生物工程設(shè)備習(xí)題

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1、1、對(duì)輥式粉碎機(jī)中兩輥的轉(zhuǎn)速為何要有5%~30%的速差？答：兩輥速度若相同，則輥筒對(duì)物料只有擠壓作用；若有速差，則可同時(shí)產(chǎn)生擠壓與剪切作用，從而增加粉碎度。2、錘式粉碎機(jī)是如何粉碎物料的？使用時(shí)必須注意什么？答：錘式粉碎機(jī)是用途比較廣泛的一種粉碎機(jī)械，主要構(gòu)件為加料斗、轉(zhuǎn)子、錘刀、篩板等。粉碎時(shí)，物料從上方料斗加入，在懸空狀態(tài)下受到錘刀的沖擊力而破碎，小于格柵網(wǎng)孔直徑的物料被篩面篩分后落進(jìn)出料口；而大于網(wǎng)孔直徑的則被拋至沖擊板上再次被高速旋轉(zhuǎn)的下排錘刀沖擊，直到撞碎成細(xì)小顆粒，從篩孔篩分落下進(jìn)入出料口。使

2、用時(shí)一般應(yīng)注意：①為避免物料堵塞篩孔，物料給水量不應(yīng)超過(guò)15%；②錘刀片應(yīng)嚴(yán)格準(zhǔn)確對(duì)稱(chēng)安裝，保證主軸具有動(dòng)平衡性能，避免產(chǎn)生附加慣性力損傷機(jī)器和出現(xiàn)其他意外。3、機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐中擋板是否越多越好？在什么情況下需加擋板？什么叫全擋板條件？答：不是越多越好，一般只要4~6塊。只要存在液相的攪拌，就要考慮加裝擋板，只有在加擋板困難時(shí)才不設(shè)擋板。如①在制作搪玻璃反應(yīng)罐時(shí)若加擋板則會(huì)給在金屬上均勻涂瓷釉帶來(lái)困難，故不加擋板，而把防腐作為主要目的；②當(dāng)設(shè)置的換熱裝置為列管或排管，并且數(shù)量足夠多時(shí)，發(fā)酵罐內(nèi)不另設(shè)擋板

3、；而冷卻管為盤(pán)管時(shí)，則應(yīng)設(shè)擋板。③液體黏度越大，擋板的作用就越小。因?yàn)轲ざ纫后w與罐壁所產(chǎn)生的阻力，就相當(dāng)于擋板所起的作用。因此當(dāng)液體黏度高于50pa.s時(shí)就沒(méi)有必要再用擋板。④另外，擋板只適用于攪拌器直徑比罐徑小很多的場(chǎng)合，即旋轉(zhuǎn)式、槳式和渦輪式。錨式、框式、螺帶式等攪拌器的外緣直徑接近罐內(nèi)徑，不能安裝擋板，這幾種攪拌器常用于高黏度液體的攪拌。所謂“全擋板條件”是指能達(dá)到消除液面旋渦的最低條件。即：在一定轉(zhuǎn)速下再增加罐內(nèi)擋板（或附件）數(shù)也不會(huì)改善攪拌效果。4、簡(jiǎn)述機(jī)械攪拌反應(yīng)器中攪拌器的強(qiáng)化措施。為什么常

4、采用圓盤(pán)渦輪式攪拌器？答：強(qiáng)化攪拌器的作用，提高發(fā)酵液的混合效果，對(duì)攪拌器常采用以下強(qiáng)化措施：（1）提高攪拌器轉(zhuǎn)速；（2）抑制攪拌罐內(nèi)的“打旋”現(xiàn)象，在攪拌罐內(nèi)安裝擋板；（3）加設(shè)導(dǎo)流筒等。因?yàn)闇u輪式攪拌器有較大的剪切力，可使流體微團(tuán)分散得很細(xì)，適用于低粘度到中等粘度流體的混合、液-液分散、液-固懸浮。平直葉渦輪攪拌器如果沒(méi)有圓盤(pán)，從攪拌器下方空氣管進(jìn)入的無(wú)菌空氣氣泡就會(huì)沿著軸部的葉片空隙上升，不能被攪拌葉片打碎，致使氣泡的總表面積減少，溶氧系數(shù)降低。而安一個(gè)圓盤(pán)，大的氣泡受到圓盤(pán)的阻擋，只能從圓盤(pán)中央流

5、至其邊緣，從而被圓盤(pán)周邊的攪拌漿葉打碎、分散，提高了溶氧系數(shù)。所以常采用圓盤(pán)渦輪式攪拌器。5、怎樣保證攪拌輸入功率并防止“打漩”現(xiàn)象？影響攪拌功率的因素有哪些？答：（1）工業(yè)上要盡量防止“打漩”流動(dòng)，常用的方法大致有2種：①在罐內(nèi)加裝擋板：在攪拌罐內(nèi)壁安裝擋板，可以大大增加液體作旋轉(zhuǎn)流動(dòng)的阻力，消除圓周向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，是最常用的方法。裝置擋板后，可使機(jī)械能明顯增加。②改變攪拌器插入的位置：如將攪拌器偏心或偏心且傾斜安裝，由于攪拌器的軸線與罐軸偏離一定的位置，可以避免圓周向流動(dòng)，也不存在液面凹陷問(wèn)題。（2）影

6、響攪拌功率的因素可分為幾何因素、物性因素和操作因素。其中①幾何因素包括葉輪直徑；葉片數(shù)目、形狀及葉片長(zhǎng)度和寬度；容器直徑；容器中液體的高度；葉輪距容器底部的距離；擋板數(shù)目及寬度等等，②物性因素主要有液體的密度、黏度，此外當(dāng)液體表面有下凹現(xiàn)象時(shí)，必有部分液體被舉到平均液面以上，這部分液體必須克服重力做功，因此重力加速度也是印象攪拌功率的物理因素之一，③操作因素主要是葉輪的轉(zhuǎn)速等。6、嫌氣發(fā)酵設(shè)備與通風(fēng)發(fā)酵設(shè)備在結(jié)構(gòu)方面有何區(qū)別？答：嫌氣發(fā)酵設(shè)備因不需要通入昂貴的無(wú)菌空氣，因此在設(shè)備放大、制造和操作時(shí)，都比好

7、氣發(fā)酵設(shè)備簡(jiǎn)單得多：比重較小的發(fā)酵液具有上浮的提升力；而且在發(fā)酵時(shí)上升的CO2氣泡對(duì)周?chē)囊后w具有一種拖拽力。由于拖拽力和提升力結(jié)合后所造成的氣體攪拌作用，使罐的內(nèi)容物得到循環(huán)，所以無(wú)機(jī)械攪拌裝置。微生物在嫌氣發(fā)酵過(guò)程中總的發(fā)酵熱，一般由生物合成熱Q1，蒸發(fā)熱損失Q2，罐壁向用圍散失的熱損失Q3等三部分熱量所組成，故溫度控制采用罐內(nèi)蛇管和罐外壁直接水噴淋相結(jié)合，排料管在罐的底部。而好氣發(fā)酵設(shè)備中的發(fā)酵熱，除Q1，Q2，Q3外，還有Q4（即機(jī)械攪拌放熱），故其冷卻裝置多用列管（排管），因?yàn)榱泄艿膫鳠嵝Ч?/p>

8、，且列管可起相應(yīng)的擋板作用，從而可簡(jiǎn)化通風(fēng)發(fā)酵設(shè)備的結(jié)構(gòu)，減少染菌機(jī)會(huì)。7、為何酒精發(fā)酵罐的冷卻裝置多用蛇管,而機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐多用列管?答：微生物在嫌氣發(fā)酵過(guò)程中總的發(fā)酵熱，一般由生物合成熱Q1，蒸發(fā)熱損失Q2，罐壁向用圍散失的熱損失Q3等三部分熱量所組成，故酒精發(fā)酵罐的溫度控制采用罐內(nèi)蛇管和罐外壁直接水噴淋相結(jié)合，排料管在罐的底部。因?yàn)樯吖軗Q熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于制造、維修、造價(jià)較低，能耐高壓，但發(fā)酵罐內(nèi)應(yīng)設(shè)相應(yīng)的擋板，且擋