制藥工程設(shè)備復(fù)習(xí)題庫

制藥工程設(shè)備一．名詞解釋.軸封是安裝在旋轉(zhuǎn)軸與設(shè)備之間的部件，它的作用是使罐頂或罐底與軸之間的縫隙加以密封，防止泄露和污染雜菌。.沸騰干燥是利用流態(tài)化技術(shù)，即利用熱的空氣流體使孔板上的粒狀物料呈流化沸騰狀態(tài)，當(dāng)氣流速度與顆粒沉降速度相等，壓力降與流動層單位面積的重量達(dá)到平衡時（此時壓力損失變成恒定），粒子就在熱氣體中懸浮狀態(tài)，粒子中的水分迅速汽化，達(dá)到干燥目的。.菌體得率Yx/sYx/s二生成細(xì)胞的質(zhì)量/消耗基質(zhì)的質(zhì)量=Ax/^s.裝料系數(shù)發(fā)酵時，料液體積占罐總體積的比例，也稱填充系數(shù)。.實罐滅菌將培養(yǎng)基置于發(fā)酵罐中用蒸汽加熱，達(dá)到預(yù)定滅菌溫度后，維持一定時間，再冷卻到發(fā)酵溫度，然后接種發(fā)酵，又稱分批發(fā)酵。二．填空三．簡答題.通用式子機(jī)械攪拌發(fā)酵罐中的平直葉輪攪拌器為什么要安一個圓盤？答：通??-?器如果沒有圓盤，從攪拌器下方空氣管進(jìn)入的無菌空氣氣泡就會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小，溶氧系數(shù)降低；同時氣泡大，上升速度快，走短路，傳質(zhì)效果差，而安一個圓盤，大的氣泡受到氣泡的阻擋，只能從圓盤中央周邊的攪拌漿液打碎、分散，提高了溶氧系數(shù)。.在培養(yǎng)基的滅菌過程中是否能做到絕對無菌？為什么？發(fā)酵生產(chǎn)中對培養(yǎng)基的滅菌的無菌程度是多少？答：T=2.303x1/kxlogN0/Ns若要求滅菌后絕對無菌，即Ns=0,從上面公式可以看得出滅菌時間將等于無窮大，這對生產(chǎn)來說是不可能，所以培養(yǎng)基滅菌后，在培養(yǎng)液中，必然還殘留一定的活菌。工程上通過以N0=10八-3個/罐來進(jìn)行計算，即雜菌污染降低到被處理的每1000罐中只殘留一個活菌的程度，這就可以滿足生產(chǎn)的要求了。.試以超濾或反滲透為例論述膜分離原理，膜分離技術(shù)分離生物藥物產(chǎn)品有何特點和優(yōu)點？答：以反滲透為例如下：假設(shè)有一個只能透過溶劑而不能通過溶質(zhì)的半透膜，將純?nèi)軇ū惹伤汲龃T果巧思出碩果巧思出碩果如純水）和濃溶液分別置于膜兩側(cè)，因施加在溶液上方的壓力不同，表現(xiàn)出三種情況如圖所示。ABC替看法金串解近弟弟無外界壓力作用時，由于純?nèi)軇ㄋ┑幕瘜W(xué)位U1大于溶液中溶劑的化學(xué)位U2,引起純?nèi)軇ㄋ┩高^膜像溶液側(cè)遷移，這就是滲透，如圖A。對溶液施加壓力，提高其化學(xué)位，就降低了膜兩側(cè)溶劑的化學(xué)位差，從而降低了純?nèi)軇┫蛉芤簼B透的透過速率。黨施加在溶液上的壓力恰好使溶劑的化學(xué)位與純?nèi)軇兯┑幕瘜W(xué)位相等，于是系統(tǒng)達(dá)到滲透壓平衡，此時溶液承受的壓力稱為滲透壓△口，如圖B。對溶液施加的壓力超過滲透壓△口時，溶液中溶劑的化學(xué)位高于純?nèi)軇ㄋ┑幕瘜W(xué)位，于是溶液中溶劑（水）以壓力差為推動力，通過膜向純?nèi)軇ㄋ畟?cè)）遷移，實現(xiàn)了從溶液中分離出溶劑（水）。由于此時溶劑的遷移方向與滲透方向相反，故稱為反滲透。如圖C.特點：①膜分離過程中不發(fā)生相變化，與有相變化的分離和其他

分離法相比，能耗要低。②膜分離過程是在常溫下進(jìn)行的，因而特別適用于對熱敏性物質(zhì)的分離、分級、濃縮和富集。例如用于果汁、酶、藥品生產(chǎn)中。膜分離技術(shù)不僅適用于有機(jī)物和無機(jī)物、病毒、細(xì)菌的分離，而且還適用于許多特殊溶液體系的分離，如將溶液中大分子與無機(jī)鹽的分離，一些共沸物或近沸物系的分離等。有知識用壓力作為超濾和反滲透的推動力，因此分離裝置簡單，操作方便，易于自動控制，易于維修。四.請畫出通用式機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐（2.0M八3以下）的結(jié)構(gòu)示意圖，并至少注明是個部件的名稱。通風(fēng)笈醉設(shè)備一之機(jī)械攪拌發(fā)酵罐2、20一人孔;23一排氣口:通風(fēng)笈醉設(shè)備一之機(jī)械攪拌發(fā)酵罐2、20一人孔;23一排氣口:25—視鏡1酵罐結(jié)構(gòu)炙練出技巧炙練出技巧巧思出碩果機(jī)械攪拌發(fā)酵罐<風(fēng)發(fā)醉設(shè)￡機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)小型發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)^2.2CoolingjacKfltHal-bladedCuHurebrOfllBall足Dihjs?fSt&ileairHarv?sbnydrain小螫發(fā)群罐結(jié)構(gòu)圖機(jī)械攪拌發(fā)酵罐<風(fēng)發(fā)醉設(shè)￡機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)小型發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)^2.2CoolingjacKfltHal-bladedCuHurebrOfllBall足Dihjs?fSt&ileairHarv?sbnydrain小螫發(fā)群罐結(jié)構(gòu)圖六．計算1,一臺典^滅漸設(shè)備，培養(yǎng)茶流覆Q=IflW3/h,發(fā)酵畿裝料容積72倘,培養(yǎng)茶的原蛤污染程度為1研個孔一發(fā)窗工藝要求國厝養(yǎng)基滅由原因引起的例痛率為&退，即虱=10一，個/批，滅菌溫度T=398Z查圖得此忖的反應(yīng)速度常數(shù)為k=lL分一1維持段采用無縫鋼管會稱自秘DS=150no“試.求培養(yǎng)基連座火苗過程.小維持時Mt4及維持性的氏度L約需多少.峪O.ZSm/s=3.O.ZSm/s=3.57min59,98xn獸工某內(nèi)麗丁酣廠需新建1如ni訥酮丁師發(fā)群罐.已計算出生及陪期生物合成熱小4X1。'打，鼠蒸發(fā)熱損失5為由的5班也有關(guān)贊料可知解向周圍環(huán)境散失的熱損失?？?2區(qū)1廿kj/h,酷液的出正為ii-l.O^EXI(y;kg/：n\糙酵溫度為WO七,冷搦水讓Q溫度為叩七，山水泡度為￡5C降■卻水的平均比熱G1r4,186Ki/N*6,椎內(nèi)提用蛇管冷卻，冷卻蛇皆為水煤笆箕規(guī)格為5歲60(mmj,壁阻3.5皿lR導(dǎo)熱系數(shù)4=188Kj/(H?h*t),根據(jù)生產(chǎn)蜂驗敷據(jù)可取樣熱系數(shù)口】和5分別為皆口。—h*0和L45X1臚&，強(qiáng)1曾*CL另外管壁/垢層的熱阻取1/此際)裙?h*E/KJ,試求發(fā)酵施冷卻面積、蛇?管總氏度和冷卻水耗量.解：1，總的熱量1乂10'-冊父4丈1『-1,±KlW=3.68M」Cr(kj/ti)03.6X>：1012,冷卻水耗量a===17600C-FJ4.]S6><25-20)R對數(shù)平均溫度差W匕-?’陣__m2.3039—_—Q.0O35Q.0O351十+儲1675003.胡父105,冷卻面積H-==26.」產(chǎn)KN1931x7.2m答：.業(yè)設(shè)計一臺通風(fēng)量為呂0M*/面口的棉花活性炭空/過濾器r空氣壓力為0.4MT"絕對壓力)『已如柏益纖維克行J-L6徼米.地充系數(shù)0-8%,大氣踐速度為D.1此飛也，若進(jìn)入空氣過涌器的空氣含菌量是5000個,要求因空氣原因引起的倒罐率為。.1樂發(fā)醉周期100bio工作蚪近為10r,平均氣溫為20V,讓算空氣過值器的尺寸(過此介質(zhì)厚度利過城器出隹)，表1紂維直軸d=LG微米，填充系數(shù)口=歌時棉花纖雅的片值空氣流速V0(H/sec)0.Q&0.100.501.02.03.0k'(L-coJ0.1930.1350.1D.1951.322.55斛，查表:當(dāng)v=0.I此公改時，K'K.l笳N工1g