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生化反应工程试卷

生化反应工程试卷
生化反应工程试卷

XX研究生课程考试试卷

(XXXX 学年第 1 学期)

考试科目:生物反应工程(A卷)考试班级: XXXXX 考试形式:开(开/闭卷)考试时间: 120 分钟考试人数:

命题人签名:系分管领导签名:

一、请列出下列物理量的数学表达式(5’)

停留时间\ 呼吸商\ 稀释率\Da准数\转化率

二、判断题(5’)

1、单罐连续培养稳态下,D=μ。( )

2、流加培养达到拟稳态时,D=μ。( )

3、单罐连续培养,在洗出稀释率下,稳态时罐内底物浓度为零。( )

4、Da准数是决定固定化酶外扩散效率的唯一参数,Da准数越大,外扩散效率越高。( )

5.酶经固定化后,稳定性增加,活性增大。( )

三、简答题(每题10’)

1.实验测得分配系数KP 分别为(a)KP > 1,(2)KP = 1,(3)KP < 1,试从概念上说明载体颗粒与反应液之间的固液界面处底物浓度的变化情况。

2.CSTR、PFR代表什么含义?比较CSTR型和PFR型酶反应器的性能。

3.莫诺方程与米氏方程的区别是什么?

四、计算题(每题20’)

1.在甘露醇中培养大肠杆菌,其动力学方程为

X

S

S c

c

c

r x

+

=

2

2.1

g/(L·min),已知cso

=6 g/L, Yx/s=0.1。试求:

(1)当甘露醇溶液以1L/min的流量进入体积为5L的连续操作搅拌槽式反应器(CSTR)中进行反应时,其反应器内细胞的浓度及其生长速率为多少? (2)如果要求大肠杆菌在CSTR内的生长速率达到最大,最佳的加料速率应为多少?大肠杆菌的生长速率为多大?

2.假设通过实验测定,反应底物十六烷烃中有2/3的碳转化为细胞中的碳。计算下述反应的计量系数

(1) C16H34+aO2+bNH3→c(C4.4H7.3O0.86N1.2)+dH2O+eCO2

(2) 计算上述反应的得率系数Y X/S(g干细胞/g底物)和Y X/O(g干细胞/g氧)

五、文献阅读归纳(20’)

用100-200字简述所附文献提及课题研究和发展情况。

生物反应工程期末总结

绪论 1.生物技术产品的生产过程主要由哪四个部分组成? (1)原材料的预处理; (2)生物催化剂的制备; (3)生化反应器及其反应条件的选择和监控; (4)产物的分离纯化。 2.什么是生化反应工程,生化反应工程的研究的主要内容是什么? 定义:以生化反应动力学为基础,运用传递过程原理及工程学原理与方法,进行生化反应过程的工程技术分析、开发以及生化反应器的设计、放大、操作控制等综合边缘学科。 主要内容:生物反应动力学和生物反应器的设计,优化和放大 3. 生物反应过程的主要特点是什么? 1.采用生物催化剂,反应过程在常温常压下进行,可用DNA重组及原生质体融合技术制备和改造 2.采用可再生资源 3.设备简单,能耗低 4.专一性强,转化率高,制备酶成本高,发酵过程成本低,应用广,但反应机理复杂,较难控制,反应液杂质较多,给提取纯化带来困难。 4. 研究方法 经验模型法、半经验模型法、数学模型法;多尺度关联分析模型法(因次分析法)和计算流体力学研究法。 第1章 1. 酶作为生物催化剂具有那些催化剂的共性和其独特的催化特性?谈谈酶反应专一性的机制。 催化共性:降低反应的活化能,加快生化反应的速率;反应前后状态不变. 催化特性:高效的催化活性;高度的专一性; 酶反应需要辅因子的参与;酶的催化活性可被调控;酶易变性与失活。 机制:锁钥学说;诱导契合学说 2. 什么叫抑制剂? 某些物质,它们并不引起酶蛋白变性,但能与酶分子上的某些必需基团(主要是指活性中心上的一些基团)发生化学反应,因而引起酶活力下降,甚至丧失,致使酶反应速率降低,能引起这种抑制作用的物质称为抑制剂。 3. 简单酶催化反应动力学(重点之重点) 4.酶动力学参数的求取方法(L-B法、E-H法、H-W法和积分法) L-B法: E-H法: H-W法: 积分法: S S ) (1) S c mI s m s s I I m i K C K ↓ ?++

化学反应工程试题

化学反应工程试题 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

化学反应工程原理 一、选择题 1、气相反应CO + 3H 2CH 4 + H 2O 进料时无惰性气体,CO 与2H 以1∶2摩尔 比进料,则膨胀因子CO δ=__A_。 A. -2 B. -1 C. 1 D. 2 2 、一级连串反应A S P 在间歇式反应器中,则目的产物P 的最大 浓度=max ,P C ___A____。 A. 122)(210K K K A K K C - B. 22/1120]1)/[(+K K C A C. 1 22)(120K K K A K K C - D. 22/1210 ]1)/[(+K K C A 3、串联反应A → P (目的)→R + S ,目的产物P 与副产物S 的选择性 P S =__C_。 A. A A P P n n n n --00 B. 00A P P n n n - C. 00 S S P P n n n n -- D. 00 R R P P n n n n -- 4、全混流反应器的容积效率η=时,该反应的反应级数n___B__。 A. <0 B. =0 C. ≥0 D. >0 5 、对于单一反应组分的平行反应A P(主) S(副),其瞬间收率P ?随A C 增大 而单调下降,则最适合的反应器为____B__。 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器

C. 多釜串联全混流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 6、对于反应级数n >0的不可逆等温反应,为降低反应器容积,应选用 ____A___。 A. 平推流反应器 B. 全混流反应器 C. 循环操作的平推流反应器 D. 全混流串接平推流反应器 7 、一级不可逆液相反应A 2R ,30/30.2m kmol C A =, 出口转化率 7.0=A x ,每批操作时间h t t 06.20=+,装置的生产能力为50000 kg 产物R/天,R M =60,则反应器的体积V 为_C_3m 。 A. B. C. D. 8、在间歇反应器中进行等温一级反应A → B ,s l mol C r A A ?=-/01.0,当 l mol C A /10=时,求反应至l mol C A /01.0=所需时间t=____B___秒。 A. 400 B. 460 C. 500 D. 560 9、一级连串反应A → P → S 在全混流釜式反应器中进行,使目的产物P 浓度最 大时的最优空时=opt τ_____D__。 A. 1212)/ln(K K K K - B. 1221) /ln(K K K K - C. 2112)/ln(K K K K D. 211K K 10、分批式操作的完全混合反应器非生产性时间0t 不包括下列哪一项 ____B___。 A. 加料时间 B. 反应时间 C. 物料冷却时间 D. 清洗釜所用时间 11、全混流反应器中有___B__个稳定的定常态操作点。

化学反应工程试题集及复习题

化学反应工程考试总结 一、填空题: 1.所谓“三传一反”是化学反应工程学的基础,其中“三传”是指质 量传递、热量传递和动量传递,“一反”是指反应动力学。 2.各种操作因素对于复杂反应的影响虽然各不相同,但通常温度升 高有利于活化能高的反应的选择性,反应物浓度升高有利于反应级数大的反应的选择性。 3.测定非理想流动的停留时间分布函数时,两种最常见的示踪物输 入方法为脉冲示踪法和阶跃示踪法。 4.在均相反应动力学中,利用实验数据求取化学反应速度方程式的 两种最主要的方法为积分法和微分法。 5.多级混合模型的唯一模型参数为串联的全混区的个数N ,轴 向扩散模型的唯一模型参数为Pe(或Ez / uL)。 6.工业催化剂性能优劣的三种最主要的性质是活性、选择性和稳 定性。 7.平推流反应器的E函数表达式为 , () 0, t t E t t t ?∞= ? =? ≠ ?? ,其无 因次方差2θσ= 0 ,而全混流反应器的无因次方差2θσ= 1 。 8.某反应速率常数的单位为m3 / (mol hr ),该反应为 2 级 反应。 9.对于反应22 A B R +→,各物质反应速率之间的关系为 (-r A):(-r B):r R= 1:2:2 。

10.平推流反应器和全混流反应器中平推流更适合于目的产 物是中间产物的串联反应。 →+,则其反应速率表达式不能确11.某反应的计量方程为A R S 定。 12.物质A按一级不可逆反应在一间歇反应器中分解,在67℃时转化 50%需要30 min, 而在80 ℃时达到同样的转化率仅需20秒,该反应的活化能为 3.46×105 (J / mol ) 。 13.反应级数不可能(可能/不可能)大于3。 14.对于单一反应,在相同的处理量和最终转化率条件下,选择反应 器时主要考虑反应器的大小;而对于复合反应,选择反应器时主要考虑的则是目的产物的收率; 15.完全混合反应器(全混流反应器)内物料的温度和浓度均一, 并且等于(大于/小于/等于)反应器出口物料的温度和浓度。 二.单项选择 10.(2) B 1、气相反应CO + 3H2CH4 + H2O进料时无惰性气体,CO与2H以1∶2 δ=__A_。 摩尔比进料,则膨胀因子CO A. -2 B. -1 C. 1 D. 2 2、一级连串反应A S P在间歇式反应器中,则目的产物P C___A____。 的最大浓度= max ,P

《化学反应工程》试题及答案基础部分

《化学反应工程》试题库 一、填空题 1. 质量传递 、 热量传递 、 动量传递 和化学反应 称为三传一反. 2. 物料衡算和能量衡算的一般表达式为 输入-输出=累积 。 3. 着眼组分A 转化率x A 的定义式为 x A =(n A0-n A )/n A0 。 4. 总反应级数不可能大于 3 。 5. 反应速率-r A =kC A C B 的单位为kmol/(m 3·h),速率常数k 的因次为 m 3/(kmol ·h ) 。 6. 反应速率-r A =kC A 的单位为kmol/kg ·h ,速率常数k 的因次为 m 3/kg ·h 。 7. 反应速率2 /1A A kC r =-的单位为mol/L ·s ,速率常数k 的因次为 (mol)1/2·L -1/2·s 。 8. 反应速率常数k 与温度T 的关系为2.1010000 ln +- =T k , 其活化能为 83.14kJ/mol 。 9. 某反应在500K 时的反应速率常数k 是400K 时的103倍,则600K 时的反应速率常数k 时是400K 时的 105 倍。 10. 某反应在450℃时的反应速率是400℃时的10倍,则该反应的活化能为(设浓度不变) 186.3kJ/mol 。 11. 非等分子反应2SO 2+O 2==2SO 3的膨胀因子2SO δ等于 -0.5 。 12. 非等分子反应N 2+3H 2==2NH 3的膨胀因子2H δ等于 –2/3 。 13. 反应N 2+3H 2==2NH 3中(2N r -)= 1/3 (2H r -)= 1/2 3NH r 14. 在平推流反应器中进行等温一级不可逆反应,反应物初浓度为C A0,转化率为x A ,当反应器体积增大到n 倍时,反应物A 的出口浓度为 C A0(1-x A )n ,转化率为 1-(1-x A )n 。 15. 在全混流反应器中进行等温一级不可逆反应,反应物初浓度为C A0,转化率为x A ,当反应器体积增大到n 倍时,反应物A 的出口浓度为 A A x n x )1(11-+-,转化率为A A x n nx )1(1-+。 16. 反应活化能E 越 大 ,反应速率对温度越敏感。 17. 对于特定的活化能,温度越低温度对反应速率的影响越 大 。 18. 某平行反应主副产物分别为P 和S ,选择性S P 的定义为 (n P -n P0)/ (n S -n S0) 。 19. 某反应目的产物和着眼组分分别为P 和A 其收率ΦP 的定义为 (n P -n P0)/ (n A0-n A ) 。 20. 均相自催化反应其反应速率的主要特征是随时间非单调变化,存在最大的反应速率 。 21. 根据反应机理推导反应动力学常采用的方法有 速率控制步骤 、 拟平衡态 。 22. 对于连续操作系统,定常态操作是指 温度及各组分浓度不随时间变化 。 23. 返混的定义: 不同停留时间流体微团间的混合 。

化学反应工程试卷及答案

. 化学反应工程试卷及答案 一、填空题(共25分,每空1分) 1.化学反应工程学不仅研究化学反应速率与反应条件之间的关系, 即 ,而且着重研究传递过程对 的影响,研究不同类型反应器的特点及其与化学反应结果之间的关系。 2.反应器按型式来分类可以分为管式反应器、 和 。 3.对于反应D C B A 432+=+,反应物A 的消耗速率表达式为 ;反应产物C 的生成速率表达式为: 。 4.反应器设计计算所涉及的基础方程式就是动力学方程式、 和 。 5.间歇釜反应器中进行如下反应: P A → (1) 1 1n A A C k r = 1E S A → (2) 22n A A C k r = 2E 在Ao C 和反应时间保持不变下,降低反应温度,釜液中S p C C /增大,表明活化能1E 与2E 的相对大小为 ;在温度和反应时间保持不变下,增高反应浓度,釜液中S p C C /增大,表明反应级数1n 、2n 的相对大小为 。 6.单位时间内由颗粒外表面传递至气相主体的热量可由牛顿冷却定律表达,其表数学表达式为 。 7.全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为 、 。 8.对催化剂性能影响最大的物理性质主要是 、 和孔体积分布。 9.复合反应包括三个基本反应类型,即并列反应、平行反应和_____________。 10.在停留时间相同的物料之间的均匀化过程,称之为 。而停留时间不同的物料之间的均匀化过程,称之为 。 11.对于反应级数0n 的反应,为了降低反应器容积,应选用 反应器为宜。 12.固定床催化反应器主要缺点是 , 。 13.有效因子物理意义 =η 。 14. 多段绝热式反应器是筒体内放置几次搁板,搁板上放置 ,层与层之间设置气体的 装置。 二、选择题(共20分,每小题2分) 1.对于可逆放热反应,为提高反应速率应( )。 A .提高压力 B .降低压力 C .提高温度 D .降低温度 2.对于反应sS rR bB aA +→+,则)___(A r r r -=( )。 A. a r B. b r C.r a D. r a 3. 非等分子反应22222O H N H NO +=+的膨胀因子NO δ等于( ) A. 1/2 B. –1 C. –1/2 D. 2 4. 平推流反应器停留时间分布的无因次方差2θσ为( ) A. 0.5 B. 2 C. 0 D. 1

生化反应工程原理简答题

1补料分批培养主要应用在哪些情况中? ①生长非偶联型产物的生产②高密度培养③产物合成受代谢物阻遏控制④利用营养缺陷型菌株合成产物⑤补料分批培养还适用于底物对微生物具有抑制作用等情况。⑥此外,如果产物黏度过高或水分蒸发过大使传质受到影响时,可以补加水分降低发酵液黏度或浓度。 2比较理想酶反应器CSTR型与CPFR型的性能? 答: A停留时间的比较: 在相同的工艺条件下进行同一反应,达到相同转化率时,两者所需的停留时间不同,CSTR型的比CPFR型反应器的要长,也就是前者所需的反应器体积比后者大。另外,以对两反应器的体积比作图可知,随反应级数的增加,反应器的体积比急剧增加。 B酶需求量的比较: 对一级动力学: 转化率越高,CSTR中所需酶的相对量也就越大。另外,比值还依赖于反应级数,一级反应时其比值最大,0级反应时其比值最小。 C酶的稳定性:0级反应时,CSTR与CPFR内酶活力的衰退没有什么区别。但如果反应从0级增至一级,那么,两种反应器转化率下降的差别就变得明显。CPFR产量的下降要比CSTR快得多,因而CPFR中酶的失活比CSTR中更为敏感。但是,如上所述,在某些场合,操作条件相同,要得到同样的转化率,CSTR所需酶的数量远大于CPFR所需的量。 D反应器中的浓度分布: CSTR与CPFR中的底物浓度分布。由图可知,在CPFR中,虽然出口端浓度较低,但在进口端,底物浓度较高;CSTR中底物总处于低浓度范围。如果酶促反应速率与底物的浓度成正比,那么对于CSTR而言,由于整个反应器处于低反应速率条件下,所以其生产能力也低。

3试着分析目前连续式操作难以大规模应用的原因? 连续培养的工业生产应用的受限原因(连续培养的应用主要集中在研究领域)。 (1)杂菌污染问题。因连续培养以长期、稳定连续运转为前提,在整个培养过程中,必需不断地供给无菌的新鲜培养基,好氧发酵时,必需同时供给大量的无菌空气,这两种供给的过程中极易带来杂菌的污染,长期保持连续培养的无菌状态非常困难。 (2)变异问题。因工业化生产所用菌株大都是通过人工诱变处理的高度变异株,在长期的连续培养过程中容易使回复突变菌株逐渐积累,最后取得生长优势。 (3)成本问题,为降低成本,其一要使原料以最大的转化率和最大的产率转化为产物;是使发酵终了液中含有尽可能高的产物浓度,以缩小产物分离提取系统的规模和操作的费用。一些发酵过程其产物的分离提取费用约占生产总成本的40%以上;而对于大多数抗生素和精细化学品的发酵生产,其本身就是一个高成本分离过程的生产过程。而在连续培养过程中,流出的发酵液中产物浓度一般比分批培养、流加培养的低,结果加重了分离提取的负荷,在生产成本上没有竞争力。 4简述动植物细胞培养的特点难点,并与微生物细胞培养相比较 动植物细胞培养: 是一项将动植物的组织、器官或细胞在适当的培养基上进行无菌培养的技术。 动物细胞培养的特性 许多基因产物不能在原核细胞内表达,它们需要经过真核细胞所特有的翻译后修饰,以及正确的切割、折叠后,才能形成与自然分子一样的功能和抗原性。这就使动物细胞一跃成为一种重要的宿主细胞,用以生成各种各样的生物制品。动物细胞体外培养具有明显的表达产物的优点,为传统微生物发酵所无法取代。

反应工程期末考试试题

化学反应过程 简答填空名词解释 1.任何化工生产,从原料到产品都可以概括为原料预处理,化学反应过程和产物的后处理三个 组成部分,而化学反应过程是整个化工生产的核心。 2.工业反应器中对反应结果产生影响的主要物理过程是:1,由物料的不均匀混合和停留时间 不同引起的传质过程;2,由化学反应的热效应产生的传热过程;3,多相催化反应中在催化剂微孔内的扩散与传热过程。 3.化学反应和反应器的分类:1.按反应系统设计的相态分类分为:○1均相反应,包括气相均相 反应和液相均相反应;○2非均相反应,包括气-固相、气-液相、液-固相、气-液-固相反应。 2.按操作方式分类分为:间歇操作,连续操作和半连续操作。 3.按反应器型式来分类分为: 管式反应器,槽式反应器和塔式反应器。4.按传热条件分为:等温反应器,绝热反应器和非等温绝热反应器。化学反应工程的基本研究方法是数学模型法。 4.反应速率:单位反应体系内反应程度随时间的变化率。 5.反应动力学方程:定量描述反应速率与影响反应速率因素之间的关系式。 6.半衰期:反应转化率从0变成50%所需时间称为该反应的半衰期。 7.建立动力学方程的方法有:积分法、微分法、最小方差分析法。 8.反应器开发的三个任务:○1根据化学反应动力学特性来选择合适的反应器型式;○2结合动力 学和反应器两方面特性来确定操作方式和优化操作条件;○3根据给定的产量对反应装置进行设计计算,确定反应器的几何尺寸并进行评价。 9.反应器设计计算所涉及的基础方程式就是动力学方程式、物料衡算方程式和热量衡算方程式。 10.停留时间分布:在反应器中,由于流动状况不同,物料微元体在反应器中的停留时间可能是 各不相同的,存在一个分布,称为停留时间分布 11.平均停留时间:各流体微元从反应器入口到出口所经历的平均时间称为平均停留时间。 12.充分混合:指反应器内的物料在机械搅拌的作用下参数各处均一。 13.间歇反应器特性:○1由于剧烈搅拌、混合,反应器内有效空间中各未知的物料温度、浓度都 相同;○2由于一次加料,一次出料,反应过程中没有加料、出料,所有物理在反应器中停留时间相同,无返混现象;○3出料组成与反应器内物理的最终组成相同;○4为间歇操作,有辅助生产时间。 14.平推流反应器:指通过反应器的物料沿着同意方向以相同速度向前流动,像活塞一样在反应 器中向前平推。 15.理想置换反应器的特性:○1物料无返混,所有物料通过反应器时间相同。○2在垂直于流动方 向上的同一截面,不同径向未知的流体特性是一致的。○3在定常态下操作,反应器内的状态只随轴向位置改变,不随时间改变。 16.全混流反应器特性:○1物料在反应器内充分返混;○2反应器内各处物料参数均一;○3反应器 的出口组成与内物料组成相同;○4反应过程中连续进料与出料,是一定常态过程。 17.循环反应器的基本假设:反应器内为理想活塞流动;管线内不发生化学反应;整个体系处于 定常态操作。 18.PFR和CSTR的选择:转化率低的自催化反应,CSTR优于PFR;转化率高的PFR较适宜。 19.可逆反应速率总是随转化率升高而降低。可逆吸热反应速率总是随温度升高而加快,而可逆 放热反应按最佳温度曲线操作时速率最大。 20.平行反应:反应物能同时进行两个或两个以上的反应。称之为平行反映 21.连串反应:指反应产物能进一步反应成其他副产物的过程。 22.连串反应中,为了提高目的产物的收率,应尽可能使k1/k2比值增加,使c A度增加,c P浓度

反应工程期末考试试题

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化学反应过程 简答填空名词解释 1.任何化工生产,从原料到产品都可以概括为原料预处理,化学反应过程和产物 的后处理三个组成部分,而化学反应过程是整个化工生产的核心。 2.工业反应器中对反应结果产生影响的主要物理过程是:1,由物料的不均匀混合 和停留时间不同引起的传质过程;2,由化学反应的热效应产生的传热过程; 3,多相催化反应中在催化剂微孔内的扩散与传热过程。 3.化学反应和反应器的分类:1.按反应系统设计的相态分类分为:○1均相反应, 包括气相均相反应和液相均相反应;○2非均相反应,包括气-固相、气-液相、液-固相、气-液-固相反应。2.按操作方式分类分为:间歇操作,连续操作和半连续操作。3.按反应器型式来分类分为:管式反应器,槽式反应器和塔式反应器。4.按传热条件分为:等温反应器,绝热反应器和非等温绝热反应器。化学反应工程的基本研究方法是数学模型法。 4.反应速率:单位反应体系内反应程度随时间的变化率。 5.反应动力学方程:定量描述反应速率与影响反应速率因素之间的关系式。 6.半衰期:反应转化率从0变成50%所需时间称为该反应的半衰期。 7.建立动力学方程的方法有:积分法、微分法、最小方差分析法。 8.反应器开发的三个任务:○1根据化学反应动力学特性来选择合适的反应器型 式;○2结合动力学和反应器两方面特性来确定操作方式和优化操作条件;○3根据给定的产量对反应装置进行设计计算,确定反应器的几何尺寸并进行评价。 9.反应器设计计算所涉及的基础方程式就是动力学方程式、物料衡算方程式和热 量衡算方程式。

生化反应工程试卷

XX研究生课程考试试卷 ( XXXX 学年第 1 学期) 考试科目: 生物反应工程 (A卷) 考试班级: XXXXX 考试形式: 开 (开/闭卷) 考试时间: 120 分钟 考试人数: 命题人签名: 系分管领导签名: 1、请列出下列物理量的数学表达式 (5’) 停留时间 \ 呼吸商 \ 稀释率 \Da准数 \转化率 2、判断题(5’) 1、单罐连续培养稳态下,D=μ。( ) 2、流加培养达到拟稳态时,D=μ。( ) 3、单罐连续培养,在洗出稀释率下,稳态时罐内底物浓度为零。( ) 4、Da准数是决定固定化酶外扩散效率的唯一参数,Da准数越大,外扩散效率越高。( ) 5.酶经固定化后,稳定性增加,活性增大。( ) 3、简答题 (每题10’) 1.实验测得分配系数KP 分别为(a) KP > 1,(2) KP = 1,(3)KP < 1,试从概念上说明载体颗粒与反应液之间的固液界面处底物浓度的变化情况。 2.CSTR、PFR代表什么含义?比较CSTR型和PFR型酶反应器的性能。 3.莫诺方程与米氏方程的区别是什么? 4、计算题(每题20’) 1.在甘露醇中培养大肠杆菌,其动力学方程为 g/(L·min),已知cso =6 g/L, Yx/s=0.1。试求: (1)当甘露醇溶液以1L/min的流量进入体积为5L的连续操作搅拌槽式反应器(CSTR)中进行反应时,其反应器内细胞的浓度及其生长速率为多少? (2)如果要求大肠杆菌在CSTR内的生长速率达到最大,最佳的加料速率应为多少?大肠杆菌的生长速率为多大?

2.假设通过实验测定,反应底物十六烷烃中有2/3的碳转化为细胞中的碳。 计算下述反应的计量系数 (1) C16H34+aO2+bNH3→c(C4.4H7.3O0.86N1.2)+dH2O+eCO2 (2) 计算上述反应的得率系数Y X/S(g干细胞/g底物)和Y X/O(g干细胞/g 氧) 5、文献阅读归纳(20’) 用100-200字简述所附文献提及课题研究和发展情况。

(B )化学反应工程期末试卷及其答案

化学化工学院《化学反应工程》课程考试试题(B 卷) 2013-2014学年 第一学期 班级 时量120分钟 总分100分 考试形式:闭卷 一、填空题(每空1.5分,共21分) 1、化学反应过程按操作方法分为_______、_______、_______操作。 2、化学反应的总级数为n ,如用浓度表示的速率常数为C K ,假定符合理想气体状态方程,如用压力表示的速率常数P K ,则C K =_______P K 。 3、活化能的大小直接反映了反应速率对 的敏感程度。 4、对于循环操作的平推流反应器,当循环比β→0时为_______反应器,而当β→∞时则相当于_______反应器。 5、全混流反应器其E(θ)曲线的方差2θσ=_______。 6、平推流管式反应器t <t 时,F(t)=_______。 7、非理想流动不一定是由返混造成的,返混造成了停留时间分布和 。 8、对于多孔性的催化剂,分子扩散很复杂,当微孔孔径远大于分子平均自由程(1.0/0<λd ),分子之间很少发生碰撞,碰撞主要发生在气体分子与器壁之间。分子与孔壁的碰撞为扩散阻力的主要因素,这种扩散称为_______。 9、描述固定床反应器的数学模型,考虑了粒子与流体之间温度与浓度的差别的模型称之为_______。 10、CSTR 要进行稳定操作,就必须同时满足 平衡和 平衡,放热速率与移热速率必须相等。 二、选择题(每小题2分,共26分,每题只一个选择项是正确答案) 1、“三传一反”是化学反应工程的基础,下列不属于三传的是_______。 A. 能量传递 B. 质量传递 C. 热量传递 D. 动量传递 2、下列属于均相反应的是_______。 A. 乙酸乙酯水解 B. CuO 的还原 C. 加氢脱硫 D. 电石水解 3、对于反应sS pP bB aA +→+,则=P r _______)(B r -。 A. p b B. b p C. ||b p D. p b ||

化学反应工程期末考试真题

化学反应工程原理 一、选择题 1、气相反应 CO+3H2 CH4+H2O 进料时无惰性气体, CO 与H 2以1∶2摩尔比进料,则膨胀因子 CO =__A_。 A.-2 B.-1 C.1 D.2 K 1 P K 2 S 在间歇式反应器中,则 目的产物 P 的最大浓度CP,max 2、一级连串反应 A ___A____ 。 K 1 K 2 CA0 K K 2 C A0 ) K 2K 1 C A0( 2 ) K 2K 1 C A0( [(K 2/K 1) 1/ 2 1] 2 K [(K 1/K 2) 1/2 1] 2 A . K 2 B. C. 1 D . 3、串联反应A →P (目的)→R+S ,目的产物P 与副产物S 的选择 性SP =__C_。 nP nP0 nP nP0 nP nP0 n P n P0 A. n A0 n A B. nA0 C.n S n S0 D. n R n R0 4、全混流反应器的容积效率η=1.0时,该反应的 反应级数n___B__。 A . <0 B.=0 C. ≥ 0 D . >0 P(主) A 5、对于单一反应组分的平行反应 S(副) ,其瞬间收率 P 随CA 增大而单调下降,则最适合的反 应器为 ____B__ 。 A . 平推流反应器 B. 全混流反应器 C.多釜串联全混流反应器 D. 全混流串接平推流 反应器 6、对于反应级数n >0的不可逆等温反应,为降低反应器容积,应选用 ____A___ 。 A . 平推流反应器 B. 全混流反应器 C.循环操作的平推流反应器 D. 全混流串接平推流 反应器 7、一级不可逆液相反应 A 2R ,C A02.30kmol/m 3 ,出口转化率xA 0.7 ,每批操作时间 t t 0 2.06h ,装置的生产能力为 50000kg 产物R/天,MR =60,则反应器的体积V 为_C_m 3 。 A.19.6 B.20. 2 C.22 .2 D.23.4 8、在间歇反应器中进行等温一级反应 A →B , rA0.01CAmol/l s ,当CA0 1mol/l 时,求反应至

生物化学 考卷A附答案

2007~2008学年第一学期期末考试试卷 A 卷 课程名称:_生物化学(二) __ 课程代码:_MED130067 ____ 开课院系:生物化学与分子生物学_考试形式: 闭卷 姓 名: 学 号: 专 业: 一、单选题:(每题1分,共50分) 1、第二信使的化学本质是: A .糖蛋白 B .RNA C .DNA D .脂蛋白 E .小分子物质 2、蛋白质合成的终止信号由: A.tRNA识别 B.转肽酶识别 C.延长因子识别 D.起始因子识别 E.以上都不能识别 3、核糖体循环中,不包括的过程有: A.识别 B.转位 C.延长 D.进位 E.转肽 4、信号肽: ( 装 订 线 内 不 要 答 题 )

A.处于肽链N-末端B.处于肽链C-末端 C.处于肽链中段D.游离于胞浆 E.处于所有的分泌性蛋白分子上 5、操纵基因是: A.诱导物结合部位B.σ因子结合部位 C.辅阻抑物结合部位D.DDRP结合部位 E.阻抑蛋白结合部位 6、通常既不见于RNA,也不见于DNA的含氮碱基是: A.腺嘌呤B.黄嘌呤 C.鸟嘌呤D.胸腺嘧啶 E.尿嘧啶 7、诱导剂能诱导结构基因转录,其机理是: A.诱导剂能与阻遏蛋白结合B.诱导剂能与操纵基因结合C.诱导剂能与结构基因结合D.诱导剂能与调节基因结合E.诱导剂能与辅阻抑物结合 8、在RNA分子中ψ表示: A.假腺苷B.假黄苷 C.假胸苷D.假尿苷 E.假胞苷 9、真核细胞核小体是: A.染色质的基本结构单位B.细胞的核心颗粒 C.组蛋白和酸性蛋白复合体D.染色单体 E.染色体

10、氯霉素对原核细胞的生化效应是: A.引起多肽的早期释放B.引起mRNA错读 C.抑制30S核糖体亚基活性D.使DNA解链 E.抑制50S核糖体亚基活性 11、RNA是: A.核糖核苷酸B.脱氧核糖核酸 C.脱氧核糖核苷酸D.核糖核酸 E.核糖核蛋白体 12、下列有关核酸水解的不正确描述是: A.DNA和RNA的磷酸二酯键不易被酸水解 B.DNA嘌呤的N-糖苷键在中等酸度溶液中较不稳定 C.在碱性溶液中DNA分子不如RNA分子稳定 D.有一些核酸酶特异性低,既能水解DNA又能水解RNA E.有些核酸酶有特异性,只作用于核糖核酸或脱氧核糖核酸 13、关于DNA变性后特点的描述,哪点是不对的 A.氢键断裂,双链分开B.粘度下降 C.对紫外光的吸收增加D.碱基相互聚合 E.变性是可逆的 14、X和Y两种核酸提取物,经紫外光检测,提取物X的A260/A280=2,提取物Y的A260/A280=1,结果表明: A.提取物X的纯度高于提取物YB.提取物Y的纯度高于提取物XC.提取物X和Y的纯度都低D.提取物X和Y的纯度都高 E.不能表明二者的纯度

生化反应工程试题

(1)微生物的热阻:微生物对热的抵抗力称为热阻。是指微生物在某一特 定条件(主要是温度和加热方式)下的致死时间。表征不同微生物对热抵抗能力强弱的指标。 (2)有效电子数:1摩尔碳源完全氧化时,所需的氧的摩尔数的4倍,称 为该基质的有效电子数。 (3)k L a :以(C *-C)为推动力的体积溶氧系数(h -1) (4)混合:指的是相同停留时间、不同空间位置的物料之间的一种以达到 均匀状态为目的过程。 (5)停留时间:指反应物料从进入反应器时算起,至离开反应器时为止所 经历的时间。) (6)写出定义式: 细胞生长得率Yx/s=生成细胞的质量(干重)/消耗底物的质量 选择性 1.何为生化工程,生化工程的研究内容有哪些? 生化工程全称是生物化学工程(Biochemical Engineering),是为生物技术服务的化学工程。它是利用化学工程原理和方法对实验室所取得的生物技术成果加以开发,使之成为生物反应过程的一门学科,是生物化学与工程学相互渗透所形成的一门新学科。它应用工程学这一实践技术,以生物体细胞(包括微生物细胞、动物细胞、植物细胞)作为研究的主角、生物化学作为理论基础,从动态、定量、微观的角度,广泛而深刻地揭示了生物工业的过程。所以生化工程是化学工程的一个分支,也是生物工程的一个重要组成部分。 具体的研究内容: ① 原料预处理:即底物(酶催化反应中的作用物)或培养基(发酵过程中的底物及营养物,也称营养基质)的制备过程,包括原料的物理、化学加工和灭菌过程。 ②生物催化剂的制备:生物催化剂是指游离或固定化的活细胞或酶,微生物是最常用的活细胞催化剂,酶催化剂则从细胞中提取出来。 ③生物反应的主体设备:即生物反应器,凡反应中采用整体微生物细胞时,反应器则称发酵罐;凡采用酶催化剂时,则称为酶反应器。另还有适用于动植物细胞大量培养的装置。 ④生物化工产品的分离和精制:这一部分常称下游加工,是生化分离工程 ()S S a P S sp p -=

生化试题

2009级生物化学(A 级难度) 名词解释:3分*8个=24分 1.蛋白质性质(英语形式) 2. Isozyme (同工酶) 3. oncogene(癌基因) 4. Biotransformation(生物转化) 5. 呼吸链 6. 第二信使 7. S-D序列 8. 转录空泡 简答题: (暂时没有) ------------------------------------------------------------------------- 2010级生物化学(A 级难度) 名词解释: 1. glycolysis (糖酵解) 2. DNA denaturation (DNA变性) 3. operon (操纵子) 4. G protein(G蛋白) 5. 脂肪动员 6. 结合胆汁酸 7. 半保留复制

8. 联合脱氨基 简答题:6分*6个=36分 1、请写出3个蛋白质的理化性质,并说明实际应用。 2、酶的活性调节方式有哪些?请具体说明其中一个。 3、磷酸戊糖途径的生理意义? 4、遗传密码子的有什么特点? 5、何为基因组文库和cDNA文库?并说明它们的区别? 6、什么是生物转化和生物氧化?它们有什么区别? ---------------------------------------------------------------------- 2011级生物化学(C 级难度) 名词解释:3分*8个=24分 1.蛋白质等电点 2.核酸杂交 3.酶的活性中心 4.脂肪动员 5.不对称转录 6.生物转化 7.酮体 8.操纵子 问答题: 1.尿素合成的部位、关键酶、生理意义、两个N来源?

最新化学反应工程试卷

化学反应工程试题 班级姓名学号号 一、请在下列各题中各选择一个最适当的答案(每题1分,共40分) 1.()不是反应程度的特点 A 总为正值 B 各反应组分的反应程度相同 C 随反应时间而变 D 与反应计量系数无关 2.-r A=kC A n中,式中的负号意味着() A 反应速率常数为负值 B 反应速率随浓度的下降而减小 C 公式表示的是A的消耗速率 D dc A/dt为正值 3.返混的定义是() A 不同空间位置的粒子的混合 B 不同停留时间的粒子的混合 C 参与不同反应的粒子的混合 D 不同反应器内粒子的混合 4.自催化反应当转化率为零时反应速率() A 最大 B 出现极值点 C 为负值 D 为0 5.平推流反应器中诸参数不随()而变 A 反应物的组成 B 反应器的轴向位置 C 反应器的空间时间D反应器的径向位置 6.在平推流反应器进行某一变容反应,若εA>0,则空间时间τ将()平均停 A 等于 B 小于 C 大于 D 接近于 7.对反应级数大于零的单一反应,对同一转化率,其反应级数越小,全混流反 应器与平推流反应器的体积比()。 A 不变 B 变大 C 变小 D 不好说 8.复合反应的瞬时选择性定义为() A 生成目的产物消耗的反应物与所有消耗

的反应物的比值 B 生成副产物消耗的反应物与生成目的产物 消耗的反应物的比值 C 目的产物的净生成速率与反应物的消耗 速率的比值 D 副产物的生成速率与目的产物的净生成速 率的比值 9.空间时间的定义是() A 停留时间与非生产时间的和 B 实际反应时间与真实停留时间的和 C 反应器有效容积与入口体积流率的比值 D 反应物微元在反应器内经历的时间 10. 11.平推流反应器的无因次方差为() A 1 B 2 C -1 D 0 12.对反应级数大于零的单一反应,随着转化率的增加,所需全混流反应器与平 推流反应器的体积比() A 不变 B 增加 C 减小 D 不一定 13.由脉冲示踪实验可以直接获得的是() A 停留时间分布函数 B 停留时间分布密度函数 C 平均停留时间 D 方差 14.非理想流动反应器的方差随偏离平推流反应器的程度而() A 减少 B 增大 C 先增大后减少 D 不变 15.非理想流动反应器的停留时间分布函数曲线是() A 单调递减的 B 单调递增的 C 有极大值的 D 不好说 16.所谓对比时间是指()

化学反应工程期末试卷试题(附答案)

1.化学反应工程是一门研究______________的科学。 2.化学反应速率式为β α B A C A C C K r =-,如用浓度表示的速率常数为C K ,用压力表示的速率常数 P K ,则C K =_______P K 。 3. 平行反应 A P(主) S(副)均为一级不可逆反应,若主E >副E ,选择性S p 与_______无关,仅是_______的函数。 4.对于反应级数n >0的反应,为降低反应器容积,应选用_______反应器为宜。 5.对于恒容的平推流管式反应器_______、_______、_______一致。 6.若流体是分子尺度作为独立运动单元来进行混合,这种流体称为_______。 7.流体的混合程度常用_______、_______来描述。 8.催化剂在使用过程中,可能因晶体结构变化、融合等导致表面积减少造成的_______失活,也可能由于化学物质造成的中毒或物料发生分解而造成的_______失活。 9.对于多孔性的催化剂,分子扩散很复杂,当微孔孔径在约_______时,分子与孔壁的碰撞为扩散阻力的主要因素。 10.绝热床反应器由于没有径向床壁传热,一般可以当作平推流处理,只考虑流体流动方向上有温度和浓度的变化,因此一般可用_______模型来计算。 11.对于可逆的放热反应,存在着使反应速率最大的最优温度opt T 和平衡温度eq T ,二者的关系为______________。 12.描述流化床的气泡两相模型,以0U 的气速进入床层的气体中,一部分在乳相中以起始流化 速度mf U 通过,而其余部分_______则全部以气泡的形式通过。 13.描述流化床的数学模型,对于气、乳两相的流动模式一般认为_______相为平推流,而对_______相则有种种不同的流型。 14.多相反应过程是指同时存在_______相态的反应系统所进行的反应过程。 II.1.一级连串反应A → P → S 在全混流釜式反应器中进行,使目的产物P 浓度最大时的最优 空时 = opt τ_______。 A. 1212)/ln(K K K K - B. 1221) /ln(K K K K - C. 2 112)/ln(K K K K D. 211K K 2.全混流反应器的容积效率η小于1.0时,且随着A χ的增大而减小,此时该反应的反应级数n_______。 A. <0 B. =0 C. ≥0 D. >0 3.当反应级数n_______时,微观流体具有比宏观流体高的出口转化率。 A. =0 B. =1 C. >1 D. <1 4.轴向分散模型的物料衡算方程的初始条件和边界条件与_______无关。 A. 示踪剂的种类 B. 示踪剂的输入方式 C. 管内的流动状态 D. 检测位置 5.对于气-液相反应几乎全部在液相中进行的极慢反应,为提高反应速率,应选用_______装置。A. 填料塔 B. 喷洒塔 C. 鼓泡塔 D. 搅拌釜 6.催化剂在使用过程中会逐渐失活,其失活速率式为d m i d C k dt d ψψ =- ,当平行失活对反应物有强内扩散阻力时,d 为_______。

生物化学试题1

生物化学试题1 姓名 一.名词解释(20分,每个2分) 1.增色效应.2 酮体3必需脂肪酸 4. 腐败作用 5 Bohr效应6 外显子7 HPRT 8 Ribozyme 9 蛋白质盐析10 ssDNA 二填空题(10分,每空1分) 1 . 一分子十四碳长链脂酰辅酶CoA可经次?-氧化生成个乙酰CoA。 2. α螺旋、β折叠结构模型是由美国科学家等提出。 3.参与转氨作用的a-酮酸有,和。 4. 在凝胶过滤法中,先被洗脱,后被洗脱. 5 生物体中最主要的己糖是。 6. 酶的纯度用表示。 三是非题(20分,每题1分) 1 .生物体中的脂肪酸均是偶数碳原子脂肪酸。2?.磷脂的磷酸基及胆碱亲水,其余部分亲脂。3..除甘氨酸外,其余19种氨基酸有旋光活性,均为L-型氨基酸。4?.两酸基一氨基的氨基酸等电点偏酸。5?目前蛋白质测序的主要原理是Edman反应。6?强酸水解蛋白质时色氨酸被破坏。7?目前氨基酸定量分析原理是茚三酮反应。8?氨基酸分离常采用阳离子交换层析。9..mRNA中的密码子和tRNA中的反密码子是平行配对的。10?利福平抑制生物RNA 聚合酶活性。11?蔗糖分子中的糖苷键为α,a(1→2)糖苷键。1 2 基因工程技术的创建是由于发现了限制性内切酶1 3 人小便中嘌呤代谢的最终产物主要是尿酸。1 4 绿色植物光反应的主要产物是还原型辅酶II。1 5 抗霉素A抑制电子从Cytb到CytC1传递。1 6 光反应的产物首先是3-磷酸甘油醛和NADPH+H+。1 7 DNA的半保留复制是1958年Monod和Jacob 首先证明的。1 8 环状DNA复制是单起点,大多为双向复制。1 9 动物不能合成亚油酸和亚麻酸。20 酶的本质是蛋白质。 四. 选择题(30分,每个1分) 从中选择最合适的一个答案 1 5-氟尿嘧啶是哪种碱基的类似物 A.A,B.U,C.C,D.G,E.T 2.DNA上某段碱基顺序为5‘-ATCGGC-3’它的互补序列是 A.5‘-ATCGGC-3’, B.5‘-TAGCCG-3’ C.5‘-GCCGAT-3’, D.5‘-UAGCCG-3’ E.5‘-GCCGAU-3’ 3. 糖的无氧酵解是指 A.氧化葡萄糖生成CO2和H2O的途径, B.从葡萄糖合成糖原的途径, C.生成NADPH+H+的糖代谢途径, D. 由甘油合成葡萄糖的途径, E. 在缺氧的情况下,由葡萄糖生成乳酸的途径 4. 转录过程不包括 A.RNA聚合酶识别DNA上的特殊位点, B. 在RNA引物上开始核苷酸片段的合成, C.RNA聚合酶与DNA结合, D. RNA链逐渐延伸, E. 转录终止 5. 电子传递链的组成成分不包括 A.NAD+, B.FMN, C. FAD, D. FeS, E. CoA 6. 下列哪一种物质是体内氨的储存及运输形式 A.谷氨酸, B. 酪氨酸, C. 谷氨酰胺, D. 谷胱甘肽, E. 天冬氨酸 7. 腺苷蛋氨酸的主要作用是

生化反应工程考试大纲

生化反应工程考试大纲 生物反应过程动力学和生物反应器是生物反应工程的核心内容。生物反应过程动力学则包括酶催化反应动力学、细胞反应过程动力学和固定化生物催化反应过程动力学;生物反应器则包括理想生物反应器操作模型、工业生物反应器传的传递特性、混合特性和反应器的设计和放大。 一、酶催化反应过程动力学 M-M方程的动力学特征:速率与酶浓度、底物浓度的关系、动力学参数的含义及求法; 可逆抑制的酶催化反应动力学:竞争,非竞争和反竞争三种可逆抑制的动力学特点、表示方法及如何区分; 不可逆抑制动力学的特点; 底物抑制与活化(变构酶催化)的动力学特点和其主要参数; 酶失活动力学的主要特征。 二、细胞生长及反应动力学 细胞得率系数、最大得率系数和呼吸商得概念和求法; 描述细胞生长的黑箱模型、结构模型和非结构模型的概念; Monod模型的动力学特征,μ、μmax和Ks的物理意义; 细胞不同生长阶段时μ的变化; 产物生成动力学的三种分类及其动力学特点; 底物消耗动力学的描述方法,Y X/S 与Y G 的关系; 三、固定化生物催化反应过程动力学 弄清空间效应、分配效应、扩散效应(包括外扩散和内扩散)、本征反应动力学和表观反应动力学的概念; 描述外扩散影响的无量纲数Da的物理意义以及用Da值判断反应过程的控制步骤;消除外扩散影响的方法; 描述内扩散影响的主要参数De、ф和η的定义,一级反应时ф1、η1的求法,用ф值大小判断反应的控制步骤;内扩散的消除方法; 表观梯勒模数Ф的定义;对一级M-M反应时Ф值的表示,用Ф值判断反应

控制步骤; 对一级反应,内外扩散同时存在时Bi、Da和ф1之间的关系,总有效因子的求法; 在扩散影响下的表观反应级数、表观化能和表观稳定性与其本征值有何变化及其变化原因。 四、生物反应器的操作模型 分批式、连续式和半分批式(流加操作)各自有何操作特点,流加操作对细胞反应有何特殊意义; 对BSTR,反应时间和辅助时间、反应时间的确定、反应器有效体积的确定; 对单级CSTR,D与τm的关系,D、Dopt、Dc和Cx、Cs、DCx的定义式及求的确定; 法,τm与V R 对循环的单级CSTR,R和β的定义,D与μ的关系; 对CPFR,模型的特征,τp的求法,CPFR与CSTR的比较,CPFR与CSTR相串联的特征; 对流加操作,其操作过程中主要特征、恒速流加与指数流加各有何特点; 反应-分离相耦合对细胞反应的意义。 五、生物反应器的传递与混合特性 牛顿型流体与非牛顿型流体的主要差别; 氧在细胞反应中的传递阻力如何确定,大多情况下氧的传递阻力是什么; 细胞反应中供氧速率与耗氧速率的关系,即OTR与OUR的关系,Col、Col*、Colc之区别,Kla的动态测定法; 混合程度与混合尺度、宏观混合与微观混合,宏观流体与微观流体,混合过程主要机理; 2的意义,CSTR和CPFR的宏观混合特宏观混合模型:E(t)、F(t)、E和σ t 征参数值;多重串联模型的模型参数; 微观混合的混合程度和混合时间的概念。 六、生物反应器的设计和放大 生物反应器具备的主要特点;

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