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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date生物制药设备试卷附试卷样式:4得分评卷人一、填空题(每空1分,共20分) 1、生物反应器按操作方式分可分为 间歇式 、 半连续式 及 连续式 三种类型。2、常用的灭菌方法有 化学药剂灭菌 、 干热灭菌 、 湿热灭菌 、 射线灭菌 及 过滤除菌 。3、发酵罐管道连接方式有 螺纹连接 、 焊接 、 法兰连接 及承插连接。 4、纤维介质截获颗粒的机理包括 惯性撞击截留作用
2、、 拦截截留作用 、 布朗扩散截留作用 以及重力沉降作用、静电吸附作用。5、过滤介质按孔隙大小分两类,一类是孔隙小于微生物的 绝对过滤介质 ;另一类是孔隙大于微生物的 深层过滤介质 。6、常用的气-液分离设备有 旋风分离器 及 丝网除雾器 ,前者的分离原理是利用 离心力 进行分离,后者的分离原理是利用 惯性拦截原理 进行分离。得分评卷人二、名词解释(每小题2分,共10分)1、 返混:反应器中停留时间不同的料液之间的混和。2、公称体积:罐的筒身(圆柱)体积和底封头体积之和。3、相对热阻:相同条件下,两种微生物热死时间的比值。4、灌注式操作:是指细胞接种后进行培养,一方面新鲜培养基不断加入反应器,
3、一方面又将反应液连续不断地取出,但细胞留在反应器内,使细胞处于一种不断的营养状态。5、全挡板条件:指在搅拌罐中增加挡板时,搅拌功率不再增加,而漩涡基本消失。得分评卷人三、不定项选择题(每题2分,共20分)1、下列属于染菌引起的危害有 ( ABCD )A、底物损耗 B、培养液pH异常 C、产物分解 D、产物提取困难2、压缩空气预处理时,取气口应 ( ABCD )A、放在较高的位置 B、远离发酵罐尾气的放风口 C、远离循环水的冷却塔 D、远离锅炉烟道气排出口3、液相主体中若混合良好则 ( B )A、内扩散可忽略不计 B、外扩散可忽略不计C、内、外扩散均可忽略不计 D、内、外扩散均不可忽略不计4、空
4、气过滤器设计时应取K多大时的流速以保证空气过滤器有良好的除菌效率 ( B )A、最高 B、最低 C、中等 D、无所谓5、抗生素发酵生产中染菌最主要的原因是 ( D )A、培养基灭菌不彻底 B、种子带菌 C、接种子罐压跌零 D、设备穿孔与渗漏6、空气冷却至露点以上的流程适合于下列何种地区 ( AC )A、北方及内陆较干燥的地区 B、沿海地区的夏季 C、沿海的冬季 D、中等湿含量的地区7、下列哪些符合涡轮式空压机的特点 ( BD )A、气流不稳 B、占地小 C、含油量高 D、噪音大8、下列哪些符合涡轮式搅拌器的特点 ( AD )A、结构简单 B、作用范围大 C、气体分散能力弱 D、功耗较大9、下列
5、反应器中可用于底物抑制反应的有 ( AC )A、CSTR B、填充床 C、流化床 D、PFR10、下列反应器中可采用间歇操作方式的有 ( ACD )A、搅拌罐 B、填充床 C、流化床 D、鼓泡塔得分评卷人三、问答题(共30分)1、 固定化酶反应器有哪些型式?酶反应器选型要考虑哪些因素?(8分)答:固定化酶反应器的主要型式有:搅拌罐、填充床、流化床、膜式酶反应器、鼓泡塔(任意写出4种即可,每种1分)。酶反应器选型要考虑的因素有:固定化酶的形状、底物的物理性质、酶反应动力学特性、酶的稳定性、操作要求及反应器成本(任意写出4条即可,每条1分)。2、下图为一条连续灭菌的流程图,请指出该灭菌流程有哪些缺
6、陷,若要你对该流程进行改进,请说明你会采用何种设备来进行改进并说明理由。(8分)答:缺陷:1、加热塔体积较大,噪音大(1分),建议改为喷射式加热器(1分),喷射式加热器体积小,噪音小,运行稳定(1分);2、维持罐直径大,不能保证先进先出,存在返混,因此培养基受热不均造成局部过热或灭菌不足,影响灭菌质量(1分),建议改用维持管(1分),原因是维持管返混小;3、喷淋管道长,对粘度大、固体颗粒物多的培养基易堵塞,热能利用不够经济(1分),建议改为真空闪急蒸发器(1分),真空闪急蒸发器结构简单,占地面积小,噪音小,运行稳定(1分)。3、用于发酵罐的阀门主要有哪些,并指出其适用于何种场合。(7分)答:1
7、、截止阀:适用于蒸汽、压缩空气和物料管道中;2、闸门阀:适用于空气除菌系统的空气总管道及大口径蒸汽总管道;3、针形阀:用于取样、接种和补料口的管道上;4、橡皮隔膜阀:适用于发酵罐冷却水进、回管,冷冻水的进、回管,接种补料系统;5、止逆阀:只允许液流向一个方向流动的管道;6、安全阀:主要用于锅炉、压力容器管道上,控制压力不超过规定值;7、电磁阀:需精确调节系统中介质的方向、流量、速度和其他的参数的管道上。以上每条各1分4、请问:下图是何种生物制药设备,请写出其名称,并指出下图中1-6号数字分别表示该设备何种部件,并说明该部件有何作用。(7分)答:该设备为通用式发酵罐(写出发酵罐即可得1分)。图中
8、:1为轴封,作用:纺织染菌与泄露。(1分) 2为人孔,作用:人进入发酵罐的孔道。(1分) 3为搅拌器,作用:利于传质传热与溶氧。(1分) 4为通气管,作用:引入无菌空气。(1分) 5为蛇管,作用:传热。(1分) 6为传动装置,作用:变速。(1分)得分评卷人四、计算题(每题10分,共20分)1、现有一10 m3的发酵罐,装料系数为0.7,培养基中细菌的浓度为1500个/ml,试计算间歇灭菌所需的时间(灭菌温度为121)。培养时所需的通气量VVM为0.9,空气中微生物浓度约为1.2103个/ m3,发酵周期为72 h,通过空气过滤器的气体流速为0.12 m/s,除菌常数为120 m-1,试求空气过
9、滤器直径和过滤介质层厚度。若通过空气过滤器的气体流速因故下降为0.03 m/s,此时介质的除菌常数为20.0 m-1,试求介质层的厚度。(设高温灭菌和空气除菌失败的几率均为千分之一) (10分)2、温度为15、相对湿度为80%的空气,当压缩至3105 Pa时,温度为 120,求空气的相对湿度。若将上述压缩空气冷却至30(压力保持不变),相对湿度为多少?若将上述空气继续冷却(压力保持不变)求其露点温度?若继续将压缩空气冷却至25(压力保持不变),求其湿含量x?并求每公斤干空气将析出多少水分?欲将上述预处理过的空气相对湿度变为60%(压力保持不变),需将温度升高到多少度?(10分)温度( )15253040120ps(Pa)1710334042467381198700-