生物工程设备复习..doc

实罐灭菌：将培养基置于发酵罐中用蒸汽加热，达到预定灭菌温度后，维持一定时间，再冷却到发酵温度，然后接种发酵，又称分批灭菌。 2.搅拌雷诺准数 ： 雷诺准数是惯性力与液体粘滞力之比,即,而在搅拌容器中,液体的代表速度 u= n Di ,并以搅拌器直径 Di 代替管径 d,此时的雷诺准数称为搅拌雷诺准数 3.全挡板条件：在一定转速下，再在搅拌罐内增加挡板或其他附件，搅拌功率保 持不变而漩涡基本消失。能达到消除液面漩涡的最低条件即全挡板条件。 D-发酵罐直径，b-挡板宽度，n-挡板数 4. 连续灭菌（连消）：连续灭菌也叫连消，就是将将配制好的并经预热的培养基用泵连续输入由直接蒸汽加热的加热塔，使其在短时间内达到灭菌温度。然后进入维持罐（或维持管），使在灭菌温度下维持5～7分钟后再进入冷却管，使其冷却至接种温度并直接进入已事先灭菌（空罐灭菌）过的发酵罐内。 生物技术的四大支柱：基因工程、酶工程、细胞工程、发酵工程。 生物催化剂：如果是酶，通常叫酶反应过程；如果是生物细胞，则叫做发酵过程。 专业设备：只用在生物工程专业上，如：、生物反应器（发酵罐、种子罐）、液化、糖化设备、连消设备。 通用设备：除在本专业上使用外，在其他工业上也使用，如：泵、风机、粉碎机、管件、阀门、过滤、换热设备。 气流输送流程有几种方式？ 根据设备组合不同，气流输送装置可分为真空输送（吸入式）、压力输送和压力真空输送（混合式）。 9.画出旋风分离器的设备结构示意图，并标出各部位名称，简述其工作原理及适用范围. （1）工作原理：含尘气流由切向进入筒体，沿内壁螺旋式向下旋转，粉尘在离心力的作用下甩向器壁，并在重力作用下落入灰斗。已净化气体由中心管排出。 （2）适用范围：除去输送介质气体中携带的固体颗粒杂质和液滴适用于净化大于1-3微米的非粘性、非纤维的干燥粉尘。 （1）使植物组织和细胞膜彻底破裂，淀粉成为溶解状态变成可溶性淀粉(糊化) （2）同时对进料进行灭菌； （3）排除原料中的一些不良成分及气味。 采用的方法是用加热蒸汽加热蒸煮。蒸煮方式有连续和间歇 13.连续蒸煮糖化设备有罐式(低温长时间)、管式(高温短时间)和柱式(中温)三种形式。 糖化设备 四器组合：糊化锅、糖化锅、过滤槽、麦汁煮沸锅 水力喷射泵工作原理：工作时由水泵将冷水压入喷射泵，经泵中喷嘴高速(15~30m/s)喷射造成真空，被抽吸的气体与水混合进入下水管，水可以循环使用。 培养基在灭菌过程中，活菌数逐渐减少，其减少量随活菌数的减少而递减，即微生物的死亡速率与任一瞬时残留的活菌数成正比对数残留定律 17.灭菌时间的计算 例：有一发酵罐，内装培养基40m3，在131℃的温度下进行连续灭菌。设每毫升培养基含有耐热菌的芽孢2×107个，在131 ℃时的灭菌速率常数为0.25s-1。试求灭菌失败的机率为0.001所需的时间。 糊化锅用球形锅底的好处：促进液体循环；利于清洗；利于排料。 两级冷却、分离、加热的空气除菌流程 介质过滤除菌机理：当气流通过滤层时由于滤层纤维网格的层层阻碍，迫使气流无数次改变运动速度和运动方向而绕过纤维前进，从而导致微粒对滤层纤维产生惯性冲击、重力沉降、拦截、布朗扩散、静电吸附等作用而把微生物滞留在纤维表面。 空气过滤除菌的机理 （介质过滤除菌的机理） (1)使空气通过经高温灭菌的介质过滤层，将空气中的微生物等颗粒阻截在介质层中，而达到除菌的目的 (2)微生物粒子：0.5~2μm；深层过滤常用的过滤介质如棉花的纤维直径：16~20μm； 棉花纤维所形成网格的空隙：20~50μm。 依靠气流通过滤层时，基于滤层纤维的层层阻碍，迫使空气在流动过程中出现无数次改变气速大小和方向的绕流运动，从而导致微粒与滤层纤维间产生撞击、拦截、布朗扩散、重力和静电引力等作用，从而把微生物截留、捕集在纤维表面上，实现过滤目的。 深层过滤的对数穿透定律：（1）进入滤层的微粒数与（2）穿透滤层的微粒数之比的（3）对数是滤层厚度的函数。（4） 23. 机械搅拌通风发酵罐中搅拌器的类型及各自的特点。 搅拌器类型：蜗轮式、推进式、Lightnin式。 （1）蜗轮式 优点：结构简单、传递能量高、溶氧速率高。 缺点：主要产生径向液流，轴向混合较差，搅拌强度由轴心向外逐渐减弱。罐内液流分成上下两个循环区。 （2）推进式 将液体向前或向后推进，使流体形成螺旋状圆柱流，混合效果好，对流体剪切作用较小。 对气泡的分散效果不够理想，一般用在循环发酵罐中增加液体的循环量，或用在对已经将气泡分散的发酵液中，仅起混合效果的作用。 （3）轴向型 不存在分区循环，能使全罐达到良好的循环状态，对增强罐内物料循环，增加溶氧，提