2024年生物工厂工艺设计习题含答案.pdf

复习资料

1、简述酒精生产过程对淀粉原料进行糖化时的重要设备及作用。

(1)重要设备：糖化工段重要设备由真空冷却气液分离器、真空泵、

持续糖化罐及螺旋板式换热器。

(2)作用：①真空冷却气液分离器：蒸煮醪自靠近常压的气液分离器出

来通过减压阀，醪液产生大量的蒸汽，温度骤降，汽醪混合液流体以

极高速度进入真空冷却气液分离器，醪液温度降至与容器真空度相对

应的温度。因此气液分离器的设计重要是保证汽醪分离，输送曲液(糖

化醪液稀释水)到喷射一蒸汽的湍流中是依托发生引射的混合效果，使

曲液与蒸煮醪充足接触。醪液冷却下来持续的流入糖化醪内。

②真空泵：维持真空冷却气液分离器真空环境。

③持续糖化罐：将已糖化醪或曲乳(液)混合，维持一定的发酵温度

(60℃、30~45min),保持流动状态，淀粉在酶的作用下变成可发酵性

糖。

④螺旋板式换热器：螺旋板式换热器用于后冷却。

2、简述可行性研究的任务、意义和重要内容。

(1)任务：根据三级经济规划(包括国家、地区与行业的)规定，或

根据市场经济的规定，对拟建(扩、改建)工程项目的技术性、经济性

和工程实行性，进行全面调查、预测、分析和论证，做出与否合理可

行的科学评价，最终写出可行性研究汇报，为国家主管部门对项目做

出决策提供可靠根据。

(2)意义：可行性研究实质是对投建的工程项目，进行全面的技术经

济分析，从而防止和减少建设项目决策的失误，提高建设投资的综合

效益，是决定项目投资命运的关键。假如没有可行性研究，或者有研究

但不深入、分析预测不精确、经济评价不科学，都会对项目的投资与

投产带来难以弥补的经济损失。

(3)重要内容：1、总论(项目背景，研究工作根据和范围)

2、根据经济预测、市场预测确定项目建设的规模和产品方案

3、资源、原材料、动力、运送、供水等配套条件及公用设施

的贯彻状况

4、建厂条件、厂址选择方案及总图布置方案

5、工艺技术、重要设备选型、建设原则及对应的技术经济指

标

6、重要单项项目、公用辅助设备、总体布置方案和土建工程

量估计

7、环境保护、安全生产、劳动卫生、消防、GMP等规定和

采用的对应措施方案

8、企业组织、劳动定员和人员培训设想

9、建设工期和实行进度

10、投资估算和资金筹措

11、经济效益和社会效益评价

12、结论

3、简述总平面设计的内容、原则和环节。

(1)内容：1.平面布置设计；2.竖向布置设计；3.运送设计；4.管

线综合设计；5.绿化设计。

(2)原则：严格遵照“根据”的规定进行布置设计。既要结合厂址自

然条件因地制宜，又要重视技术经济性、节省用地、节省投资和留有

发展余地。(根据：审批的设计任务书、厂址选择汇报和厂址总平面布

置方案草图及生产工艺流程简图。)

(3)环节：

(一)初步设计

①方案图(总平面布置资料图)

②工厂总平面布置图(初步设计成品图)

(二)施工图设计

①工厂总平面施工资料图

②工厂总平面布置施工图

4、简述物料衡算的措施和环节。

(1)明确衡算目的规定；如通过物料衡算确定生产能力、纯度、收率

等数据。

(2)绘出物料流程示意图，划定衡算范围；

画流程简图环节及要点如下：

1)流程简图中的设备可用方框体现；

2)用线条和箭头体现物料流股的途径和流向；

3)标出流股的已知变量(流量、构成等)

4)未知量用符号体现。

根据已知量和未知量划定体系，应尤其注意尽量运用已知条件，规定

的未知量要通过体系边界，且应使通过边界的物料流股的未知项尽量

少。

(3)写出所有化学反应方程式；

包括所有主副反应，且为配平后的，将各反应的选择性、收率注明。

(4)搜集与物料衡算有关的计算数据；

规模和年生产日；原辅材料、中间体及产品的规格；有关的定额和消

耗指标；有关的物理化学常数，如密度、蒸气压、相平衡常数等。

(5)选定衡算基准；

计算中要将基准交代清晰，过程中基准变换时，要加以阐明。

(6)列出物料平衡方程式，进行物料衡算；

(7)编制物料平衡表；

(8)必要时画出物料衡算图。

5、简述啤酒厂糖化设备的组合方式及长处：

(1)二器组合：常见于小型啤酒厂。由一只糖化过滤槽和一只糊化煮

沸锅构成一套单式糖化系统，每天可糖化2次左右。该套组合的特点

是：一锅二用，投资少，设备运用率高，但生产效率较