南京工業(yè)大學(xué)生物反應(yīng)工程試卷2006A

1、南京工業(yè)大學(xué) 生物反應(yīng)工程 試題（A）卷（開） 20 05-20 06學(xué)年 第 二 學(xué)期 使用班級 生0301-02 班級 學(xué)號 姓名題號總分得分一、填空題（每題4分，共20分）：1、對于簡單酶反應(yīng)動力學(xué)方程參數(shù)的求取，不同的方法所得的結(jié)果不同，四種方法的斜率分別為LB法 ；H-W法 ；E-H法 和積分法 。 2、一個固定化在實(shí)心球表面的葡萄糖氧化酶，其動力學(xué)參數(shù)為和，現(xiàn)將該固定化酶放置于葡萄糖濃度為5mol·L-1的反應(yīng)體系中，其反應(yīng)受 控制，有效因子為 。已知葡萄糖的體積傳質(zhì)系數(shù)為4×10-1min。3、葡萄糖為碳源，NH3為氮源進(jìn)行酵母厭氧培養(yǎng)。培養(yǎng)中分析結(jié)果表明，消

2、耗100mol葡萄糖和12mol NH3生成了57mol菌體、43mol甘油、130mol乙醇、154molCO2和3.6molH2O。此時酵母細(xì)胞的分子式為 4、采用帶有外循環(huán)的CSTR反應(yīng)器與普通CSTR反應(yīng)器相比，其臨界稀釋率 ；反應(yīng)器的穩(wěn)定性 。5、設(shè)為無因次時間。當(dāng)反應(yīng)器為活塞流反應(yīng)器、0.8時，F(xiàn)（） ，E（） ；當(dāng)反應(yīng)器為全混流反應(yīng)器、0.8時，F(xiàn)（） ，E（） 。二、名詞解釋（每題2分，共10分）：1、抑制百分?jǐn)?shù)2、梯勒模數(shù)3、Gaden分類4、反應(yīng)分離耦合過程5、停留時間分布密度函數(shù)三、簡答題（每題5分，共30分）：1、 細(xì)胞生長的Monod方程的基本假設(shè)和適用范圍是什么？什

3、么是均衡生長？2、反應(yīng)器內(nèi)流體停留時間分布函數(shù)有那些？如何采用實(shí)驗(yàn)方法測定停留時間分布？實(shí)驗(yàn)方法中的各自缺陷是什么？停留時間分布函數(shù)的統(tǒng)計(jì)特征值是什么？3、在固定化酶反應(yīng)中，若存在底物抑制采用什么樣反應(yīng)器較為合適？若存在產(chǎn)物抑制，采用何種反應(yīng)器較好？為什么？4、什么叫做“返混”？根據(jù)返混的不同可以將理想反應(yīng)器分為幾種？其各自特征參數(shù)值有什么特點(diǎn)？5、一般情況下微生物的間歇培養(yǎng)采用什么方法考察菌體的增殖情況，發(fā)酵過程分為那些階段？如何改變遲滯期的長短？如何計(jì)算倍增時間td？6、kLa測定方法有哪幾種？簡述各方法的基本原理。四、計(jì)算（每題10分，共30分）：1、纖維二糖在固定在藻朊酸鈉凝膠上的葡萄

4、糖苷酶的作用下水解為葡萄糖，該固定化酶為球形，其直徑d=2.5mm。假設(shè)在顆粒內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)為零級反應(yīng)，k0=0.0765mol/(s·m3),纖維二糖通過顆粒內(nèi)有效擴(kuò)散系數(shù)De=0.6×10-5cm2/s，試求當(dāng)纖維二糖在液相主體中濃度為10mol/m3時，該固定化酶有效因子是多少？2、在一兩段CSTR串聯(lián)系統(tǒng)，其中=500L，=300L，第一個CSTR用于生產(chǎn)細(xì)胞，第二個CSTR用于生產(chǎn)代謝產(chǎn)物。對第一個反應(yīng)器加料速率為V=100L/h,加料中葡萄糖濃度為CS0=5g/L，并已知max=0.3h-1，KS=0.1g/L，YX/S=0.4。試確定：1) 在第一個CSTR出口

5、物流中細(xì)胞和基質(zhì)的濃度為多少？2) 假定在第二個CSTR中細(xì)胞的生長可忽略，已知qp=0.02gP/(gcell·h),YP/S=0.6，求出在第二個CSTR出口物流中基質(zhì)和產(chǎn)物的濃度。3、在一間歇操作的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)器中進(jìn)行微生物反應(yīng)，并用亞硫酸鈉氧化法測定其，細(xì)胞在指數(shù)生長期內(nèi)的倍增時間為30min，。試求：(1)、在指數(shù)生長期內(nèi)，細(xì)胞的比生長速率為多少？（2）、當(dāng)發(fā)酵液中溶氧濃度接近耗盡時，細(xì)胞濃度為多大?五、實(shí)驗(yàn)（每題5分，共10分）1、用亞硫酸鈉氧化法測定生物反應(yīng)器的氧傳遞的體積傳質(zhì)系數(shù)。試分析和確定如下情況：1、隨通氣量的增加而如何變化？隨攪拌轉(zhuǎn)速的提高如何變化？隨亞硫酸鈉濃度變小如何變化？2、當(dāng)硫代硫酸鈉滴定體積變化不大時，是何原因造成？3、的單位是什么？2、停留時間分布的