操作的关键是让液体物料在管壁上形成连续不断的液膜。
35、工业结晶时，要避免自然起晶的操作。
36、降膜式真空蒸发器成膜的关键是料液的流速。
37、降膜式真空蒸发器成膜的关键是料液的分配。
38、提高表面汽化控制的干燥速率主要措施有提高干燥温度、改善空气与物料之间的流动和
接触状况以及降低空气湿度。
39、提高内部扩散控制的干燥速率主要措施有提高干燥温度、改善空气与物料之间的流动和接触状况以及降低空气湿度。
40、在长管气流干燥系统中，为了充分利用气流干燥中颗粒加速段较强的传热传质作用，可
把该长管设计成脉冲式气流干燥管。
41、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。
42、采用双级制冷压缩机系统，以氨为制冷剂，最低温度可达-70℃。
43、冷冻干燥设备的最大生产能力由干燥室最大传热面积决定。
44、冷冻干燥设备的最大生产能力由冷阱的最大负霜量决定的。
45、具有恒沸点的酒精－水溶液不可能用普通的常压（大气压）蒸馏方法得到无水酒精。
46、粗馏是将分离挥发性相差不大，且要求将组分完全分开。
47、混合溶液在沸点下汽化时，所产生的蒸汽中易挥发的酒精组分的含量比在原混合液中多。
48、采用减压蒸馏的方法，可以得到高于96度的酒精或无水酒精。
49、下图是不正确的发酵罐取样口布管。
50、下图是正确的下出料口布管。
51、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。
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。
a）主要部件：
1.罐体，盛发酵液，发酵场所；
2.搅拌器：
混合液体和传质；
3.挡板：
防治液面中央形成漩涡流动，增强其湍动和溶氧传质；
4.轴封：
防止染菌和泄露；
5.空气分布器：
分布空气；
6.消泡装置：
防止发酵液随气泡外溢7.夹套：
冷却
图见p23
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。
★
答：
由OTR=Kla（C＊-C）可知增大Kla或增大（C＊-C）来增加氧传递速率
增大（C＊-C）的方法：
1.提高罐压2.富集氧气
由Kla=K（Pg/VL）^0.4Vsn^0.5可知增大Kla的方法：
1.提高转速或增大搅拌叶轮直径，从而提高搅拌功率Pg；
2.提高通气量；
3.提高发酵罐的高径比，对提高溶氧速率和降低单位溶解氧功耗均有利，所以在设计时，应尽可能选择较大的高径比。
3、气升式发酵罐的工作原理。
工作原理：
把无菌空气通过喷嘴或喷孔射进发酵液中，通过气液混合物的湍流作用而使空气泡分割细碎，同时由于形成的气液混合物密度降低，故向上运动，而含气率小的发酵液则下沉，形成循环流动，实现混合与溶氧传质
4、机械搅拌自吸式的工作原理。
自吸式机械搅拌发酵罐的主要构件是吸气搅拌叶轮及导轮，简称转子及定子，当转子转动时，其框内液体被甩出而形成真空而吸入空气。
通过导向叶轮而使气液均匀分布甩出，并使空气在循环的发酵液中分裂成细微的气泡，在湍流状态下混合、湍动和扩散
5、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。
文氏管自吸式发酵罐见p48
1-排管2-罐体3-换热夹套4-循环泵5-压力表6-文氏管
用泵使发酵液通过文氏管吸气装置，由于液体在文氏管的收缩段中流速增加，形成真空而将空气吸入，并使气泡分散，与液体均匀混合，实现溶氧传质
6、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。
1-薄板换热器3-酵母离心机5-朝日罐
特点：
1.三种设备互相组合，解决了前、后发酵温度控制和酵母浓度的控制问题，加速了啤酒的成熟。
2.使用酵母离心机分离发酵液的酵母，可以解决酵母沉淀慢的缺点
3.利用凝聚性弱的酵母进行发酵，增加酵母与发酵液接触时间，促进发酵液中乙醛和双乙酰的还原，减少其含量。
7、试述啤酒塔式连续发酵流程。
塔式连续发酵时，分批加入经处理过的无菌麦汁，麦汁在塔内边上升边发酵，直至满塔为止。
培养并使其达到要求的酵母浓度梯度后，用泵连续加入麦汁。
在发酵过程中，须经常丛塔底通入CO，以保持酵母柱的疏松度。
流出的嫩啤酒，经过酵母分离器后，再经薄板换热器冷却至-1℃，然后送入贮酒罐内，经过充CO2后，贮存4d，即可过滤包装出厂
8、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。
1.植物细胞培养液的黏度随细胞浓度的增加而显著上升
2.在kla值高的操作条件通入一定量的CO2对细胞量的增大时有效的
优点
缺点
机械搅拌时反应器
适用于许多细胞的培养中，而且也具有反应器内的温度、pH、溶氧及营养物浓度
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