11級(jí)生物工程設(shè)備作業(yè)(答案)

1、1、有一發(fā)酵罐，內(nèi)裝40m3培養(yǎng)基，在121℃溫度下進(jìn)行實(shí)罐滅菌，原污染程度為每ml有2105個(gè)耐熱細(xì)菌芽孢，121℃時(shí)滅菌速度常數(shù)為1.8（min），求滅菌失敗機(jī)率為0.001時(shí)所需要的滅菌時(shí)間？（假設(shè)不計(jì)升溫階段所殺滅的菌數(shù)，把培養(yǎng)基中所有的菌均看作是在保溫階段被殺滅）。若對培養(yǎng)基采用連續(xù)滅菌，滅菌溫度為131℃，此溫度下滅菌速度常數(shù)為15（min），求滅菌所需的維持時(shí)間？解：⑴N0=401062105=81012Nt=0.001，

2、k=1.8（min）滅菌時(shí)間為：2.303N0t=——lg—=20.34（min）kNt解：⑵2.303C0t=————lg—kCtC0=2105（個(gè)ml）Ct=140109（個(gè)ml）t=2.44（min）2、某酒精工廠，每發(fā)酵罐的進(jìn)料量為28th，每4h裝滿一罐，糖化液密度為1082kgm3發(fā)酵周期72h，試確定發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)尺寸罐數(shù)。解：發(fā)酵罐個(gè)數(shù)和結(jié)構(gòu)尺寸的確定：發(fā)酵罐個(gè)數(shù)：N=（nt24）1n=244=6N=672241=19（個(gè)

3、）取發(fā)酵罐裝料系數(shù)φ=0.9發(fā)酵罐體積V=Voφ=2841000（10820.9）=115（m3）發(fā)酵罐采用圓柱型，底、頂為錐型，結(jié)構(gòu)比例如下H=1.2Dh1=h2=0.1DV=0.785D2（H13h113h2）=0.785D2（1.2D230.1D）=115（m3）則：D=4.87（m）H=1.2D=5.84mh1=h2=0.1D=0.487m3、已知從汽液分離器排出的糊化醪量為1000kgh，其比熱為3.6kJkgk，溫度為100

4、℃要求冷卻到65℃，試計(jì)算真空冷卻器基本尺寸（直徑D和高度H）。注：①二次蒸汽在65℃時(shí)汽化潛熱r=2343.4KJKg⑵.冷卻水耗量)(1068.1)1526(186.41075.7)(3512hkgttCQWp????????⑶.對數(shù)平均溫度差⑷.K值的計(jì)算⑸.冷卻面積取整為38M2。⑹.冷卻蛇管總長度5、某廠在100升發(fā)酵罐中進(jìn)行發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，然后放大至100m3發(fā)酵罐。試驗(yàn)罐的參數(shù)為：罐徑D＝400mm，攪拌狀態(tài)下Rem104渦輪式

5、攪拌器轉(zhuǎn)速350rmin，試按P0V相等準(zhǔn)則進(jìn)行放大，計(jì)算放大罐直徑和攪拌器的轉(zhuǎn)速。解：V1=100L=0.1m3V2=100m3V2V1=1000體積擴(kuò)大1000倍時(shí)，D2D1=10，∴D2=10D1=4000mm因P∝N3D5VL∝D3，∴PVL∝N3D2，由于PVL=常數(shù)，∴N2=N1（）=350х0.214=75rmin21DD326、青霉素在0℃和pH2.5時(shí)的分配系數(shù)（醋酸丁酯水）為35，若用14體積的醋酸丁酯進(jìn)行二級(jí)逆流萃

6、取，計(jì)算其理論收率？若改為二級(jí)錯(cuò)流萃取，第一級(jí)用14體積的醋酸丁酯，第二級(jí)用110體積的醋酸丁酯，計(jì)算其理論收率？解：①n?2，理論收率：②理論收率：6)(6.10lg303.2)()(2121CtttttttttoFFFFm????????)C)(J(011.9311675011880035.014500127001111112321?????????????hmkSK????)(M86.376.1019311075.7t25m???