1、离心分离因数 f 是指什么？ f 是反映离心机分离能力的重要指标，它表示在离心力场中，微粒可以获得比在重力场中大 f 倍的作用力。f 值愈大，表示离心力愈大，其分离能力愈强。1.固体物料的粉碎有可能受那些力作用引起的？挤压、冲击、研磨、剪切、劈裂。 6.气流输送流程有几种方式？真空输送（吸入式） 、压力输送和压力真空输送（混合式） 。 吸送式、压送式、混合式、真空式。 8.生物工厂常用泵有哪几种？离心泵、螺杆泵、齿轮泵、往复泵、隔膜泵、旋涡泵。 1.水的软化脱盐可采用那些方法？离子交换法、电渗析法、反渗透法等。 2.水处理中脱盐和软化有什么区别？ 软化：除去水中的钙、镁等金属离子的过程。脱盐：
2、除去水中多有阴、阳离子的过程。 4.生物工程用水常用的杀菌方法都有那些? 氯杀菌、紫外线杀菌、臭氧杀菌。 5.生物工程的水处理分为水过滤、水的软化或脱盐、水的杀菌三个阶段。 6.压缩式制冷循环包括压缩、冷凝、膨胀、蒸发四个阶段。 2.色谱分离按分离机理不同分为哪几类？ 吸附色谱分离、分配色谱、离子交换色谱、凝胶色谱、亲和色谱。 常见的精馏塔主要有板式塔和填料塔。 5 .发酵工业对酒精发酵罐的要求有哪四个？ （1）及时移走热量；（2）有利于发酵液的排出；（3）便于设备的清洗，维修；（4）有利于回收二氧化碳。6.影响筛分效率的因素有哪些？ 影响筛分效率的因素：（1）筛面上物料层厚度；（2）筛下颗粒
3、百分含量、颗粒级配和形状；（3）物料含水量。此外，筛孔形状、筛面种类、筛分机械的运动方式、加料量的多少及均匀程度也直接影响筛分效率。 7.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。 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。 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、画出蒸汽喷射加热器的示意图，注明各个部件名称并简述其工作原理。 当料液经喷嘴高速喷出时，带动周围气体向前运动，从而使得其周围产生负压，
4、即在真空室内形成真空，使得蒸气从吸入口吸入，在混合室内混合，使物料瞬间达到蒸煮所需的温度，然后经扩大管排出，以达到加热目的。 3、发酵罐实罐灭菌为什么要“三路进汽”? 实罐灭菌的进汽和排气原则是什么?因为“三路进汽”是在对培养基灭菌时，让蒸汽从空气进口、排料口、取样口进入罐内，使培养基均匀翻腾，达到培养基灭菌之目的。这是因为这三个管都是插入到发酵醪中，若不进蒸汽就会形成灭菌死角。 进汽和排气原则是“非进即出”：所有进入发酵罐的管道在灭菌过程中如果不进入蒸汽就一定要进行排气，使所有管道都被蒸汽（或二次蒸汽）通过，得以灭菌。不能有既不进汽也不排汽的管道（死角）存在。 3.画出两级冷却、分离、加热的
5、空气除菌设备流程图，简述各部件的功能。 空气高空取气管除尘器空气压缩机贮气罐一级冷却器油水分离器二级冷却器除雾器加热器过滤器无菌空气 6.空气过滤除菌的机理。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。 11.画出通用式机械搅拌发酵罐(20M3 以上)的示意图，并至少注明十个部件的名称，并分别阐述其作用 。 大罐：1轴封 ； 2、20人孔； 3梯； 5中间轴承；6温度计接口； 7搅拌叶轮； 8进风管；9放料口； 1
6、0底轴承； 11热电偶接口； 12冷却管；13搅拌轴； 14取样管； 2 15轴承座； 16传动皮带；17电机； 18压力表； 19取样口； 21进料口；22补料口； 23排气口； 24回流口； 25视镜； 小罐：1-三角皮带； 2-轴封; 3-取样管； 4-轴； 5-消泡器； 6-挡板；7-温度计插管； 8-搅拌叶轮； 9-热电偶；10-通风管 7、啤酒糊化锅的作用是什么？糊化锅为什么用球形锅底？ 作用：用于煮沸大米粉和部分麦芽粉缪化液，使淀粉糊化和液化。 好处：1、促进液体循环 2、利于清洗 3、利于排料 第一章 生物质原料预处理设备 1.固体物料的粉碎有可能受那些力作用引起的？挤压、冲击
7、、研磨、剪切、劈裂。 固体物料的粉碎按其受力情况可分以下几种：挤压破碎、冲击破碎、研磨粉碎、剪切破碎、劈裂粉碎。 2.锤式粉碎机有哪些部件构成？它是如何粉碎物料的？锤刀、筛面、筛孔。 （1）锤片是粉碎机的主要工作部件。(2）筛板是控制粉碎程度，锤式粉碎机的排料装置。 （3）筛孔用于控制物料的粒度。 物料从上方料斗加入，在悬空状态下就被锤的冲击力所破碎。然后物料被抛至冲击板上，再次被击碎。此外物料在机内还受到挤压和研磨的作用。 3.辊式粉碎机是如何粉碎物料？它有几类？ 锟间挤压力，筛面装置分离。两个相对旋转的平行装置的圆柱形辊筒，装在两辊间的物料通过辊筒对其的摩擦作用而被拖入两辊的间隙中被粉碎。
8、 广泛用于破碎粘性和湿物料块的中碎及细碎。常用的有：两辊式、四辊式、五辊式和六辊式。4.简述湿法粉碎的优点. (1)消除了粉尘危害，改善了劳动环境，降低了原料消耗； (2)粉碎过程中，淀粉已开始吸水膨胀，提高了蒸煮效果； (3)粉碎后经预热，提高了蒸汽的利用率； (4)机器零件的磨损减少，节省了设备维修费用。5.按筛面的运动规律不同，摇动筛可分为哪三种？ 按筛面的运动规律不同，摇动筛可分为直线摇动筛、平面摇晃筛和差动筛。 6.影响筛分效率的因素有哪些？ 影响筛分效率的因素：（1）筛面上物料层厚度；（2）筛下颗粒百分含量、颗粒级配和形状；（3）物料含水量。此外，筛孔形状、筛面种类、筛分机械的运动
9、方式、加料量的多少及均匀程度也直接影响筛分效率。 7.球磨机粉碎时，粒度，研磨体的尺寸，装填量之间有什么样的关系？ 在粒度较大物料研磨时，研磨体的尺寸要大些，装填量少些，使冲力作用加强；反之，研磨体尺寸小些，装填量多些，则有利于小粒物料的研磨。 8.用的超细粉碎设备有哪些？ 常用的超细粉碎设备有振动磨、胶体磨、搅拌磨、冲击式粉碎机等。 9.固体粒子混合时会发生哪三种运动形式？ 对流混合：固体粒子的循环流。 剪切混合：粒子间相互滑动和撞击产生。 扩散混合：存在状态不同而产生的局部混合作用。 第二章 生物反应物料输送设备 1.机械输送设备有几种？斗式提升机、带式输送机、螺旋输送机。 2.带式输送机
10、的张紧装置有哪几种？看带式输送机结构图简述其工作原理。 张紧装置有螺旋式（利用螺杆拉(压)力） 、重锤式（利用悬垂重物的重力） 、小车式（两种作用） 。 工作原理：利用一根封闭的环形带，绕在相距一定距离的 2 个鼓轮上，带由主动轮带动运行，物料在带上靠摩擦力随带前进，到另一端卸料。3.请说明斗式提升机的构造和原理。 （料斗布置形式和装料形式、卸料方式、适用物料） 。(1)构造 组成：由牵引带、料斗、张紧装置、机壳及装卸装置构成；料斗：有底、无底；牵引带：平皮带、链条。 (2)料斗类型：有深斗、浅斗和尖角形三种类型。 (3)装料方式：分掏取式和喂入式两种。4)卸料方式离心式卸料：适用于粒状较小而
11、且磨损性小的物料 ； 重力式卸料：适用于提升大块状、比重大、磨损性大和易碎的物料 离心重力式卸料：适用黏度较大、纤维状物料或潮湿的不易甩出的物料。 (5)原理：物料放在斗式提升机的底座内，当提升机运转时，机带随之而被带动，斗子经过底座时将物料舀起，当渐渐被提升到上部，当斗子转过上端的滚轮时物料便倒入出料槽内流出。4.螺旋输送机的工作原理和适用的物料。工作原理：当轴旋转时，螺旋把物料沿着料槽推动。物料由于重力和对槽壁的摩擦力的作用，在运动中并不随螺旋旋转，而是以滑动形式沿料槽移动。 适用物料：松散的粉状或小颗粒状需要密封运送的干湿物料。 5.请说明气流输送的原理。 借助强烈的空气流沿管道流动，把
12、悬浮在气流中的物料送至所需的地方。 1）粒子向下加速运动：WFa+Fs 2）粒子相对静止(或匀速直线下落)：W=Fa+Fs 3）粒子向上加速运动：W+FsFa 粒子不再静止悬浮，而是向上作加速运动。此时的气流速度大于粒子的悬浮速度，气流速度迫使粒子向上运动。 6.气流输送流程有几种方式？真空输送（吸入式） 、压力输送和压力真空输送（混合式） 。 吸送式、压送式、混合式、真空式。 8.生物工厂常用泵有哪几种？离心泵、螺杆泵、齿轮泵、往复泵、隔膜泵、旋涡 9.风机分为哪几种？ 用来压缩与输送气体，根据气体压缩后可达到的压力不同，可分为：压缩机(0.3MPa)、鼓风机(0.10.3MPa)、通风机(
13、1-15KPa)。 10.气力输送系统由哪五部分组成？ (1)供料器：吸嘴、旋转加料器；(2)输料管；(3)分离器：容积式分离器、离心式分离器；(4)空气除尘器：离心式除尘器、布袋式过滤器、洗涤式除尘器；(5)风机或真空泵。 第三章 培养基的制备设备 2、在培养基的灭菌过程中是否能做到绝对无菌？为什么？发酵生产中对培养基的灭菌的无菌程度是多少？ 若要求灭菌后绝对无菌，即 Ns=0，从上面公式可以看得出灭菌时间将等于无穷大，这对生产来说是不可能，所以培养基灭菌后，在培养液中必然还残留一定的活菌。工程上通常以 Nt=10-3个/罐来进行计算，即杂菌污染降低到被处理的每 1000 罐中只残留一个活菌
14、的程度，这就可以满足生产的要求了。 3、发酵罐实罐灭菌为什么要“三路进汽”? 实罐灭菌的进汽和排气原则是什么?因为“三路进汽”是在对培养基灭菌时，让蒸汽从空气进口、排料口、取样口进入罐内，使培养基均匀翻腾，达到培养基灭菌之目的。这是因为这三个管都是插入到发酵醪中，若不进蒸汽就会形成灭菌死角。 进汽和排气原则是“非进即出”：所有进入发酵罐的管道在灭菌过程中如果不进入蒸汽就一定要进行排气，使所有管道都被蒸汽（或二次蒸汽）通过，得以灭菌。不能有既不进汽也不排汽的管道（死角）存在。 4、画出任意一种培养基连续灭菌的流程图，并注明各个设备的名称。 5、画出连续蒸煮糖化的流程图，并注明各个设备的名称。 蒸
15、煮温度可高可低，节约能耗；设备简单，操作容易，制造方便。 6、淀粉质原料蒸煮目的是什么？ (1)糊化：原料吸水后，借助于蒸煮时的高温高压作用，破坏原料中淀粉颗粒的外皮，使其内容物质流出，呈溶解状态变成可溶性淀粉，以便糖化剂作用，使淀粉变成可发酵性糖。采用的方法是用蒸汽加热灭菌：借助蒸汽的高温高压作用，把存在于原料中的大量微生物进行灭菌，以保证发酵过程中原料无杂菌污染，使酒精发酵能顺利进行。7、常见的淀粉质原料的蒸煮糖化设备有哪三种？ 多采用连续式蒸煮，有低温长时间的罐式连续蒸煮，中温的柱式连续蒸煮和高温短时间的管式连续蒸煮。 8、看图说明真空冷却器的工作原理。 真空冷却器的器身为圆筒锥底，料液
16、以切线进入，由于器内为真空、醪液产生自蒸发，产生大量的二次蒸汽，醪液在器内旋转被离心甩向周边沿壁下流，以锥底排醪液口排出。二次蒸汽从器顶进入冷凝器，在冷凝器内与水直接接触而被冷凝，不凝性气体则由真空泵或蒸汽喷射器抽走，造成器内真空。真空度保持在 7080kPa，醪液的温度很快可降至 60650C。 真空冷却：物料在一定真空度下蒸发部分水，需要汽化潜热，取自料液本身，因而料液很快被冷却到真空相应的温度。 9、糖蜜原料澄清常用的方法有哪三种？ (1)加酸通用处理法(0.2%-0.3%浓硫酸通入压缩空气 1 小时，静止澄清数小时)； (2)加热加酸沉淀法(在较高的温度和酸度下，对糖蜜中有害微生物的灭
17、菌作用和胶体物质，灰分杂质的澄清沉降作用均较强)； (3)絮凝剂澄清处理法(添加聚酰胺（PAM）絮凝剂)。 10、四器组合的啤酒麦芽汁制备系统由哪些设备组成？ 糊化锅、糖化锅、过滤槽和麦汁蒸煮锅。11、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 2107 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。 第四章 空气净化除菌与空气调节 1.无菌空气在发酵中的作用是什么？生物工业对空气质量有何要求？ (1)给培养微生物提供氧气；(2)促进菌体在培养基中不断混合，加快生产繁殖
18、速度；(3)维持代谢产物的均匀扩散；(4)保持发酵过程的正压操作。 生物工业生产中对无菌空气的无菌程度要求是：一般要求 1000 次发酵周期中只允许有一次染菌，即经过滤后空气的无菌程度为 N=10-32.空气除菌有几种方法？ 热杀菌、辐射杀菌、静电除菌、过滤除菌法。3.画出两级冷却、分离、加热的空气除菌设备流程图，简述各部件的功能。 空气高空取气管除尘器空气压缩机贮气罐一级冷却器油水分离器二级冷却器除雾器加热器过滤器无菌空气 4.空气除菌中要除去水雾和油雾的原因是什么? 常用的除去水雾和油雾的设备有哪两种？ 旋风分离器和填料过滤器 （1）导致传热系数降低，给空气冷却带来困难。 （2）如果油雾的
19、冷却分离不干净，带入过滤器会堵塞过滤 介质的纤维空隙，增大空气压力损失。 （3）黏附在纤维表面，可能成为微生物微粒穿透滤层的途径，降低过滤效率，严重时还会浸润介质而破坏过滤效果。 5.有哪些方法可实现空气的增湿和减湿增湿方法：(1)往空气中直接通入蒸汽；(2)喷水；(3)空气混合增湿。 减湿方法：(1)喷淋低于该空气露点温度的冷水；(2)使用热交换器把空气冷却至其露点以下；(3)空气经压缩后冷却至初温，使空气减湿；(4)用吸收或吸附法除掉水气，使空气减湿；(5)通入干燥空气。 6.空气过滤除菌的机理。 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
20、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。 7.贮气罐的作用是什么？ 消除压缩机排出空气量的脉冲，维持稳定的空气压 5 力，同时也可以利用重力沉降作用分离部分油雾。8.列出 5 种常用的空气过滤介质 棉花、玻璃纤维、活性碳、超细玻璃纤维纸、石棉滤板。 9.提高空气过滤效率的措施有哪些？ (1)减少进口空气的含菌数。可以从以下几个方面着手： 加强生产环境的卫生管理，减少环境空气中的含菌量； 提高空气进口位置（高空采风） ，减少空气进口含菌量； 加强压缩前的空气预过滤。 (2)设计和安装合理的空气过滤器。(
21、3)降低进入总过滤器空气的相对湿度。主要从以下几个方面入手： 采用无油润滑空压机； 加强空气的冷却，去油水；提高进入总过滤器的空气温度，降低其相对湿度。 第五章 生物工程供水与制冷系统及设备 1.水的软化脱盐可采用那些方法？ 离子交换法、电渗析法、反渗透法等。 2.水处理中脱盐和软化有什么区别 ？ 软化：除去水中的钙、镁等金属离子的过程。脱盐：除去水中多有阴、阳离子的过程。 3.简述制冷循环流程及其各部件的作用。 压缩式制冷循环包括压缩、冷凝、膨胀、蒸发四个阶段。 工作过程：系统中的制冷剂饱和蒸汽（通常为氨）被压缩机吸入压缩，再进入冷凝器内被冷凝成液体释放出热量，液体制冷剂经膨胀阀后，压力降低
22、，将小部分液体吸热汽化，使制冷剂温度降低，低温液体进入蒸发器吸收周围介质（载冷剂）热量而汽化为气体，气体再进入压缩机被压缩，完成一个循环。 制冷剂目前常用的制冷剂有氨和几种氟利昂。 载冷剂采用间接冷却方法进行制冷所用的低温介质称为载冷剂，又称为冷媒。载冷剂在蒸发器中被冷却，然后被送至冷却设备内，吸收热量后，又返回到蒸发器中。 冷却器的作用是使高温高压过热气体冷却，冷凝成高压氨液，并将热量传递给周围介质。 油氨分离器的作用是除去压缩后氨气中携带的油雾。 气液分离器的作用是维持压缩机的干冲程，同时将送入冷却排管（蒸发器）液体内的气体分出，以提高制冷效率。 中间冷却器作用是冷却低压级压缩机所排出的过
23、热蒸汽，使过热蒸汽冷却到中压下的饱和气体状态。此外，还可借中间冷却器内氨液与盘管的热交换，使去冷却设备的氨液在膨胀阀之前得到过冷。 水冷却装置作用是冷却由氨冷凝器排出的循环水。 4.生物工程用水常用的杀菌方法都有那些 ? 氯杀菌、紫外线杀菌、臭氧杀菌。5.生物工程的水处理分为水过滤、水的软化或脱盐、水的杀菌三个阶段。 6.压缩式制冷循环包括压缩、冷凝、膨胀、蒸发四个阶段。 7.载冷剂条件：冰点底、热容量大、腐蚀性小、便宜。 第六章 通风发酵生物反应器 1.通用式机械搅拌发酵罐中的平直叶涡轮搅拌器为什么要安一个圆盘? 通用式机械搅拌发酵罐中的平直叶涡轮搅拌器如果没有圆盘，从搅拌器下方空气管进入的
24、无菌空气气泡就会沿着轴部的叶片空隙上升，不能被搅拌叶片打碎，致使气泡的总表面积减少，溶氧系数降低。而安一个圆盘，大的气泡受到圆盘的阻挡，只能从圆盘中央流至其边缘，从而被圆盘周边的搅拌浆叶打碎、分散，提高了溶氧系数。 2.常见的液态通风发酵罐有哪三种？通风发酵罐可应用于那些发酵产品的生产机械搅拌发酵罐、气升环流发酵罐、自吸式发酵罐，应用：单细胞蛋白、氨基酸、有机酸、酶制剂、抗生素等。 3.机械搅拌发酵罐由哪几部分焊接而成，材料是什么？ 罐体（由圆柱体及椭圆形或碟形封头焊接而成，材料为碳钢或不锈钢） 、管口配置、封头、搅拌器 罐体：由圆柱体及椭圆形或碟形封头焊接而成，材料为碳钢或不锈钢。 封头：采
25、用椭圆形或碟形封头，当 V5m3时，封头与罐体间采用法兰连接；当 V5m3时，封头与罐体间采用焊接。 4.轴封的作用是什么？常见的轴封有哪两种？ 作用：使罐顶或罐底与轴之间的缝隙加以密封，防止泄露和污染杂菌。 常用的轴封有填料函轴封和端面轴封两种。5.机械搅拌发酵罐搅拌器的作用是什么？从搅拌程度来说，以哪种最为激烈，功率消耗也最大，哪种最小？ 搅拌器：有平叶式、弯叶式、箭叶式涡轮式和推进式等；其作用是打碎气泡，使氧溶解于发酵液中，从搅拌程度来说，以平叶涡轮最为激烈，功率消耗也最大，弯叶次之，箭叶最小。6.叙述气升式发酵罐的工作原理及其优点 工作原理：把无菌空气通过喷嘴或喷孔喷射进入发酵液中，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，而气含率小的发酵液则下沉，形
