發(fā)酵工程設(shè)備復(fù)習(xí)題綱答案版

1、 發(fā)酵工程設(shè)備復(fù)習(xí)題綱1. 發(fā)酵工程的定義，由哪幾部分組成？發(fā)酵工程定義：指采用工程技術(shù)手段，利用生物（主要是微生物）和有活性的離體酶的某些功能，為人類生產(chǎn)有用的生物產(chǎn)品，或直接用微生物參與控制某些工業(yè)生產(chǎn)過程的一種技術(shù)。發(fā)酵工程組成(Fermentation engineering)廣義上，由三部分組成：上游工程、發(fā)酵工程、下游工程。2. 發(fā)酵設(shè)備的基本要求。傳質(zhì)、傳熱；容納培養(yǎng)基，完成發(fā)酵過程；便于原料出入，便于清洗；衛(wèi)生、密封防雜菌；容器不參與任何化學(xué)和生物反應(yīng)；能夠?qū)崿F(xiàn)主要參數(shù)控制：溫度、pH、濃度、菌數(shù)、糖度等所需測參數(shù)的測量與調(diào)控，攪拌、補(bǔ)料；傳感器、自控系統(tǒng)；強(qiáng)度、剛度、耐腐蝕

2、。3. 帶式輸送機(jī)中輸送帶的類型，特點(diǎn)及應(yīng)用場合。輸送帶(又稱環(huán)狀帶)a）對帶的要求：強(qiáng)度大；撓性好；耐磨性好；重量輕；延伸率?。荒透g；均勻性好。b )帶的種類與特點(diǎn)： 橡膠帶、鋼絲帶、布帶、活板帶、鋼板帶、塑料帶。橡膠帶：橡膠+纖維織品復(fù)蓋層：連接襯布，防止襯層受損傷及運(yùn)載物料的磨損。襯層：賦予帶機(jī)械強(qiáng)度和用來傳遞動力標(biāo)準(zhǔn)帶寬：200500(每50mm加)、650、800、1000、1200、1600國產(chǎn)橡膠帶的品種及寬度可查機(jī)械設(shè)計手冊(GB523-74)鋼絲帶 透水性好、強(qiáng)度高、耐高溫，應(yīng)用于一邊輸送，一邊沖洗或烘烤。 如油炸方便面的輸送帶采用不銹鋼鋼絲帶布帶 具有撓性好，抗

3、沖擊性好特點(diǎn)。多用于餅干沖壓成型機(jī)械中。接縫常采用棉線和人造纖維線縫合?；畎鍘?用于輸送瓶子或灌裝生產(chǎn)線中。鋼板帶 用厚度少于1mm鋼板做，用于溫度高場合。4. 橡膠帶的連接方法及其特點(diǎn)。橡膠帶連接方法:a)卡子連接法：強(qiáng)度低，只有原來的35%40%。b)縫線硫化法：接縫強(qiáng)度可達(dá)帶本身強(qiáng)度的90%。c)皮線縫紐法d)膠液冷粘縫紐法：接頭強(qiáng)度可接近帶自身的強(qiáng)度5. 帶式輸送機(jī)中張緊裝置的目的，作用及類型。目的：使輸送帶緊邊平坦，提高其承載能力，保持物料運(yùn)行平穩(wěn)。作用：便于在安裝時張緊輸送帶； 補(bǔ)償因輸送帶伸長產(chǎn)生的松馳現(xiàn)象，避免打滑。類型：螺旋式(拉力螺桿和壓力螺桿)、重錘式和彈簧式。6. 帶式

4、輸送機(jī)生產(chǎn)能力的計算。帶式輸送機(jī)帶速與生產(chǎn)能力計算a) 帶速在1.03.5(m/s)選擇，窄帶取小值；寬帶取大值。b)生產(chǎn)能力7. 螺旋輸送機(jī)的工作原理，輸送螺旋的類型及應(yīng)用場合。原理：在一個圓形或半圓形槽里有一螺旋，利用螺旋的擠壓力，把物料從一端輸送到另一端。螺旋種類與特點(diǎn)實(shí)體螺旋:多用于輸送干燥流動性好的粉、粒狀物料，也可用于水分偏大物料的輸送。帶狀螺旋：輸送塊狀或粘滯性物料。葉片式螺旋：輸送有韌性或可壓縮物料，完成混合或攪拌等工藝操作。齒型螺旋：與葉片式螺旋功能一樣。但齒形可以成片滾壓成型。8. 螺旋輸送機(jī)生產(chǎn)能力的計算。其中：D螺旋直徑；d螺旋軸直徑；s螺距；n轉(zhuǎn)速；F輸送截面積；y充

5、填系數(shù)；r物料堆積密度；j0傾斜系數(shù)9. 斗式提升機(jī)的工作原理，料斗的類型，裝料及卸料方式的分類。工作原理：物料放入料斗里，斗與環(huán)形帶相連，環(huán)狀帶作運(yùn)動時，帶動料斗從一個地方輸送到另一個地方。料斗：是提升機(jī)的承載構(gòu)件。料斗后壁固接在牽引帶(或鏈條)上。根據(jù)料斗形狀可分為深斗、淺斗、尖底斗。裝料方式 (1)挖取式：適用于粉末狀、散粒狀等磨損性較小的物料，輸送速度較高，可達(dá)2m/s，料斗間隔排列。 (2)撒入式：適用于輸送大塊和磨損性較大的物料，輸送速度較低(<1m/s)，料斗呈密接排列。卸料方式(a) 離心式 (b) 重力-離心式 (c) 重力式10. 氣力輸送的流程常見有幾種，各自的特點(diǎn)

6、如何，要求能畫圖說明。典型氣力輸送流程有三種：吸送式、壓送式、吸壓送式吸送氣流輸送流程的特點(diǎn)系統(tǒng)處于負(fù)壓狀態(tài)，粉塵不會飛揚(yáng)； 適宜于物料從幾處向一處集中輸送；適用于堆積面積廣或存放在低、深處物料的輸送(如倉庫、貨船等散糧的輸送)。喂料(即供料)方式簡單要求在氣密條件下排料，對卸料器和除塵器的密閉性要求高；輸送量和輸送距離受限制，動力消耗高。壓送氣流輸送流程與特點(diǎn)特點(diǎn)：適合于大流量、長距離輸送； 卸料方式簡單； 能夠防止雜質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng)； 易造成粉塵外揚(yáng)，輸送條件受限制 吸壓送氣流輸送流程的特點(diǎn)兼有吸送式和壓送式的特點(diǎn)，可多處吸料和壓送至較高、較遠(yuǎn)的地方； 排入大氣的含塵空氣少，能減少物料損失和大氣

7、污染；可減少尾氣凈化設(shè)備；需將物料從壓力較低的吸送段轉(zhuǎn)入壓力較高的壓送段，使得裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜；風(fēng)機(jī)工作條件差。 11. 物料顆粒在垂直和水平管道中的運(yùn)動狀態(tài)與氣流速度的關(guān)系如何？12. 離心泵的工作原理，如何正確選用離心泵？工作原理：泵殼內(nèi)葉輪上有若干彎曲的葉片，葉片之間形成液體流道。啟動前殼內(nèi)灌裝被輸送液，啟動后葉片帶動其間液體一道轉(zhuǎn)動。在離心力作用下，使液體從葉片間沿半徑方向甩向葉輪外緣，并在此過程中液體獲得了能量，流速加大，靜壓提高，達(dá)到輸送目的。當(dāng)液體甩向輪緣時，輪中心形成一定真空度，與液體吸槽產(chǎn)生壓力差，在壓強(qiáng)差的作用下，液體不斷被吸入。只要葉輪不斷轉(zhuǎn)動，液體便不斷地吸入和排出。選擇泵

8、的注意事項a)根據(jù)泵的特性曲線（HQ、NQ、Q）使所選泵最高效率點(diǎn)在泵的工作點(diǎn)附近。b)可拆卸性、結(jié)構(gòu)合理性。13. 容積泵的類型及應(yīng)用特點(diǎn)。容積泵：依靠作往復(fù)運(yùn)動或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動部件擠壓作用對流體作功。(1)往復(fù)運(yùn)動容積泵(活塞泵)以作往復(fù)運(yùn)動部件的容積泵壓頭高，流量大，但需要復(fù)雜的曲柄連桿機(jī)構(gòu)和傳動機(jī)構(gòu)，在酒精行業(yè)應(yīng)用較多。(2) 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動容積泵齒輪泵:可輸送黏稠液體以至膏狀物料。但不能輸送帶有顆粒物料，噪音較大。螺桿泵特點(diǎn)： 能均勻連續(xù)地輸送物料，流量和壓力脈動??； 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無振動和噪聲； 能自吸，改變轉(zhuǎn)速可改變流量； 排出壓力與螺桿長度有關(guān)（螺桿越長，螺距越多，壓頭升高就越大）。 螺桿的螺

9、旋面加工要求高。 適用含固體顆粒和高粘度料液。轉(zhuǎn)子泵 轉(zhuǎn)子泵又稱為萬用輸送泵，從食品飲料類、水果濃縮物到糊狀類物料均可輸送。 特點(diǎn)： a）結(jié)構(gòu)簡單，易于拆洗；b）流量可精確控制；c）可輸送粘度很高的物料；d） 轉(zhuǎn)速較低；e)成本高。f）適宜長距離或高阻力定量輸送； 4. 滑片泵14. 振動篩的篩面運(yùn)動形式及篩面結(jié)構(gòu)怎樣？振動篩的篩面運(yùn)動形式： 靜止傾斜篩面：物料靠自重力沿篩作單向直線滑動，篩程短，效率低。往復(fù)振動篩面：物料沿篩面作往復(fù)滑動，篩程長，用于流動性好而雜物細(xì)小的物料篩選。高速振動篩面：物料在篩面上作微小跳動，篩孔不易堵塞，適于流動性差的細(xì)顆粒。平面回轉(zhuǎn)篩面：物料作螺旋運(yùn)動，篩程長，自

10、動分層效果明顯，效率高。用于流動性差，自動分層難。滾動旋轉(zhuǎn)篩面：物料在篩筒內(nèi)作翻滾運(yùn)動，效率低，生產(chǎn)能力低，常用于初清。15. 水平糖蜜稀釋器的主要結(jié)構(gòu)及作用。主體：圓筒水平管特點(diǎn)：管內(nèi)裝有若干隔板和篩板，將其分成若干空段，以改善糖液的流動形式，使糖蜜與水很好地混合。隔板固定在兩根水平桿上，拆卸、清理方便，無攪拌器。16. 淀粉質(zhì)原料進(jìn)行蒸煮和糖化的目的是什么？蒸煮目的：(1)糊化 借助高溫高壓作用，破壞原料中淀粉顆粒的外皮，使其內(nèi)容物流出，呈溶解狀態(tài)變成可溶性淀粉，以便糖化劑作用，使淀粉變成可發(fā)酵性糖。(2)滅菌 借助蒸汽的高溫高壓作用，殺滅存在于原料中的微生物，保證發(fā)酵過程中原料無雜菌污染

11、，使酒精發(fā)酵能順利進(jìn)行。糖化目的： 淀粉糊化成為溶解狀態(tài)，但不能直接被酵母菌利用。在發(fā)酵前必須加入一定量的糖化劑，使溶解狀態(tài)的淀粉，變?yōu)榻湍改軌虬l(fā)酵的糖類，這一過程稱為糖化。糖化過程是淀粉酶或酸水解的作用，把淀粉糖化變成可發(fā)酵性糖。17. 噴射加熱器的結(jié)構(gòu)及工作原理。工作原理：料液經(jīng)噴嘴高速噴出，帶動周圍氣體運(yùn)動，真空室內(nèi)形成負(fù)壓，使蒸氣吸入，在混合室內(nèi)混合，使物料瞬間達(dá)到蒸煮所需的溫度，后經(jīng)擴(kuò)大管排出，以達(dá)到加熱目的。優(yōu)點(diǎn)：蒸汽與料液混合時間極短，減少了營養(yǎng)物質(zhì)破壞。18. 水力噴射泵和蒸汽噴射泵的工作原理。水力噴射泵工作原理：工作時由水泵將冷水壓入噴射泵，經(jīng)泵中噴嘴高速(1530m/s)噴

12、射造成真空，被抽吸的氣體與水混合進(jìn)入下水管，水可以循環(huán)使用。 蒸汽噴射泵的工作原理：蒸汽以極高的速度進(jìn)入蒸汽噴射泵，并從噴嘴高速噴出，使真空室產(chǎn)生負(fù)壓;混合室內(nèi)蒸汽與吸入的二次蒸汽和不凝性氣體混合，經(jīng)擴(kuò)大管排出。19. 機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)，安裝攪拌器和擋板的作用怎樣？通用的機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐主要部件：罐體，攪拌器和擋板，消泡器，聯(lián)軸器及軸承，變速裝置，空氣分布裝置，軸封，冷卻裝置。攪拌器作用：打碎空氣氣泡，增加氣液接觸界面，以提高氣液間的傳質(zhì)速率。其次是為了使發(fā)酵液充分混和，液體中的固形物料保持懸浮狀態(tài)。 擋板的作用：加強(qiáng)攪拌強(qiáng)度，促使液體上下翻動和控制流型、消除渦流。冷卻列管也可起擋板

13、的作用。20. 發(fā)酵罐壁厚和封頭壁厚的計算。21. 機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐中攪拌器的類型及各自的特點(diǎn)。攪拌器類型：蝸輪式、推進(jìn)式、Lightnin式。蝸輪式優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、傳遞能量高、溶氧速率高。缺點(diǎn)：主要產(chǎn)生徑向液流，軸向混合較差，攪拌強(qiáng)度由軸心向外逐漸減弱。罐內(nèi)液流分成上下兩個循環(huán)區(qū)。推進(jìn)式將液體向前或向后推進(jìn)，使流體形成螺旋狀圓柱流，混合效果好，對流體剪切作用較小。對氣泡的分散效果不夠理想，一般用在循環(huán)發(fā)酵罐中增加液體的循環(huán)量，或用在對已經(jīng)將氣泡分散的發(fā)酵液中，僅起混合效果的作用。軸向型不存在分區(qū)循環(huán)，能使全罐達(dá)到良好的循環(huán)狀態(tài)，對增強(qiáng)罐內(nèi)物料循環(huán)，增加溶氧，提高產(chǎn)酸以及降低能耗有利。22.

14、 端面軸封的原理。端面軸封又稱機(jī)械軸封，指兩塊密封元件垂直于軸線的光潔而平直的表面上相互貼合，并作相對轉(zhuǎn)動而構(gòu)成密封的裝置。原理：動環(huán)與靜環(huán)之間的密封：是靠彈性元件（彈簧、波紋管等）和密封液體壓力在相對運(yùn)動的動環(huán)和靜環(huán)的接觸面（端面）上產(chǎn)生一適當(dāng)?shù)膲壕o力（比壓）使兩個光潔、平直的端面緊密貼合；端面間維持一層極薄的液體膜而達(dá)到密封的作用。這層膜具有液體動壓力與靜壓力，它起著平衡壓力和潤滑端面的作用。兩端面之所以必須高度光潔平直是為了給端面創(chuàng)造完美貼合和使比壓均勻的條件，這是相對旋轉(zhuǎn)密封。23. 氣升式發(fā)酵罐的原理及類型。原理：將無菌空氣通過噴嘴或噴孔射進(jìn)發(fā)酵液中，通過氣液混合物的湍流作用而使空氣

15、泡分割細(xì)碎。由于上升管內(nèi)氣液混合物密度降低，加上壓縮空氣的噴流動能使液體上升；罐內(nèi)液體氣含率小則下沉，形成循環(huán)流動，實(shí)現(xiàn)混合與溶氧傳質(zhì)。氣升式發(fā)酵罐類型：氣升環(huán)流式、 鼓泡式 、 空氣噴射式。24. 自吸式發(fā)酵罐的工作原理及特點(diǎn)。工作原理：當(dāng)發(fā)酵罐內(nèi)充有液體,啟動電機(jī),使轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn),液體或空氣在離心力的作用下被甩向葉輪外緣,流體便獲得能量,若轉(zhuǎn)速愈快,則流體(其中還含有氣體)的動能也愈大，當(dāng)流體離開轉(zhuǎn)子時,由動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能也愈大,在轉(zhuǎn)子中心所造成的負(fù)壓也越大，因此空氣不斷地被吸入，甩向葉輪的外緣，通過定子而使氣液均勻分布甩出。由于轉(zhuǎn)子的攪拌作用，氣液在葉輪的外緣形成強(qiáng)烈的混合流（湍流），使

16、剛剛離開葉輪的空氣立即在不斷循環(huán)的發(fā)酵液中分裂成細(xì)微的氣泡，并在湍流狀態(tài)下混合、翻騰、擴(kuò)散到整個罐中，因此轉(zhuǎn)子同時具有攪拌和充氣兩個作用。 與機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐相比，自吸式發(fā)酵罐具有如下的優(yōu)點(diǎn)：(1)不必配備空氣壓縮機(jī)及其附屬設(shè)備。(2)溶氧速率高，溶氧效率高、能耗較低。(3)用于酵母生產(chǎn)和醋酸發(fā)酵具有生產(chǎn)效率高、經(jīng)濟(jì)效益高的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)：自吸式發(fā)酵罐是負(fù)壓吸入空氣的，易產(chǎn)生雜菌污染。必須配備低阻力損失的高效空氣過濾系統(tǒng)。 25. 固體發(fā)酵罐的功能及特點(diǎn)。固體發(fā)酵罐功能： 1、能進(jìn)行固體發(fā)酵； 2、固體與液體混合、固體與固體物料的混合； 3、可對固體物料進(jìn)行粉碎； 4、可以進(jìn)行物料的烘干及加濕。

17、特點(diǎn)： 1.具有占地面積小、自動化程度高、生產(chǎn)能力大、易于監(jiān)測和控制等顯著優(yōu)點(diǎn)。 2.廣泛應(yīng)用于菌體蛋白、紅曲、纖維素酶、淀粉酶、乙醇、醋曲、醬曲、生物制藥（包括生物農(nóng)藥）、生物肥料以及生物飼料等許多方面。26. 啤酒的前發(fā)酵設(shè)備和后發(fā)酵設(shè)備在結(jié)構(gòu)和作用上有何不同？前發(fā)酵設(shè)備 開放式前發(fā)酵槽：內(nèi)壁均涂有一層特殊涂料作保護(hù)層，以防啤酒中有機(jī)酸對各種材質(zhì)的腐蝕。 密閉式前發(fā)酵槽：具有回收CO2，減少耗冷量，以及減少雜菌污染機(jī)會等優(yōu)點(diǎn)，日益被新建啤酒廠采用。后發(fā)酵槽又稱貯酒罐，主要完成啤酒的繼續(xù)發(fā)酵，并飽和CO2 ，促進(jìn)啤酒的穩(wěn)定、澄清和成熟。27. 影響錐形罐內(nèi)對流和熱交換的主要因素。 發(fā)酵液的對

18、流主要依靠罐內(nèi)的CO2 作用。在不同高度的發(fā)酵液中形成CO2 含量梯度。且罐底液層氣泡密集程度高，其比重比罐上部液層小，使比重較小的發(fā)酵液就具有上浮的提升力。同時在發(fā)酵時上升的CO2 氣泡對周圍的液體具有一種拖曳力。在拖曳力和提升力所造成的氣體攪拌作用下，使罐內(nèi)容物得到循環(huán)，促進(jìn)了發(fā)酵液的混合和熱交換。28. 朝日罐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及用于啤酒生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。特點(diǎn)：利用離心機(jī)回收酵母，利用薄板換熱器控制發(fā)酵溫度，利用循環(huán)泵把發(fā)酵液抽出又送回去。利用朝日罐進(jìn)行一罐法生產(chǎn)啤酒的優(yōu)點(diǎn)：可加速啤酒的成熟，后酵時罐裝量可達(dá)96%，提高了設(shè)備利用率，減少了排除酵母時發(fā)酵液的損失。缺點(diǎn)：動力消耗大。29. 板框過濾機(jī)的

19、結(jié)構(gòu)及操作。板框過濾機(jī)操作：過濾時，濾液穿過濾框兩側(cè)濾布，沿相鄰濾板溝槽流至濾液出口，固體被截留框內(nèi)形成濾餅。濾液引出方式：明流與暗流。明流：濾液從每一濾板下方直接引出。用于一般場合，如發(fā)酵液過濾。暗流：集中在末端出口流出。用于濾液需保持無菌，不與空氣接觸場合。洗滌濾餅時，洗水經(jīng)洗水通道進(jìn)入濾板與濾布之間。橫穿濾框兩側(cè)的濾布及整個濾框厚度的濾餅，最后由非洗滌板下部的濾液出口排出。洗水通過濾餅的厚度為最終過濾操作時的一倍，而洗水通過的過濾面積僅為過濾操作時的1/2。因此，洗滌速率僅為最終過濾速率的1/4。 30. 沉降式離心機(jī)的結(jié)構(gòu)，能畫圖說明。31. 碟片離心機(jī)的工作原理及類型，碟片的作用是什

20、么？排渣的方式如何？能畫圖說明輕重液體在碟片之間的分離路徑。工作過程：當(dāng)具有一定壓力和流速的兩種不同重度液體的混合液（或兩種互不相溶的液體的混合液）進(jìn)入離心分離機(jī)，因碟片組的高速旋轉(zhuǎn)，混合液通過碟片上圓孔形成的垂直通道進(jìn)入碟片間的隙道后，也被帶著高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心力，此時兩種不同重度液體所獲得的離心沉降速度也不同。使得重度大的液體獲得的離心沉降速度大于后續(xù)液體的流速，有向外運(yùn)動的趨勢，從碟片間的隙道內(nèi)向外運(yùn)動，并連續(xù)向鼓壁沉降；重度小的液體獲得的離心沉降速度小于后續(xù)液體的流速，則在后續(xù)液體的推動下被迫反方向向軸心方向流動，移動至轉(zhuǎn)鼓中心的進(jìn)液管周圍，并連續(xù)被排出。這樣，兩種不同重度液體就在碟片

21、間的隙道流動的過程中被分開。碟片式離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓有兩種：澄清用碟片離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓、分離用碟片離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓。碟片使液體在碟片間呈薄層狀流動而分離，減少液體擾動，縮短了沉降路徑，增加了沉降面積，大大提高分離效率和生產(chǎn)能力離心分離機(jī)(懸浮液增濃或澄清)排沉渣方式：（1） 噴嘴式：在運(yùn)轉(zhuǎn)的同時，懸浮固體物以被增濃的漿體狀態(tài)，從轉(zhuǎn)鼓周圍均勻分布的噴嘴中連續(xù)排出。在酵母廠中用于酵母培養(yǎng)液的增濃的酵母離心分離機(jī)多采用這形式。（2） 液壓式：運(yùn)行時，從管7向空腔5通入一定壓強(qiáng)的水，水的壓力使底4上升，排出口8關(guān)閉。當(dāng)環(huán)隙3的沉渣達(dá)到一定，將壓力水從管道9經(jīng)管道10壓向彈簧閥門11，將之開啟，放出空腔5的壓力水，排出口

22、8開啟。沉渣被迅速拋出。32 凹底型夾套加熱式麥芽汁煮沸鍋對改善物料的傳熱有何益處？改善了鍋內(nèi)物料的對流循環(huán)，2個加熱區(qū)采用不同的加熱溫度，中心加熱區(qū)能承受較高的壓力，使用較高的加熱溫度。外夾套加熱區(qū)圓周直徑大，耐壓能力差，采用較低壓力的蒸汽進(jìn)行加熱。33. 中央循環(huán)管蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)及工作原理。結(jié)構(gòu)：分離室或蒸發(fā)室、加熱室、沸騰管、中央循環(huán)管、下管板、折流擋板、上管板。原理：一定量溶液在中央循環(huán)管內(nèi)所受的熱量比沸騰管內(nèi)所受的熱量要小，根據(jù)熱流體密度比冷流體密度小的規(guī)律（熱流體向上運(yùn)動，冷流體向下運(yùn)動），可知中央循環(huán)管內(nèi)溶液為向下運(yùn)動，沸騰管內(nèi)溶液為向上運(yùn)動。溶液在設(shè)備中不斷地作自然循環(huán)，溶液水分

23、以二次蒸汽形式逸出。34. 升膜形成的機(jī)理，升膜式蒸發(fā)器進(jìn)行真空升膜蒸發(fā)的條件。升膜形成原理： 開始加熱，在管壁的液體受熱溫度升高，密度下降，而管中心的液體溫度較低，使液體在管內(nèi)產(chǎn)生自然對流運(yùn)動。 當(dāng)物料到了相應(yīng)沸騰溫度，產(chǎn)生蒸汽氣泡分散在物料中。因氣泡密度小，通過液體而上升。流體比重降低。 物料溫度不斷上升，汽泡大量增加，小汽泡相互碰撞形成大汽泡。氣體上升速度加快。液相因混有蒸汽氣泡，使其靜壓頭下降。 當(dāng)汽泡繼續(xù)增大形成柱狀，占據(jù)管子中部的大部分空間，二次蒸氣以較大速度上升，而液體受重力作用沿汽泡邊緣下滑。 當(dāng)液體下降較多時，大個柱狀氣泡截斷。此時液相仍然是連續(xù)相。流體處于強(qiáng)烈的湍流狀態(tài)，氣

24、柱上升并帶動周圍部分液體一起運(yùn)動。 若液體溫度能達(dá)到一定值，滑流下來液體很快蒸發(fā)，未蒸發(fā)的液體也被高速氣流拖帶，二次蒸氣占據(jù)整個管子中間空間，液體分布于管壁，形成液膜。 氣流速度進(jìn)一步加大，即蒸發(fā)強(qiáng)度過高，蒸汽流速太快，蒸汽會把溶液以霧沫形成式夾帶離開液膜，管中部的高速蒸汽流形成帶有霧沫的噴霧流，同時也使所形成的“液膜”迅速減薄。 如果汽速進(jìn)一步增加，霧沫夾帶進(jìn)一步嚴(yán)重，使液膜上升的速度趕不上溶液蒸發(fā)速度，則管壁上的液膜將會出現(xiàn)局部被干燥、結(jié)疤、結(jié)垢、結(jié)焦等不正常現(xiàn)象。35. 降膜蒸發(fā)器用于布膜的分配器的類型及特點(diǎn)。分配板式：在管頂部裝有一張多孔篩板，孔的中心對應(yīng)于兩管的中心距中點(diǎn)。螺紋槽塞式

25、：管子上有一個開有螺旋槽的塞，液體在螺旋槽中旋轉(zhuǎn)，在慣性作用下液體在管中旋轉(zhuǎn)打圈布管。喇叭嘴式：把實(shí)心塞子做成底部為凹形，呈喇叭狀，底部的塞邊與管壁有一定均勻間距，液體在此環(huán)形間隙中流入管內(nèi)周邊。鋸齒形溢流管式：在上方管口周邊做成鋸齒形，以增加液體的溢流周邊。當(dāng)液面稍高于管口時，則可以沿周邊均勻地溢流而布膜。36. 能畫圖說明板式真空蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)及物料流向。物料流向的圖見第七章39頁。37. 試比較我們所介紹的幾種膜式真空蒸發(fā)器是如何進(jìn)行布膜的。升膜式：原料由加熱室底部進(jìn)入管內(nèi)，管外壁與殼體構(gòu)成的空間通入蒸氣，液體加熱蒸發(fā)拉成液膜。降膜式：液體物料從加熱管上部進(jìn)入，經(jīng)分配器分配進(jìn)入加熱管，并沿

26、管壁成膜狀下落。板式真空蒸發(fā)器以成型加熱板形成液膜而不是用二次蒸汽與分配器形成液膜。刮板式：液膜用機(jī)械刮板作用形成而不是用二次蒸汽的拖拉形成。離心薄膜式：物料經(jīng)過分配管后，注入旋轉(zhuǎn)碟片的下外表面，料液注入后，很快展成0.1mm厚的液膜，并在1s內(nèi)沿傳熱面流過，水份很快汽化。38. 離心薄膜真空蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)和工作過程結(jié)構(gòu)：內(nèi)疊置多個錐形空心碟片，轉(zhuǎn)鼓固定在空心軸上并隨之轉(zhuǎn)動。工作過程：接近沸點(diǎn)的物料經(jīng)過分配管噴至各空心碟片下表面內(nèi)圓處，碟片高速旋轉(zhuǎn)使料液很快展成0.1mm厚的液膜。濃縮液匯集于轉(zhuǎn)鼓上部周邊濃縮液聚集槽，通過真空從濃縮液出口吸出。二次蒸汽經(jīng)離心盤中央孔匯集上升，通過二次蒸汽出口進(jìn)入

27、冷凝器。加熱蒸汽由轉(zhuǎn)鼓空心軸經(jīng)碟片外緣徑向孔進(jìn)入碟片夾套，對外壁表面液膜進(jìn)行加熱蒸發(fā)。料液在12s內(nèi)沿傳熱面流過，水份很快汽化。冷凝水靠離心力，經(jīng)碟片徑向孔甩到夾套的下邊緣匯集，從冷凝水出口排出。39. 啤酒生產(chǎn)中對麥芽干燥工藝的要求。干燥時期干燥時間/h床層下熱空氣溫度/C麥芽含水分量/% 10 55 4410 4 65 106 4 75 64 3 85 43.540. 噴霧干燥的原理及特點(diǎn)，噴霧干燥系統(tǒng)的組成。噴霧干燥是液體通過噴霧器噴灑成極細(xì)小的霧狀液滴，并依靠干燥介質(zhì)（熱空氣、煙道風(fēng)）與液滴均勻混合，進(jìn)行熱質(zhì)交換，使水分汽化。噴霧干燥特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：a) 干燥速度快，時間短；b) 物料溫度

28、不高；c) 制品有良好分散性和溶解性；d) 產(chǎn)品純度高。 e) 生產(chǎn)過程簡化,操作控制方便。f) 適宜連續(xù)化大規(guī)模生產(chǎn)。g) 容易改變操作條件，控制或調(diào)節(jié)產(chǎn)品的質(zhì)理指標(biāo)。h) 可滿足產(chǎn)品的各種要求。缺點(diǎn)：a) 設(shè)備較復(fù)雜，投資大。b) 廢氣中夾帶一定的微粉，需高效分離裝置。c) 設(shè)備龐大，且衛(wèi)生條件要求高，清理工作量大。d) 熱效率不高，熱消耗大，動耗高。 噴霧干燥設(shè)備包括原料供給系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)、空氣加熱系統(tǒng)、氣固分離系統(tǒng)及控制系統(tǒng)。 噴霧干燥系統(tǒng)主要由噴霧器、干燥室、熱風(fēng)分配器、加熱器、抽風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、分離器、進(jìn)風(fēng)過濾器等組成。比較壓力式、離心式、氣流式霧化器的結(jié)構(gòu)、原理及霧化性能。41.

29、比 較 壓 力 式、離 心 式、氣 流 式 霧 化 器 的 結(jié) 構(gòu) 、原理 及 霧 化 性 能 ？壓力噴霧器工作原理：經(jīng)過高壓泵加壓后料液以一定的速度沿切線方向進(jìn)入噴嘴的旋轉(zhuǎn)室，或通過具有螺旋槽的噴嘴心進(jìn)入旋轉(zhuǎn)室。此時，液體的部分壓力能轉(zhuǎn)化為動能，形成液體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，旋轉(zhuǎn)速度與旋渦半徑成反比（自由旋渦動量矩守恒定律）。因此在回轉(zhuǎn)中心處，液體壓力能很小，結(jié)果在噴嘴中央形成一股壓力等于大氣壓的空氣旋流，而液體則繞空氣心已環(huán)狀液膜旋轉(zhuǎn)地從噴嘴噴出。液膜再受噴嘴外的空氣摩擦作用下，形成細(xì)小液滴。離心噴霧器工作原理：液體送入高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤（轉(zhuǎn)盤線速度為75150m/s），在離心力作用下，液體在盤邊緣以薄

30、膜狀甩出。液膜再受噴嘴外的空氣摩擦作用下，形成細(xì)小液滴。氣流式霧化器原理：利用蒸汽或壓縮空氣的高速運(yùn)動(一般為200300m/s)使料液在噴嘴出口處相遇而產(chǎn)生液膜分裂而霧化。42. 如何提高噴霧干燥熱利用率的錯拖。措施：a)當(dāng)外界空氣溫度一定時，應(yīng)盡量提高干燥室的進(jìn)風(fēng)溫度T1。b)降低排風(fēng)溫度T2，再用二次干燥方法，把因降低排風(fēng)溫度所引起物料水分升高去除。c)排風(fēng)熱能的再利用43. 冷凍升華干燥的原理及特點(diǎn)冷凍升華干燥原理：是將濕物料先凍結(jié)至冰點(diǎn)以下，使水分變成固態(tài)冰，然后在較高的真空度下，將冰直接轉(zhuǎn)化成蒸汽而除去。干燥特點(diǎn)：干燥溫度低，產(chǎn)品保留原有色、香、味、營養(yǎng)，維生素C破壞少；干燥后制品不失原有的固體結(jié)構(gòu)；復(fù)水性好（溶于水的無機(jī)鹽能保持原位，均勻地分布在物料中）；重量輕、運(yùn)輸方便、外形好；生產(chǎn)成本高，投資大，操作費(fèi)用大。物料在低壓下干燥，能滅菌或抑制某些細(xì)菌的活動，降止氧化變質(zhì)。44. 了解一些常見的生物制品所適合的干燥設(shè)備的類型。生物工程常用的干燥設(shè)備45. 蒸餾過程中粗餾和精餾有何不同。（網(wǎng)上答案，不是很準(zhǔn)確）粗餾是相對于精餾而言的，就是對餾分沸點(diǎn)區(qū)分不是很細(xì)的蒸餾。46. 酒精蒸餾流程中，與氣相進(jìn)塔相比，液相進(jìn)塔有