- 相關(guān)推薦
生物反應(yīng)工程試題及參考答案
試題對于生物反應(yīng)工程課程的學(xué)習(xí)至關(guān)重要，下面是陽光網(wǎng)小編整理的生物反應(yīng)工程試題及參考答案，以供大家閱讀。
生物反應(yīng)工程試題及參考答案(一)
1、說明動物細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器中流體剪切力的主要來源?
P210
主要來源為：機(jī)械剪切力、氣體攪拌剪切力
2、說明固定化酶反應(yīng)的Φ模數(shù)的物理意義，它與那些變量與參數(shù)有關(guān)? P103
Φ = 表面濃度下的反應(yīng)速率 / 內(nèi)擴(kuò)散速率
= 最大反應(yīng)速率的特征值 / 最大內(nèi)擴(kuò)散速率的特征值 一級反應(yīng)：Φ1=VP
SPkV1 Φ1 = Φ1 (VP，SP，kV1，De) De
Φ與內(nèi)擴(kuò)散速率、反應(yīng)速率、內(nèi)擴(kuò)散阻力、對反應(yīng)速率的限制程度、有效因子η等有關(guān)，而內(nèi)擴(kuò)散的有效因子又和顆粒粒度、顆粒活性、孔隙率、孔徑、反應(yīng)溫度等有關(guān)
3、哪些傳遞過程特性與流體流動的微觀效應(yīng)有關(guān)?
P223，P298 7-30，PPT P1圖
4、從反應(yīng)器內(nèi)物料混合的角度說明反應(yīng)器放大過程中傳遞過程特性的變化? P235
有流體流變特性、流體剪切作用、傳質(zhì)特性、氧的傳遞、質(zhì)量傳遞
5、說明生物反應(yīng)器中對流體剪切力的估計(jì)參數(shù)有哪些?
P210
通過混合，可使反應(yīng)器中物料組成與溫度、pH分布更趨于均勻，可強(qiáng)化反應(yīng)體系的傳質(zhì)與傳熱，使細(xì)胞或顆粒保持懸浮狀態(tài)
(1) 宏觀混合：機(jī)械攪拌反應(yīng)物流發(fā)生設(shè)備尺寸環(huán)流，物料在設(shè)備尺度上得到混合，對連續(xù)流動反應(yīng)器即為返混
(2) 微觀混合：物料微團(tuán)尺度上的混合，反映了反應(yīng)器內(nèi)物料的'聚集狀態(tài)
6、生物反應(yīng)器操作選擇補(bǔ)料分批培養(yǎng)的理由有哪些?
P131，P177
(1) 積分剪切因子 .ISF = ΔμL / Δx = 2πNd / (D-d)
(2) 時(shí)均切變率 γave
(3) 最小湍流漩渦長度λ
7、說明臨界溶氧濃度的生理學(xué)意義?
P62，P219
補(bǔ)料分批操作的特點(diǎn)是：可調(diào)節(jié)細(xì)胞反應(yīng)過程環(huán)境中營養(yǎng)物質(zhì)的濃度，一方面可避免某些營養(yǎng)成分的初始濃度過高而出現(xiàn)底物抑制的現(xiàn)象;另一方面又可防止某些限制性營養(yǎng)成分在反應(yīng)過程中被耗盡而影響細(xì)胞生長及產(chǎn)物形成。同時(shí)還可解除產(chǎn)物的反饋抑制及葡萄糖的分解阻遏效應(yīng)等。故在細(xì)胞反應(yīng)過程中，實(shí)施流加操作可有效對反應(yīng)過程加以控制，以提高反應(yīng)過程的水平。
生物反應(yīng)工程試題及參考答案(二)
8、說明得率系數(shù)的實(shí)質(zhì)，它與哪些條件有關(guān)?
P42
對于好氧微生物細(xì)胞反應(yīng)，微生物細(xì)胞對于氧有一個(gè)最低的要求，將能滿足微生物呼吸的最低氧濃度稱為“臨界溶氧濃度”，用COL,C表示。當(dāng)溶氧濃度COL值較低時(shí)，即COL < COL,C，氧的比消耗速率qO2則隨COL的升高而近似線性遞增，細(xì)胞生長速率與溶氧濃度的關(guān)系可近似看作一級動力學(xué)關(guān)系，細(xì)胞生長將受氧濃度限制的影響;當(dāng)COL > COL,C時(shí)，此時(shí)qO2不再隨著COL的變化而變化，qO2 = qO2，max，細(xì)胞生長速率與溶氧濃度無關(guān)。故對于好氧微生物細(xì)胞反應(yīng)，為了消除氧限制的影響，應(yīng)要求將反應(yīng)液中溶氧濃度的水平控制在其臨界值以上。
9、對半連續(xù)操作方式，Gaden III類反應(yīng)器是否合適?
P70
GadenIII分類為非生長得率型產(chǎn)物，即生成產(chǎn)物與細(xì)胞生長無直接關(guān)系，產(chǎn)物為次級代謝產(chǎn)物，而半連續(xù)操作可以得到高密度細(xì)胞，可延長細(xì)胞生長穩(wěn)定期的時(shí)間，適合次級代謝產(chǎn)物合成的特點(diǎn)，以提高其產(chǎn)量，所以該反應(yīng)器適合。
10、舉例說明應(yīng)用生物反應(yīng)工程的研究方法及原理?
P162
有：CSTR與膜過濾組合的細(xì)胞循環(huán)系統(tǒng)，對廢水的生物處理系統(tǒng)。
原理：該過程由于活性污泥的沉降性能很好，很容易利用沉降的'方法，將待處理水中的污泥進(jìn)行濃縮，再返回反應(yīng)器(曝氣池)中，通過活性污泥大量循環(huán)的方法，來保持曝氣池中的活性污泥濃度，解決了要求的廢水處理量遠(yuǎn)大于活性污泥的比生長速率矛盾，這樣既可以增加反應(yīng)器的處理能力，又可以提高處理水的質(zhì)量。
生物反應(yīng)工程試題及參考答案(三)
11、可以實(shí)現(xiàn)擬穩(wěn)態(tài)的操作方式有哪些?
PPT
有：補(bǔ)料分批操作中的恒速流加，反復(fù)補(bǔ)料分批培養(yǎng)，反復(fù)流加，連續(xù)式操作。
12、說明動物細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)原理?
PPT
該反應(yīng)器配有攪拌槳，其目的是為了混合均勻。此外，反應(yīng)器模擬了體內(nèi)生長環(huán)境，在無菌、適溫及豐富的營養(yǎng)條件下，使細(xì)胞生長高密度、大規(guī)模培養(yǎng)。
13、說明固定化酶反應(yīng)的Da準(zhǔn)數(shù)的物理意義，它與哪些變量與參數(shù)有關(guān)?
P91
Da = 最大反應(yīng)速率 / 最大傳質(zhì)速率
Da = rmax / (kLacζo)
Da值可作為判斷外擴(kuò)散控制或反應(yīng)控制的參數(shù)，Da = Da(rmax，kLa，cζo)
14、說明由最小湍流漩渦長度判斷剪切力對細(xì)胞造成損傷的原理。機(jī)械攪拌反應(yīng)器中流體剪切力是否會對微生物細(xì)胞造成損傷?
P213
在湍流條件下，流體的剪切作用與細(xì)胞所處環(huán)境的速度分布有關(guān)，導(dǎo)致細(xì)胞死亡與具有一定速度分布的漩渦的相對大小有關(guān)。當(dāng)漩渦尺寸大于細(xì)胞尺寸時(shí)，細(xì)胞會隨著流體一起運(yùn)動，此時(shí)流體的流線與細(xì)胞的流線之間速度差很小，細(xì)胞受到的剪切力較小，若漩渦尺寸小于細(xì)胞尺寸，細(xì)胞受到較大的剪切力，進(jìn)而受到損傷，而微生物有細(xì)胞壁的保護(hù)一般不會受損。
15、說明本征(微觀)動力學(xué)和宏觀動力學(xué)的概念。影響宏觀動力學(xué)速率的`因素有哪些? P4 下方
(1) 本征動力學(xué)又稱為微觀動力學(xué)，在無傳遞等工程因素影響時(shí)，生物反應(yīng)固有的速率。該速率除了反應(yīng)本身的特性之外，只與各反應(yīng)組份的濃度、溫度、催化劑以及溶劑的性質(zhì)有關(guān)，而與傳遞因素?zé)o關(guān)。
(2) 反應(yīng)器動力學(xué)又稱為宏觀動力學(xué)，在一反應(yīng)器內(nèi)所觀測得到的總反應(yīng)速率，其影響因素有：反應(yīng)器的形式與結(jié)構(gòu)、操作方式、物料的流動與混合、傳質(zhì)與傳熱等。
16、說明反饋控制的概念，有哪些操作方式使用這種控制方式?
P185
在反饋控制流加中，常采用便于檢測的參數(shù)來推測細(xì)胞的濃度或者產(chǎn)物的積累，或者求出與細(xì)胞活性或代謝相關(guān)的參數(shù)，如耗氧速率以及呼吸商等，進(jìn)而對細(xì)胞反應(yīng)過程進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。
有：補(bǔ)料分批流加操作、連續(xù)操作等。
17、說明空時(shí)與空速的概念，它們與反應(yīng)速率的關(guān)系如何?
P133 及 PPT
【生物反應(yīng)工程試題及參考答案】相關(guān)文章：
傳質(zhì)與分離工程試題及參考答案04-02
工程測試技術(shù)試題及參考答案04-02
供熱工程模擬試題及參考答案04-02
2017年化學(xué)反應(yīng)工程模擬試題04-02
建筑給排水工程試題及參考答案04-02
建筑設(shè)備工程期末試題及參考答案04-03
2017年電氣工程試題及參考答案04-02