发酵工程设备复习题纲答案版

1. 发酵工程的定义，由哪几部分组成？

发酵工程定义：指采用工程技术手段，利用生物（主要是微生物）和有活性的离体酶的某些功能，为人类生产有用的生物产品，或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。 发酵工程组成(Fermentation engineering)

广义上，由三部分组成：上游工程、发酵工程、下游工程。 2. 发酵设备的基本要求。 传质、传热；

容纳培养基，完成发酵过程； 便于原料出入，便于清洗； 卫生、密封防杂菌；

容器不参与任何化学和生物反应； 能够实现主要参数控制：

温度、pH、浓度、菌数、糖度等所需测参数的测量与，搅拌、补料…； 传感器、自控系统；

强度、刚度、耐腐蚀… …。

3. 带式输送机中输送带的类型，特点及应用场合。 输送带(又称环状带)

a）对带的要求：强度大；挠性好；耐磨性好；重量轻；延伸率小；耐腐蚀；均匀性好。 b )带的种类与特点：

橡胶带、钢丝带、布带、活板带、钢板带、塑料带。 橡胶带：橡胶+纤维织品

复盖层：连接衬布，防止衬层受损伤及运载物料的磨损。 衬层：赋予带机械强度和用来传递动力

标准带宽：200~500(每50mm加)、650、800、1000、1200、1600 国产橡胶带的品种及宽度可查机械设计手册(GB523-74) 钢丝带

透水性好、强度高、耐高温，应用于一边输送，一边冲洗或烘烤。 如油炸方便面的输送带采用不锈钢钢丝带 布带

具有挠性好，抗冲击性好特点。多用于饼干冲压成型机械中。

接缝常采用棉线和人造纤维线缝合。 活板带

用于输送瓶子或灌装生产线中。 钢板带

用厚度少于1mm钢板做，用于温度高场合。 4. 橡胶带的连接方法及其特点。 橡胶带连接方法:

a)卡子连接法：强度低，只有原来的35%~40%。 b)缝线硫化法：接缝强度可达带本身强度的90%。 c)皮线缝纽法

d)胶液冷粘缝纽法：接头强度可接近带自身的强度 5. 带式输送机中张紧装置的目的，作用及类型。

目的：使输送带紧边平坦，提高其承载能力，保持物料运行平稳。 作用：①便于在安装时张紧输送带；

②补偿因输送带伸长产生的松驰现象，避免打滑。 类型：螺旋式(拉力螺杆和压力螺杆)、重锤式和弹簧式。 6. 带式输送机生产能力的计算。 带式输送机带速与生产能力计算

a) 带速在1.0~3.5(m/s)选择，窄带取小值；宽带取大值。 b)生产能力

Q水平Bh(Kg/s)

7. 螺旋输送机的工作原理，输送螺旋的类型及应用场合。 原理：在一个圆形或半圆形槽里有一螺旋，利用螺旋的挤压力，把物料从一端输送到另一端。 螺旋种类与特点

实体螺旋:多用于输送干燥流动性好的粉、粒状物料，也可用于水分偏大物料的输送。 带状螺旋：输送块状或粘滞性物料。

叶片式螺旋：输送有韧性或可压缩物料，完成混合或搅拌等工艺操作。 齿型螺旋：与叶片式螺旋功能一样。但齿形可以成片滚压成型。 8. 螺旋输送机生产能力的计算。

Q倾斜Q水平/0Q水平F(D2d2)sn4

其中：D—螺旋直径；d—螺旋轴直径；s—螺距；n—转速；F——充填系数；—0—倾斜系数

9. 斗式提升机的工作原理，料斗的类型，装料及卸料方式的分类。

工作原理：物料放入料斗里，斗与环形带相连，环状带作运动时，带动料斗从一个地方输送到另一个地方。

料斗：是提升机的承载构件。料斗后壁固接在牵引带(或链条)上。 根据料斗形状可分为深斗、浅斗、尖底斗。 装料方式

(1)挖取式：适用于粉末状、散粒状等磨损性较小的物料，输送速度较高，可达2m/s，料斗间隔排列。 (2)撒入式：适用于输送大块和磨损性较大的物料，输送速度较低(<1m/s)，料斗呈密接排列。 卸料方式

(a) 离心式 (b) 重力-离心式 (c) 重力式

10. 气力输送的流程常见有几种，各自的特点如何，要求能画图说明。 典型气力输送流程有三种：吸送式、压送式、吸压送式 吸送气流输送流程的特点

①系统处于负压状态，粉尘不会飞扬； ②适宜于物料从几处向一处集中输送；

③适用于堆积面积广或存放在低、深处物料的输送(如仓库、货船等散粮的输送)。 ④喂料(即供料)方式简单

Q倾斜Q水平0⑤要求在气密条件下排料，对卸料器和除尘器的密闭性要求高； ⑥输送量和输送距离受，动力消耗高。 压送气流输送流程与特点

特点：①适合于大流量、长距离输送； ②卸料方式简单；

③能够防止杂质进入系统；

④易造成粉尘外扬，输送条件受 吸压送气流输送流程的特点

①兼有吸送式和压送式的特点，可多处吸料和压送至较高、较远的地方； ②排入大气的含尘空气少，能减少物料损失和大气污染； ③可减少尾气净化设备；

④需将物料从压力较低的吸送段转入压力较高的压送段，使得装置结构复杂； ⑤风机工作条件差。

11. 物料颗粒在垂直和水平管道中的运动状态与气流速度的关系如何？

12. 离心泵的工作原理，如何正确选用离心泵？

工作原理：泵壳内叶轮上有若干弯曲的叶片，叶片之间形成液体流道。启动前壳内灌装被输送液，启动后叶片带动其间液体一道转动。在离心力作用下，使液体从叶片间沿半径方向甩向叶轮外缘，并在此过程中液体获得了能量，流速加大，静压提高，达到输送目的。当液体甩向轮缘时，轮中心形成一定真空度，与液体吸槽产生压力差，在压强差的作用下，液体不断被吸入。只要叶轮不断转动，液体便不断地吸入和排出。 选择泵的注意事项

a)根据泵的特性曲线（H~Q、N~Q、~Q）使所选泵最高效率点在泵的工作点附近。 b)可拆卸性、结构合理性。 13. 容积泵的类型及应用特点。

容积泵：依靠作往复运动或旋转运动部件挤压作用对流体作功。 (1)往复运动容积泵(活塞泵)

以作往复运动部件的容积泵压头高，流量大，但需要复杂的曲柄连杆机构和传动机构，在酒精行业应用较多。 (2) 旋转运动容积泵

齿轮泵:可输送黏稠液体以至膏状物料。但不能输送带有颗粒物料，噪音较大。 螺杆泵特点：

能均匀连续地输送物料，流量和压力脉动小； 运转平稳，无振动和噪声； 能自吸，改变转速可改变流量；

排出压力与螺杆长度有关（螺杆越长，螺距越多，压头升高就越大）。 螺杆的螺旋面加工要求高。 适用含固体颗粒和高粘度料液。 转子泵

转子泵又称为万用输送泵，从食品饮料类、水果浓缩物到糊状类物料均可输送。 特点：

a）结构简单，易于拆洗；b）流量可精确控制；c）可输送粘度很高的物料；d） 转速较低；e)成本高。f）适宜长距离或高阻力定量输送； 4. 滑片泵

14. 振动筛的筛面运动形式及筛面结构怎样？ 振动筛的筛面运动形式：

静止倾斜筛面：物料靠自重力沿筛作单向直线滑动，筛程短，效率低。

往复振动筛面：物料沿筛面作往复滑动，筛程长，用于流动性好而杂物细小的物料筛选。 高速振动筛面：物料在筛面上作微小跳动，筛孔不易堵塞，适于流动性差的细颗粒。 平面回转筛面：物料作螺旋运动，筛程长，自动分层效果明显，效率高。用于流动性差，自动分层难。

滚动旋转筛面：物料在筛筒内作翻滚运动，效率低，生产能力低，常用于初清。 15. 水平糖蜜稀释器的主要结构及作用。 主体：圆筒水平管

特点：管内装有若干隔板和筛板，将其分成若干空段，以改善糖液的流动形式，使糖蜜与水很好地混合。隔板固定在两根水平杆上，拆卸、清理方便，无搅拌器。 16. 淀粉质原料进行蒸煮和糖化的目的是什么？ 蒸煮目的：

(1)糊化 借助高温高压作用，破坏原料中淀粉颗粒的外皮，使其内容物流出，呈溶解状态变成可溶性淀粉，以便糖化剂作用，使淀粉变成可发酵性糖。

(2)灭菌 借助蒸汽的高温高压作用，杀灭存在于原料中的微生物，保证发酵过程中原料无杂菌污染，使酒精发酵能顺利进行。 糖化目的：

淀粉糊化成为溶解状态，但不能直接被酵母菌利用。在发酵前必须加入一定量的糖化剂，使溶解状态的淀粉，变为酵母能够发酵的糖类，这一过程称为糖化。糖化过程是淀粉酶或酸水解的作用，把淀粉糖化变成可发酵性糖。 17. 喷射加热器的结构及工作原理。

工作原理：料液经喷嘴高速喷出，带动周围气体运动，真空室内形成负压，使蒸气吸入，在混合室内混合，使物料瞬间达到蒸煮所需的温度，后经扩大管排出，以达到加热目的。 优点：蒸汽与料液混合时间极短，减少了营养物质破坏。 18. 水力喷射泵和蒸汽喷射泵的工作原理。

水力喷射泵工作原理：工作时由水泵将冷水压入喷射泵，经泵中喷嘴高速(15~30m/s)喷射造成真空，被抽吸的气体与水混合进入下水管，水可以循环使用。

蒸汽喷射泵的工作原理：蒸汽以极高的速度进入蒸汽喷射泵，并从喷嘴高速喷出，使真空室产生负压;混合室内蒸汽与吸入的二次蒸汽和不凝性气体混合，经扩大管排出。 19. 机械搅拌通风发酵罐的结构，安装搅拌器和挡板的作用怎样？

通用的机械搅拌通风发酵罐主要部件：罐体，搅拌器和挡板，消泡器，联轴器及轴承，变速装置，空气分布装置，轴封，冷却装置。

搅拌器作用：打碎空气气泡，增加气－液接触界面，以提高气－液间的传质速率。其次是为了使发酵液充分混和，液体中的固形物料保持悬浮状态。

挡板的作用：加强搅拌强度，促使液体上下翻动和控制流型、消除涡流。冷却列管也可起挡板的作用。

20. 发酵罐壁厚和封头壁厚的计算。

21. 机械搅拌通风发酵罐中搅拌器的类型及各自的特点。 搅拌器类型：蜗轮式、推进式、Lightnin式。 蜗轮式

优点：结构简单、传递能量高、溶氧速率高。

缺点：主要产生径向液流，轴向混合较差，搅拌强度由轴心向外逐渐减弱。罐内液流分成上下两个循环区。 推进式

将液体向前或向后推进，使流体形成螺旋状圆柱流，混合效果好，对流体剪切作用较小。 对气泡的分散效果不够理想，一般用在循环发酵罐中增加液体的循环量，或用在对已经将气泡分散的发酵液中，仅起混合效果的作用。 轴向型

不存在分区循环，能使全罐达到良好的循环状态，对增强罐内物料循环，增加溶氧，提高产酸以及降低能耗有利。 22. 端面轴封的原理。 端面轴封又称机械轴封，指两块密封元件垂直于轴线的光洁而平直的表面上相互贴合，并作相对转动而构成密封的装置。

原理：动环与静环之间的密封：是靠弹性元件（弹簧、波纹管等）和密封液体压力在相对运动的动环和静环的接触面（端面）上产生一适当的压紧力（比压）使两个光洁、平直的端面紧密贴合；端面间维持一层极薄的液体膜而达到密封的作用。这层膜具有液体动压力与静压力，它起着平衡压力和润滑端面的作用。两端面之所以必须高度光洁平直是为了给端面创造完美贴合和使比压均匀的条件，这是相对旋转密封。 23. 气升式发酵罐的原理及类型。 原理：将无菌空气通过喷嘴或喷孔射进发酵液中，通过气液混合物的湍流作用而使空气泡分割细碎。由于上升管内气液混合物密度降低，加上压缩空气的喷流动能使液体上升；罐内液体气含率小则下沉，形成循环流动，实现混合与溶氧传质。 气升式发酵罐类型：气升环流式、 鼓泡式 、 空气喷射式。 24. 自吸式发酵罐的工作原理及特点。

工作原理：当发酵罐内充有液体,启动电机,使转子高速旋转,液体或空气在离心力的作用下被甩向叶轮外缘,流体便获得能量,若转速愈快,则流体(其中还含有气体)的动能也愈大，当流体离开转子时,由动能转变为静压能也愈大,在转子中心所造成的负压也越大，因此空气不断地被吸入，甩向叶轮的外缘，通过定子而使气液均匀分布甩出。由于转子的搅拌作用，气液在叶轮的外缘形成强烈的混合流（湍流），使刚刚离开叶轮的空气立即在不断循环的发酵液中成细微的气泡，并在湍流状态下混合、翻腾、扩散到整个罐中，因此转子同时具有搅拌和充气两个作用。

与机械搅拌通风发酵罐相比，自吸式发酵罐具有如下的优点： (1)不必配备空气压缩机及其附属设备。 (2)溶氧速率高，溶氧效率高、能耗较低。

(3)用于酵母生产和醋酸发酵具有生产效率高、经济效益高的优点。 缺点：

自吸式发酵罐是负压吸入空气的，易产生杂菌污染。 必须配备低阻力损失的高效空气过滤系统。 25. 固体发酵罐的功能及特点。 固体发酵罐功能：

1、能进行固体发酵；

2、固体与液体混合、固体与固体物料的混合； 3、可对固体物料进行粉碎； 4、可以进行物料的烘干及加湿。 特点：

1.具有占地面积小、自动化程度高、生产能力大、易于监测和控制等显著优点。

2.广泛应用于菌体蛋白、红曲、纤维素酶、淀粉酶、乙醇、醋曲、酱曲、生物制药（包括生物农药）、生物肥料以及生物饲料等许多方面。

26. 啤酒的前发酵设备和后发酵设备在结构和作用上有何不同？ 前发酵设备

开放式前发酵槽：内壁均涂有一层特殊涂料作保护层，以防啤酒中有机酸对各种材质的腐蚀。

密闭式前发酵槽：具有回收CO2，减少耗冷量，以及减少杂菌污染机会等优点，日益被新建啤酒厂采用。

后发酵槽又称贮酒罐，主要完成啤酒的继续发酵，并饱和CO2 ，促进啤酒的稳定、澄清和成熟。

27. 影响锥形罐内对流和热交换的主要因素。

发酵液的对流主要依靠罐内的CO2 作用。在不同高度的发酵液中形成CO2 含量梯度。且罐底液层气泡密集程度高，其比重比罐上部液层小，使比重较小的发酵液就具有上浮的提升力。同时在发酵时上升的CO2 气泡对周围的液体具有一种拖曳力。在拖曳力和提升力所造成的气体搅拌作用下，使罐内容物得到循环，促进了发酵液的混合和热交换。 28. 朝日罐的结构特点及用于啤酒生产的优点。

特点：利用离心机回收酵母，利用薄板换热器控制发酵温度，利用循环泵把发酵液抽出又送回去。

利用朝日罐进行一罐法生产啤酒的优点：可加速啤酒的成熟，后酵时罐装量可达96%，提高了设备利用率，减少了排除酵母时发酵液的损失。 缺点：动力消耗大。

29. 板框过滤机的结构及操作。 板框过滤机操作：

过滤时，滤液穿过滤框两侧滤布，沿相邻滤板沟槽流至滤液出口，固体被截留框内形成滤饼。

滤液引出方式：明流与暗流。

明流：滤液从每一滤板下方直接引出。用于一般场合，如发酵液过滤。 暗流：集中在末端出口流出。用于滤液需保持无菌，不与空气接触场合。

洗涤滤饼时，洗水经洗水通道进入滤板与滤布之间。横穿滤框两侧的滤布及整个滤框厚度的滤饼，最后由非洗涤板下部的滤液出口排出。 洗水通过滤饼的厚度为最终过滤操作时的一倍，而洗水通过的过滤面积仅为过滤操作时的1/2。因此，洗涤速率仅为最终过滤速率的1/4。 30. 沉降式离心机的结构，能画图说明。

31. 碟片离心机的工作原理及类型，碟片的作用是什么？排渣的方式如何？能画图说明轻重液体在碟片之间的分离路径。 工作过程：当具有一定压力和流速的两种不同重度液体的混合液（或两种互不相溶的液体的混合液）进入离心分离机，因碟片组的高速旋转，混合液通过碟片上圆孔形成的垂直通道进入碟片间的隙道后，也被带着高速旋转，产生离心力，此时两种不同重度液体所获得的离心沉降速度也不同。使得重度大的液体获得的离心沉降速度大于后续液体的流速，有向外运动的趋势，从碟片间的隙道内向外运动，并连续向鼓壁沉降；重度小的液体获得的离心沉降速度小于后续液体的流速，则在后续液体的推动下被迫反方向向轴心方向流动，移动至转鼓中心的进液管周围，并连续被排出。这样，两种不同重度液体就在碟片间的隙道流动的过程中被分开。

碟片式离心机的转鼓有两种：澄清用碟片离心机转鼓、分离用碟片离心机转鼓。

碟片使液体在碟片间呈薄层状流动而分离，减少液体扰动，缩短了沉降路径，增加了沉降面积，大大提高分离效率和生产能力

离心分离机(悬浮液增浓或澄清)排沉渣方式：

（1）喷嘴式：在运转的同时，悬浮固体物以被增浓的浆体状态，从转鼓周围均匀分布的喷嘴中连续排出。在酵母厂中用于酵母培养液的增浓的酵母离心分离机多采用这形式。

（2）液压式：运行时，从管7向空腔5通入一定压强的水，水的压力使底4上升，排出口8关闭。当环隙3的沉渣达到一定，将压力水从管道9经管道10压向弹簧阀门11，将之开启，放出空腔5的压力水，排出口8开启。沉渣被迅速抛出。

32．凹底型夹套加热式麦芽汁煮沸锅对改善物料的传热有何益处？

改善了锅内物料的对流循环，2个加热区采用不同的加热温度，中心加热区能承受较高的压

力，使用较高的加热温度。外夹套加热区圆周直径大，耐压能力差，采用较低压力的蒸汽进行加热。

33. 循环管蒸发器的结构及工作原理。

结构：分离室或蒸发室、加热室、沸腾管、循环管、下管板、折流挡板、上管板。 原理：一定量溶液在循环管内所受的热量比沸腾管内所受的热量要小，根据热流体密度比冷流体密度小的规律（热流体向上运动，冷流体向下运动），可知循环管内溶液为向下运动，沸腾管内溶液为向上运动。溶液在设备中不断地作自然循环，溶液水分以二次蒸汽形式逸出。

34. 升膜形成的机理，升膜式蒸发器进行真空升膜蒸发的条件。 升膜形成原理：

开始加热，在管壁的液体受热温度升高，密度下降，而管中心的液体温度较低，使液体在管内产生自然对流运动。

当物料到了相应沸腾温度，产生蒸汽气泡分散在物料中。因气泡密度小，通过液体而上升。流体比重降低。

物料温度不断上升，汽泡大量增加，小汽泡相互碰撞形成大汽泡。气体上升速度加快。液相因混有蒸汽气泡，使其静压头下降。

当汽泡继续增大形成柱状，占据管子中部的大部分空间，二次蒸气以较大速度上升，而液体受重力作用沿汽泡边缘下滑。

当液体下降较多时，大个柱状气泡截断。此时液相仍然是连续相。流体处于强烈的湍流状态，气柱上升并带动周围部分液体一起运动。

若液体温度能达到一定值，滑流下来液体很快蒸发，未蒸发的液体也被高速气流拖带，二次蒸气占据整个管子中间空间，液体分布于管壁，形成液膜。

气流速度进一步加大，即蒸发强度过高，蒸汽流速太快，蒸汽会把溶液以雾沫形成式夹带离开液膜，管中部的高速蒸汽流形成带有雾沫的喷雾流，同时也使所形成的“液膜”迅速减薄。

如果汽速进一步增加，雾沫夹带进一步严重，使液膜上升的速度赶不上溶液蒸发速度，则管壁上的液膜将会出现局部被干燥、结疤、结垢、结焦等不正常现象。

加热蒸汽与物料蒸发温度差200C~300C升膜条件25~50m/s(常压)二次蒸汽在管内流速100~160m/s(真空) 

35. 降膜蒸发器用于布膜的分配器的类型及特点。

分配板式：在管顶部装有一张多孔筛板，孔的中心对应于两管的中心距中点。

螺纹槽塞式：管子上有一个开有螺旋槽的塞，液体在螺旋槽中旋转，在惯性作用下液体在管中旋转打圈布管。

喇叭嘴式：把实心塞子做成底部为凹形，呈喇叭状，底部的塞边与管壁有一定均匀间距，液体在此环形间隙中流入管内周边。

锯齿形溢流管式：在上方管口周边做成锯齿形，以增加液体的溢流周边。当液面稍高于管口时，则可以沿周边均匀地溢流而布膜。

36. 能画图说明板式真空蒸发器的结构及物料流向。 物料流向的图见第七章39页。

37. 试比较我们所介绍的几种膜式真空蒸发器是如何进行布膜的。

升膜式：原料由加热室底部进入管内，管外壁与壳体构成的空间通入蒸气，液体加热蒸发拉成液膜。

降膜式：液体物料从加热管上部进入，经分配器分配进入加热管，并沿管壁成膜状下落。板

式真空蒸发器以成型加热板形成液膜而不是用二次蒸汽与分配器形成液膜。 刮板式：液膜用机械刮板作用形成而不是用二次蒸汽的拖拉形成。

离心薄膜式：物料经过分配管后，注入旋转碟片的下外表面，料液注入后，很快展成0.1mm厚的液膜，并在1s内沿传热面流过，水份很快汽化。 38. 离心薄膜真空蒸发器的结构和工作过程

结构：内叠置多个锥形空心碟片，转鼓固定在空心轴上并随之转动。 工作过程：接近沸点的物料经过分配管喷至各空心碟片下表面内圆处，碟片高速旋转使料液很快展成0.1mm厚的液膜。浓缩液汇集于转鼓上部周边浓缩液聚集槽，通过真空从浓缩液出口吸出。二次蒸汽经离心盘孔汇集上升，通过二次蒸汽出口进入冷凝器。加热蒸汽由转鼓空心轴经碟片外缘径向孔进入碟片夹套，对外壁表面液膜进行加热蒸发。料液在1~2s内沿传热面流过，水份很快汽化。冷凝水靠离心力，经碟片径向孔甩到夹套的下边缘汇集，从冷凝水出口排出。

39. 啤酒生产中对麦芽干燥工艺的要求。 干燥时期 干燥时间/h 床层下热空气温度/C 麦芽含水分量/% Ⅰ 10 55 44~10 Ⅱ 4 65 10~6 Ⅲ 4 75 6~4 Ⅳ 3 85 4~3.5 40. 喷雾干燥的原理及特点，喷雾干燥系统的组成。

喷雾干燥是液体通过喷雾器喷洒成极细小的雾状液滴，并依靠干燥介质（热空气、烟道风……）与液滴均匀混合，进行热质交换，使水分汽化。 喷雾干燥特点： 优点：

a) 干燥速度快，时间短； b) 物料温度不高；

c) 制品有良好分散性和溶解性； d) 产品纯度高。

e) 生产过程简化,操作控制方便。 f) 适宜连续化大规模生产。

g) 容易改变操作条件，控制或调节产品的质理指标。 h) 可满足产品的各种要求。 缺点：

a) 设备较复杂，投资大。

b) 废气中夹带一定的微粉，需高效分离装置。 c) 设备庞大，且卫生条件要求高，清理工作量大。 d) 热效率不高，热消耗大，动耗高。

喷雾干燥设备包括原料供给系统、干燥系统、空气加热系统、气固分离系统及控制系统。 喷雾干燥系统主要由喷雾器、干燥室、热风分配器、加热器、抽风机、鼓风机、分离器、进风过滤器等组成。比较压力式、离心式、气流式雾化器的结构、原理及雾化性能。 41. 比 较 压 力 式、离 心 式、气 流 式 雾 化 器 的 结 构 、原理 及 雾 化 性 能 ？ 压力喷雾器 工作原理：经过高压泵加压后料液以一定的速度沿切线方向进入喷嘴的旋转室，或通过具有螺旋槽的喷嘴心进入旋转室。此时，液体的部分压力能转化为动能，形成液体的旋转运动，旋转速度与旋涡半径成反比（自由旋涡动量矩守恒定律）。因此在回转中心处，液体压力能

很小，结果在喷嘴形成一股压力等于大气压的空气旋流，而液体则绕空气心已环状液膜旋转地从喷嘴喷出。液膜再受喷嘴外的空气摩擦作用下，形成细小液滴。 离心喷雾器

工作原理：液体送入高速旋转的转盘（转盘线速度为75~150m/s），在离心力作用下，液体在盘边缘以薄膜状甩出。液膜再受喷嘴外的空气摩擦作用下，形成细小液滴。 气流式雾化器

原理：利用蒸汽或压缩空气的高速运动(一般为200~300m/s)使料液在喷嘴出口处相遇而产生液膜而雾化。

42. 如何提高喷雾干燥热利用率的错拖。 措施：

a)当外界空气温度一定时，应尽量提燥室的进风温度T1。

b)降低排风温度T2，再用二次干燥方法，把因降低排风温度所引起物料水分升高去除。 c)排风热能的再利用

43. 冷冻升华干燥的原理及特点

冷冻升华干燥原理：是将湿物料先冻结至冰点以下，使水分变成固态冰，然后在较高的真空度下，将冰直接转化成蒸汽而除去。 干燥特点：

干燥温度低，产品保留原有色、香、味、营养，维生素C破坏少； 干燥后制品不失原有的固体结构；

复水性好（溶于水的无机盐能保持原位，均匀地分布在物料中）； 重量轻、运输方便、外形好；

生产成本高，投资大，操作费用大。

物料在低压下干燥，能灭菌或抑制某些细菌的活动，降止氧化变质。 44. 了解一些常见的生物制品所适合的干燥设备的类型。 生物工程常用的干燥设备

45. 蒸馏过程中粗馏和精馏有何不同。（网上答案，不是很准确） 粗馏是相对于精馏而言的，就是对馏分沸点区分不是很细的蒸馏。

46. 酒精蒸馏流程中，与气相进塔相比，液相进塔有何优点？与两塔流程比，三塔流程又有何优点？

液相进塔则是粗馏塔发生的酒汽先冷凝成液体，然后进入精馏塔，这种方式由于多一次排醛机会，成品质量较好，适用于糖蜜酒精厂。

三塔流程包括三个塔，一是粗馏塔，二是排醛塔又称分馏塔，它安装在粗馏塔与精馏塔之间，它的作用是排除醛脂类头级杂质。三是精馏塔，它除有浓缩酒精提高浓度作用外，还继续排除杂质，使能获得精馏酒精。

47. 比较泡罩塔、筛板塔、浮阀塔各有何优缺点。 答

48. 精馏塔上的异常操作现象，如何控制。

（1）漏液 当气体通过塔板的速度较小时，气体通过升气孔道的动压不足以阻止板上液体经孔道流下时，便会出现漏液现象。 控制措施：造成漏液的主要原因是气速太小和板面上液面落差所引起的气流分布不均匀。在塔板液体入口处，液层较厚，往往出现漏液，为此常在塔板液体入口处留出一条不开孔的区域，称为安定区。

（2）液沫夹带 上升气流穿过塔板上液层时，必然将部分液体分散成微小液滴，气体夹带着这些液滴在板间的空间上升，如液滴来不及沉降分离，则将随气体进入上层塔板，这种现象称为液沫夹带。

控制措施：影响液沫夹带量的因素很多，最主要的是空塔气速和塔板间距。空塔气速减小及塔板间距增大，可使液沫夹带量减小。

（3）液泛 当塔板上液体流量很大，上升气体的速度很高时，液体被气体夹带到上一层塔板上的量剧增，使塔板间充满气液混合物，最终使整个塔内都充满液体，这种由于液沫夹带量过大引起的液泛称为夹带液泛。

控制措施：影响液泛的因素除气液流量外，还与塔板的结构，特别是塔板间距等参数有关，设计中采用较大的板间距，可提高泛点气速。 49. 介质过滤除菌的机理。

介质除菌：采用定期灭菌的干燥介质来阻截流过的空气所含的微生物。

过滤除菌机理：被过滤的空气中微生物的粒子很小（0.5~2um)，而一般过滤介质的材料孔隙直径都比微生物的粒子大几倍到几十倍，因此过滤除菌机理比较复杂。 惯性冲击、阻拦、重力沉降、布朗扩散是过滤除菌机理。 50 撑握空气过滤除菌的流程及特点 1）空气压缩冷却过滤流程

是一个设备较简单的空气除菌流程，由压缩机、贮罐、空气冷却器和过滤器组成。只适用于气候寒冷、相对湿度很低的地区。

2）两级冷却、分离、加热的空气除菌流程

3）前置高效过滤除菌流程

特点：无菌程度高。

空气先经中效、高效过滤后，进入空气压缩机，此时，空气的无菌程度已达99.99%，再经冷却、分离和主过滤器过滤后，空气的无菌程度就更高。