冰雨云
范文一：化学反应工程名词解释
化学反应工程名词解释
化学反应工程名词解释1(返混:不同年龄粒子之间之间的混合;或是指反应器中逗留了不同时间，因而具有不同的性质的物料粒子之间的混合或即经历了不同的反应时间的物料粒子之间的混合，又称逆向混合。(上述只要答对一种情况给3分)。2(临界流化速度:是指刚刚能使粒子流化起来的气体空床流速。3(模型法:就是通过对复杂的实际过程的分析，进行合理的简化，然后用一定的数学方法予以描述，使其符合实际过程的规律性，然后加以求解。4. 速率控制步骤:是指一个连串过程速率(度)最小，而且比其他步骤的速率(度)小得多的步骤，它的速度决定着整个过程的速度，称为速率控制步骤。5(速率方程:在溶剂及催化剂和压力一定的情况下，定量描述反应速率与温度及浓度的关系的关系式。6(非理想流动:凡是流动状况偏离平推流和全混流这两种理想情况的流动，统称非理想流动。7(颗粒带出速度:当气速增大到某一速度时，流体对颗粒的曳力和颗粒的重力相等，则颗粒就会被气流所带走，这一速度称带出速度。(或是指流体速度大于固体颗粒在流体中的沉降速度时，颗粒粒子被气流带出床层，这个速度叫做带出速度或称终端速
度。)8. 固定床反应器:凡是流体通过固定的固体物料所形成的床层而进行反应的装置都称固定床反应器。9(理想反应器:是指能以活塞流或全混流来描述其流动状况的反应器。10(停留时间:是指流体以进入系统时算起，到其离开系统时为止，在系统内总共经历的时间，即流体从系统的进口至出口所耗费的时间:11. 多段绝热反应器:是指多次在绝热条件下进行反应，反应一次之后经过换热以满足所需温度条件，再进行下一次的绝热反应。每反应一次，称为一段，一个反应器可做成一段，也可以将数段合并在一起组成一个多段反应器固定床催化反应器:12(空速:在规定条件下，单位时间内进入反应器的物料体积相当于几个反应器的容积，或单位时间内通过单位反应器容积的物料体积，称为空速13(停留时间分布:由于同时进入反应器的物料颗粒在反应器中的停留时间有长有短，因而形成一个分布，称为停留时间分布。14(独立反应:是指这些反应中任何一个反应都不可能由其余反应进行线性组合而得到。15. 床层的空隙率:是对一堆颗粒而言的，其意义为颗粒间的空隙体积与床层体积之比。16(努森扩散:当/2ra10时，孔内扩散为努森扩散，扩散阻力来自于分子与孔壁产生的碰撞。17(滞留区:是指反应器中流体流动极慢以至于几乎不流动的区域，也叫做死区。18(全混流:指刚进入反应器的新鲜物料与已存留在反应器中的物料能达到瞬间的完全混合，以致在整个反应器内
各处物料的浓度和温度完全相同，且等于反应物出口物料的温度和浓度。19(停留时间分布密度:同时进入反应器的N个流体质点中，停留时间介于t与tdt间的质点所占分率dN/N为E(t)dt。20(定态近似假设:若反应过程达到定态，中间化合物的浓度就不随时间而变化，即dcI0 (I0，1,2，，N)式中，cI 为中间化合物的浓度，这便dt是定态近似假设。21.外扩散:气体穿过气固界面向催化剂外表面的扩散。
范文二：反应器章节总结名词解释
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反应器章节总结名词解释
复 习 题 选择题(每小题2分，共16分)
1(一简单酶催化反应，若初始酶浓度CE0=0.01mmol/L, 酶催化最大反应速率是0.197mmol/L.h,则产物生成速率常数是多少, ( A )
A 19.7h-1 B 9.5h-1 C 2.7h-1 D 18.2h-1
2(有一均相酶反应，当底物的初始浓度CE0=1χ10-5mmol/L，若反应进行一段时间后，此时的底物浓度为0.9χ10-5mmol/L,则底物转化率为多少, ( D )
A.20% B.12% C.15% D. 10%
3(某酶的Km值为2.0χ10-5mol/L，如果rmax值为4.0χ
10-5mol/(L.min)，在底物浓度为1χ10-4mol/L和在竞争性抑制剂浓度为2χ10-4mol/L情况下，假定KI为2χ10-4mol/L，其反应速率为多少,( 2.86×10的-5次方)
A(2.0χ10-5mol/(L.min) B(1.43χ10-5mol/(L.min)
C(1.43χ10-4mol/(L.min) D(2.0χ10-4mol/(L.min)
4(一简单酶催化反应的反应速率为6.0χ10-5m ol/(L.min)，当有抑制剂时的反应速率变为
1.5χ10-5m ol/(L.min)，问其抑制程度有多大,(0.75 )
A(2.0 B(0.2 C(0.25 D(0.5
5.某酶催化的反应速率为1.5χ10-5mol/(L.min)，当此酶固定于无微孔的球形载体上进行同类反应时，反应速率变为1.2χ
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10-5mol/(L.min)，该固定化酶的扩散有效因子是多少,(A )
A 0.8 B 1.0 C 0.75 D 0.5
6(固定于无微孔的球形载体上的酶促反应,假定其外扩散传质速率为1.0χ10-6m ol/(L.min),则在定态条件下的反应速率为( B)
A(2.0χ10-5mol/(L.min) B(1.0χ10-6mol/(L.min)
C(2.0χ10-6mol/(L.min) D(1.2χ10-6mol/(L.min)
7(某微生物反应的动力学方程为 ，则KS为( B)
A 1.2 B 2 C 1.8 D 2.5
8. 在甘露醇中培养大肠杆菌,当甘露醇溶液以1.5L/min的流量进入体积为5L的CSTR中进行反应时,稀释率为(D ).
A(0.4min-1 B(1.4min-1 C(5min-1 D(0.3min-1
填空题(每小题2分，共20分)
1、假定CSTR中进行等温均相反应，反应器有效体积恒定不变，其基本设计方程为流入速率=流出速率+反应消耗速率+累积量，则对底物S的物料衡算表达式为
dCs
Vr————=F(Cso-Cs)-VrTs
dt
2、酶或细胞的固定化方法有 载体结合法、自聚焦法、包埋法 。
3、影响固定化酶动力学的因素有:空间效应、扩散效应、分配效应。
4、生物反应器如按操作方式分类可分为分批操作、连续操作、——————————————————————————————————————
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补料分批操作，若根据反应器内物系的相态分可分为均相反应器、非均相反应器;
5、固定化酶催化反应外扩散效应影响的判断依据主要有两个:Da和ηE
ηE,1时，不存在外扩散影响，为 动力学 控制;当 ηE<1时，存在外扩散影响,宏观反应速率变慢;ηE<<1时，完全为 外扩散 控制。
6、发酵产物的生成速率与菌体生长速率之间大致存在三种不同类型的关联，它们是 生长偶联型 、 生长部分偶联 、 非生长偶联 。
7( 生物反应器是整个生化反应过程的关键设备。它的结构、操作方式和操作条件与产品的质量、收率(转化率)和能耗有着密切关系。
8(生物反应器有两种基本的理想流动模型，即返混极大的 全混流 反应器和没有返混的 活塞流 反应器。
9(酶催化反应的可逆抑制可以分为竞争性抑制、非竞争性抑制、反竞争性抑制和混合型抑制。
10. 通用式机械搅拌发酵罐的基本结构包括筒体、 搅拌器 、 冷却管 、挡板、 轴封 、电动机与变速装置和空气分布器等。或填消沫器
名词解释 (每小题2分，共8分)
1(稀释率:稀释率(又称稀释度)符号为D，其定义为体积流——————————————————————————————————————
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量qv和有效体积VR的比值。
2. 连续培养:使细胞或细菌生长和繁殖状态长时间维持稳定的培养技术。一方面以一定速度连续流入新鲜培养基和通入无菌空气，并立即搅拌均匀;另一方面，利用溢流的方式，以同样的流速不断流出培养物。于是容器内的培养物就可达到动态平衡，其中的微生物可长期在指数期的平衡生长状态和衡定的生长速率上，于是形成了连续生长。
3(扩散有效因子:扩散阻力对固定化生物催化反应过程速率的影响程度
4(细胞生长比速率:以单位细胞浓度为基准的细胞生长速率
简答题1(某酶固定于无微孔的球形载体上，在排除外扩散影响的条件下测得其动力学参数为rmax=8×10-5mol/(L? s)， 现将固定化酶颗粒装入底物浓度为1×10-5mol/L反应器中，并已知在这一操作条件下流体传质系数为0.4(1/S)，判断此时该反应过程由反应动力学控制还是扩散速率控制。Da=rmax/(kLacs0)
2. 固定化酶和固定化细胞在实际应用中的显著特点是什么,
可以长期保留在反应器内通过再生和反复使用，以实现连续化生产，易与产物分离，避免了对产物的污染，简化了产物分离工艺
3(生物反应器设计的主要目标及核心内容分别是什么?
目标:将生物催化剂的活性控制在最佳水平，以提高催化反应过程的效率，提高产品质量和技术经济水平
核心内容:反应器的类型;反应器结构设计与确定各种结构参数;——————————————————————————————————————
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确定工艺参数及其控制方式。
计算题(第1、2小题各8分,第3小题各15分，共31分)
1. 在啤酒酵母(CH1.66N0.13O0.4)的生长实验中，消耗 0.2kg 糖，得到 0.0746kg 酵母细胞，释放0.121kgCO2，并消耗了0.0672kgO2，求出:
(1)酵母细胞得率Yx/s
(2)呼吸商RQ。
解:(1)Yx/s=0.0746/0.2=0.373
(2)RQ=f(二氧化碳生成的物质的量)/a(氧气消耗的物质的量)=(0.121*1000g/44)/(0.0672*1000/32)=1.31
2.对某一S?P的均相酶反应，假定其反应动力学符合M-M方程，又已知其Km=1.2mol/L,rmax=3χ10-2mol/(L.min).现要设计BSTR，使其产物P年产量为72000mol，并已知cso=2mol/L，Xs=0.95,全年反应器的操作时间为7200h，每批操作的的辅助时间为2h，试求所需反应器的有效体积。
解:根据公式rmax*tr=Cso*Xs=Km*Ln(1/(1-Xs))，求得tr=3.05/h。则有:全年反应批次=7200/(tr+tb)=1425.74批
每批次的产物量=年产量72000/批数1425.74=50.5mol
每批产物浓度=2.0*0.95=1.9mol/h
则有所需要的体积为=50.5/1.9=26.6L
3. 有一均相酶催化反应，Km值为2×10-3mol.L-1, 当底物的初始浓度Cso 为1×10-5mol.L-1
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时，若反应进行1min，则底物的转化率Xs为2,。试计算:(1)当反应进行3min时，底物转化率为多少,此时，底物和产物的浓度如何,(2)当Cso为1×10,6mol.L-1 时，也反应3min，底物和产物的浓度又是多少,(3)最大反应速率的rP,max为多少,
解:因为Cso<<Km，所以此反应按照一级反应来计算。
(1)根据rmax*t=Km*Ln(Cso/Cs)=Km*Ln(1/(1-Xs))得到rmax=4.04×10-5mol/(L.min)当反应进行3min时，代入上式，可求得Cs=9.42×10-6mol/(L.min)则有Xs=5.8,
(2)根据rmax*t=Km*Ln(Cso/Cs)求得Cs=9.41×10-7，Cs=Cso(1-Xs)得到Xs=5.9,，所以Cp=5.9,×1×10,6mol.L-1=5.9×10,8mol.L-1
(3)rp,max=Cso*rmax=4.04×10,10mol.L-1
生物反应工程习题精解第一章绪论
第一章绪论
主要内容包括:
1、生化反应工程:将生物技术的实验室成果经工艺及工程开发而成为可供工业生产的工艺过程，常称为生化反应工程。
其实质是利用生物催化剂从事生物技术产品的生产过程。
主要有四个部分组成:(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、生化反应工程的特点:生化反应过程是一门综合性学科;采——————————————————————————————————————
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用生物催化剂;采用可再生资源为主要原料，成本低廉但难以控制成分;与一般化工产品相比，设备简单，能耗低，但通常反应产物浓度低，反应器生产效率低，产物提取困难。
3、生化反应工程的分类:主要有酶催化反应过程、细胞反应过程以及废水的生物处理过程。
4、生化反应工程的研究内容:生物反应动力学(包括酶动力学、微生物动力学、动植物细胞动力学);生物反应器(包括反应器的选型、反应器的传递特性、反应器的流动特性、反应器的优化与控制);生化反应过程的放大与缩小。
5、生化反应工程的研究方法:目前多数仍以经验方法为主，今后的趋势是以数学模型为主要研究方法。
第2章均相酶催化反应动力学
均相酶反应是指酶与反应物处于同一相――液相的酶催化反应，不存在相间的物质传递。均相酶催化反应动力学反映了该反应过程的本征动力学关系，是分子水平上的反应。
1、简单酶催化反应机理:
根据活性中间体学说，简单酶催化反应分为两步，首先是酶E与底物S形成中间体复合物[ES]，然后再分解为产物P和酶E
2、简单酶催化反应动力学的推导假设:
(1)基元反应质量作用定律
(2)质量守恒原理
(3)快速平衡或拟稳态假说
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3、简单酶动力学推导:主要是两种方法，即Michaelis-Menten
法和Briggs-Haldane法。前者采用快速平衡的假设，中间产物生成速度远大于产物生成速度;后者采用稳态平衡的假设，中间复合物生成速度与产物生成速度相差不大。
4、简单酶催化反应动力学方程
rmaxCs
rs=————
Km+Cs
K-1+K+2
Km=————
K+1 ，为米氏常数，rmax=K+2CEO为酶催化最大反应速率。
5、米氏方程特征:米氏方程通过作rS-CS关系图可知，可以分为三个区域。当CS<<Km，该曲线近似为一直线。此时酶催化反应可看作为一级反应rmax
rs=————Cs
Km
，积分后得方程
Cso
rmaxt=Km ln ——
Cs
;当Km<<CS，该曲线近似为一水平线。此时酶催化反应可看作为零级反应rs=rmax，积分后得方程rmax=cso-cs.;当CS与Km——————————————————————————————————————
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的数量处于同一数量级时，该曲线符合M-M方程。此时酶催化反应动力学为
rmax Cs
rs= ————
Km+Cs
，积分后得方程 Cso
rmaxt=cso-cs+Km ln ——
Cs7、酶抑制剂可分为可逆抑制与不可逆抑制两大类。其中可逆抑制又可分为竞争性抑制、非竞争性抑制和反竞争性抑制。
8、竞争性抑制、非竞争性抑制和反竞争性抑制酶动力学方程的比较。见10、双底物酶反应动力学最基本的三种形式:随机机制、顺序机制、乒乓机制。
11、影响酶催化反应速率的因素有很多，从内部因素来看，包括酶的结构特性和底物的结构特性;从外部因素来看，包括各种物质的浓度因素(如酶浓度、底物和产物的浓度、抑制剂的浓度等)和操作条件(如温度、压力、离子强度、pH等)。其中pH值的影响主要是由于酶分子中不同氨基酸解离形式不同而造成的，通常呈现为“钟”型曲线;温度对酶催化反应的影响较为复杂，在较低的温度范围内，反应速率随温度升高而加快，当超过某一温度时，酶反应速率随温度的升高而降低。
12、酶的热失活包括有储存稳定性失活和操作稳定性失活。第3章固定化酶催化反应过程动力学
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一、基本内容:
酶的固定化是为了解决游离酶分子在催化反应过程中不易回收、稳定性差、操作成本太高而采用的一种方法。酶固定化后必然会对其催化反应动力学有一定的影响。
1、固定化酶是通过物理或化学方法，将游离酶转变成为在一定空间内其运动受到完全约束、或受到局部约束的一种不溶于水，但仍具有活性的酶。主要优点有:易于分离、可反复使用、增加稳定性、提高机械强度、便于生产连续化和自动化、降低酶催化反应操作成本等。
2、酶的固定化方法有:吸附法、包埋法、共价法、交联法。每种固定化方法均有利有弊，要根据实际情况进行选择。
3、影响固定化酶动力学的因素有:空间效应(包括构象效应和位阻效应)、分配效应(包括亲水效应、疏水效应和静电效应)和扩散效应(包括外扩散效应和内扩散效应)。不同因素对酶动力学影响结果见下图:
游离酶固定化酶改变的本征速率和动力学参数固有速率和动力学参数宏观速率和动力学参
数本征速率和动力学参数空间效应分配效应扩散效应
4、固定化酶催化反应外扩散效应。固定化酶与溶液中底物反应过程包括三步:(1)底物从液相主体扩散到固定化酶表面;(2)底物在固定化酶表面进行反应;(3)产物从固定化酶表面扩散到液相主体。
5、固定化酶催化反应外扩散效应影响下反应速率的求解。主要——————————————————————————————————————
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包括两个方面:由表面浓度Csi求解和由有效因子Eη求解。
6、固定化酶催化反应外扩散效应影响的判断依据。主要有两个:Da和Eη。
(1)Da=rmax/KLa*Cso=最大反应速率/最大传质系数，为丹克莱尔准数，无因次量。 当Da>>1时，反应速率远快于传质速率，为扩散控制;
当Da<<1时，反应速率远慢于传质速率，为动力学控制。
(2)ηE,1时，不存在外扩散影响，为动力学控制;
当ηE<1时，存在外扩散影响,宏观反应速率变慢;
当ηE<<1时，完全为扩散控制。
7、改变固定化酶催化反应外扩散效应影响的方法。主要从Da考虑，提高底物浓度和体积传质系数(提高搅拌速度或提高反应流速)可增加Da，减少外扩散的影响;降低固定化最大反应速率也可以减少外扩散的影响。反之亦反。
9、化学抑制与扩散的负协同效应是指随着外扩散限制程度的增大，化学抑制的程度相对减小，外扩散的限制作用在一定程度上掩盖了化学抑制的影响。
10、固定化酶的内扩散阻力主要来自于微孔内的阻力，其大小与固定化酶内部的物理结构参数、反应物系的性质等因素有关。
15、梯勒模数φ(Thiele modulus)是表示固定化酶内扩散影响的重要无因次模型参数，其物理意义为φ表面浓度下的反应速率,。φ值越大，表明内扩散速率内扩散速率小于反应速率，内扩散阻力的——————————————————————————————————————
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限制作用越明显;φ值越小，表明内扩散速率大于反应速率
第4章 细胞反应过程动力学
一、基本内容:
许多酶的来源均是由细胞反应过程产生。细胞反应过程不仅仅能够提供更多的酶源，同时还可以提供我们所需的目的产物。因此，对于细胞反应过程中的动力学探讨能够更加充分利用基质、细胞产量更大、将更多的底物向产物方向转化，对于进一步的代谢调控提供了坚实的理论基础。
1、细胞反应过程中，有大量的反应参与其中。具体到某一个反应，其过程比较容易计量，但整体细胞反应过程计量学较为复杂。通常采用一些简化的方法。如质量守恒定律的应用:对细胞中、原料中、产物中每种元素进行列方程组求解，从而获得每一种物质的计量系数;或者通过得率系数来计算物质之间相对关系。
2、得率系数是基质转化为细胞或其他产物潜力的定量评价。包括有对基质的细胞得率(Yx/S)、对氧的细胞得率(Yx/O)、对基质的产物得率(YP/S)、对碳的细胞得率(Yx/C)、对能量的细胞得率(Yx/ATP)、宏观得率和理论得率等。其中，得率系数与细胞反应过程中计量系数符合公式:/ABB×=×A的摩尔质量A的计量系数B的摩尔质量的计量系数Y
3、细胞生长动力学是细胞反应过程动力学的核心。基质的消耗动力、产物生成的动力学均是建立在其基础上的。对于复杂的细胞生长过程需要进行简化，具体的简化有确定论模型和概率论模型、结构——————————————————————————————————————
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模型和非结构模型、均衡生长模型和非均衡生长模型、均一化模型和分离化模型。形成针对细胞群体的、确定论的、均一化的、均衡生长的、非结构的、最简单的细胞生长模型。
4、均衡生长是指在细胞生长过程中，细胞内各组分均以相同的比例增加。
5、绝对速率是在单位时间、单位体积某一组分的变化量;比速率是单位浓度细胞为基准的
各组分变化速率，反映了细胞活力的大小。
6、间歇培养的细胞生长过程包括延迟期、对数生长期、静止期和衰亡期。延迟期是细胞在
环境改变后表现出来的一个适应阶段，其长短与菌种的接种量和种龄有关。在对数生长期，
细胞的比生长速率达到最大并保持不变，与倍增时间之间存在的关系。 td=ln2/rmax。
7、无抑制细胞生长动力学(Monod方程)虽与米氏方程相似，但属于形式动力学方程。需
要三个基本假设:均衡型生长、单限制底物和菌体得率为常数。两个适用条件:细胞生长缓
慢和细胞浓度低的时候。同时也存在三个分区:零级区、一级区和过渡区。除了Monod方
程外，还有很多适用于不同假设条件下的细胞生长动力学。
8、有抑制细胞生长动力学与有抑制酶反应动力学相似，均存在——————————————————————————————————————
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有底物抑制动力学、产物抑
制动力学、竞争性动力学、非竞争性动力学、反竞争性动力学。
9、基质消耗速率包括细胞生长消耗速率、细胞维持消耗速率和产物生成消耗速率三部分组
成，氧气的消耗也可以看做是基质的一种。
10、细胞的产物生成动力学由于代谢产物的复杂性，没有统一的模型。Gaden根据产物生成
速率与细胞生长速率之间的关系，分成了三种类型:相关模型、部分相关模型和非相关模型。
11、微生物灭菌的原理来源于细胞死亡动力学，对于不同的细胞其死亡难易程度不同。一般
来说营养细胞容易被杀死，而芽孢则因有致密的外皮和干燥的内含物，难以致死。因此，在
设计灭菌操作时，总以芽孢为灭菌对象，只要杀死了芽孢，其他杂菌也一定能杀灭。同时要
考虑灭菌的同时，减少培养基有效成分的损失。由于温度变化对营养成分破坏的影响，明显
小于芽孢的热死亡，因此，多采用高温、瞬时的灭菌方法。
12、细胞受热死亡的规律有很多种类型，常见的有对数死亡律和非对数死亡律。对数死亡律
表明，细胞死亡速率可用一级动力学表示:-dCN/dt=KdCN,积分后CN=CN0 exp(-Kd *t)，灭
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菌度需要达到CNst=1×10-4个细胞/mL。非对数死亡律常见于芽孢受热死亡，以循序死亡模
型为人所接受。
13、细胞的固定化有利于提高反应器种细胞的浓度、有利于提高反应器加料速率、免去了昂
贵的细胞回收和循环过程、有利于提高反应器的生产性能等。同固定化酶催化反应过程一样，
存在着扩散对反应速率的限制作用，即内扩散和外扩散。但内扩散效应会随着细胞生长过程
中膜厚度的增加和絮凝物半径的变化而变化。当反应速率可做零级动力学处理时，存在有最
大膜厚度和最大絮凝半径。
14、细胞生长和代谢的结构模型包括室模型、代谢模型、产物生成结构模型以及基因调控和
单细胞模型。
13、一般来说，细胞反应过程往往采用积分反应器，其表现为时间对细胞浓度、底物浓度、
产物浓度的关系，需要进一步变换为微分形式进行动力学参数的计算。
第5章 生化反应器的设计与分析
一、基本内容:
1、反应器的分类:按照多种方式进行分类，如采用操作方式分——————————————————————————————————————
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类可分为间歇反应器、连续
反应器、半连续半间歇反应器;采用反应类型分类可分为细胞反应器、酶反应器两类;采用
反应器的流型分可分为全混流反应器、活塞流反应器、非理想反应器;采用反应器形式分类
可分为搅拌式反应器、气升式反应器、膜反应器、固定床反应器等。
2、根据质量守恒定律、能量守恒定律、动量守恒定律，可以获得反应器设计的基本方程:。
对于不同的组分和能量均可以采用此基本方程。如物料衡算方程: 输入,输出，变化，积
累
进入体积单元的物质量,流出体积单元的物质量，体积单元转化的物质量 ，体积单元的积累物质量
3、对于间歇反应器(BSTR)来说，有两个特征:一是反应过程中无输入输出，二是反应器
内物料混合均匀，可对整个反应器进行物料衡算。
4、对于BSTR来说，所需要计算的内容包括:确定反应器体积，计算达到一定转化率时的反应时间;或是在一定处理量和反应时间的要求下确定反应器所需的体积。
5、对于连续搅拌槽式反应器(CSTR)来说，有四个特点:输入流量与输出流量相等;反应器体积不变;反应器内物料混合达到最大;——————————————————————————————————————
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出口处浓度等于反应器内浓度。
6、在CSTR中进行的酶反应过程，其反应的平均停留时间由反应流量和反应器体积决定，而反应转化率由平均停留时间和反应动力学方程决定，因此，在反应器体积一定时，可以通过调节进料量来控制反应的转化。
7、在CSTR中进行细胞培养，细胞的浓度决定了底物的消耗速率、产物的生成速率，因此首先要确定不同流量下的细胞浓度变化。但反应器处于稳态时，存在有两个基础方程:D=μ和Cx=Yx/s(Cso-Cs)。由此细胞的生长特性与反应器的。 操作变量在CSTR中相联系，通过调节反应器的流量来调节细胞的生长。同时可计算反应器内的基质浓度和细胞浓度，即Cs=KsD/(umax-D)和Cx=Yx/s(Cso-KsD/(umax-D))
9、当CSTR带有外循环时，存在有DW=μ，其中W=(1+R-Rβ)，R为循环比，β为浓缩系数。由于外循环的存在，临界稀释率提高，允许的加料流量可提高;若加料流量不变，则可减小反应器体积。由于存在有浓缩系数，有利于提高基质的利用程度，提高了反应器的操作稳定性。
10、当两个CSTR串连时，第一个CSTR的计算可参照单级CSTR的方式计算，第二个CSTR的出口底物浓度可由一元二次方程求解得到，其中只有一个是真实解。
11、对于连续管式反应器(CPFR)来说，有四个特点:单向;轴向无返混，径向返混最大;输入流量与输出流量相等;活塞流流型。
12、在CPFR中进行的酶反应过程，其酶反应的转化率与流经反——————————————————————————————————————
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应器的平均停留时间和反应动力学方程决定。因此，在反应器体积一定时，可以通过调节进料量来控制反应的转化情况。
14、在CPFR中进行细胞培养需要不断向反应器中接种，一般有两种方式:加循环和与CSTR相串连。这两种方式在实际使用过程中均易造成染菌现象，因此使用较少。
15、CSTR与CPFR的酶反应比较而言，可体现在以下几个方面:(1)从通用的计算公式上有区别;(2)在反应器内的浓度分布上有区别，CSTR反应器中浓度对时间、空间均无变化，而CPFR中浓度对时间无变化，对空间有变化。当存在有底物抑制时应采用CSTR，当存在有产物抑制时应采用CPFR;(3)要达到同样的转化率，CSTR所需要的反应器体积要大于CPFR的反应器体积。在同样体积反应器里，CSTR所需要的酶量要大于CPFR的酶量。
16、半连续半间歇操作反应器主要是针对生化反应过程中存在的抑制现象而使用的，当存在有底物抑制时，为了使反应器内底物浓度较低，需要采用流加操作来实现。当存在有产物抑制时，为了使反应器内产物浓度较低，需要采用反应与分离耦合操作来实现。
第6章生化反应器的传递过程
一、基本内容:
1、生化反应器内的质量传递过程主要包括有气,液传递(如氧气的传递)、液,固传递(固定化酶的内外扩散)、和气,液,固三相传递(成团细胞培养过程)。其中气,液传递，即氧的传递是细胞培养过程中最为重要的物质传递。
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2、氧从气相主体传递到细胞内部需要八步，其中重要的步骤在于气,液两相间的液膜阻力。通过双膜理论模型，可推导氧的气液传质速率方程为OTR=kLa(溶液中的氧饱和浓度C`-C现溶液中的氧浓度)。
3、当细胞培养处于稳态、符合Monod方程时，细胞对氧的消耗速率与传质速率相等。
4、从氧的传质速率方程可以看出影响的因素有:氧在培养基中的溶解度;氧的体积传质系数。前者可以通过通入富氧或增加反应器压力的方式实现，后者可以通过改变培养基物性(粘
度、表面张力等)、操作条件(搅拌、通气量等)、反应器结构等方面来改变。
5、由于氧体积传质系数在反应器设计中具有重要的影响，因此对于获得准确的传质系数Lkα必须通过实验来测定。主要的测定方法有:亚硫酸钠氧化法、葡萄糖氧化酶法、动态法和稳态法等多种。
第7章生化反应器的流动模型与放大
一、基本内容:
反应器中的流体流动模型是建立在物料在反应器中停留分布的基础上的。根据停留时间分布的特征值，将反应器分为全混流反应器、活塞流反应器和非理想反应器。而非理想反应器往往可以通过简化为多个全混流串连的槽列模型或是管式反应器的一维扩散模型。
1、停留时间分布是指流体粒子进入系统起到离开系统止，在系统内的停留时间。通常采用停留时间分布密度函数E(t)和停留时间分布函数F(t)来进行定量描述。同时可获得两特征值:数学期望t，即——————————————————————————————————————
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平均停留时间;方差2θσ，即停留时间分散程度。
2、停留时间分布往往要通过实验方法进行测定，主要的方法是示踪应答法。根据示踪剂加入的方式不同，有脉冲法、阶跃法和周期法。其中脉冲法直接获得停留时间分布密度函数;阶跃法直接获得停留时间分布函数。二者均有优缺点，需要根据实际需要进行采用。
4、两种理想的流动模型有全混流模型和活塞流模型。而活塞流模型中，输入函数与输出函数完全相同。由于在相同流量、相同反应器体积的条件下，活塞流反应器中反应物料在反应器内的停留时间大于全混流反应器，因此，活塞流反应器的转化率要高于全混流反应器。
5、由于滞流区、短路、沟流、循环流等因素的存在，理想流动模型转变成为非理想流动模型。为了预测非理想流动模型的反应效果，需要对理想流动模型进行修正获得近似的非理想流动模型，主要的方法有槽列模型和一维扩散模型。
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范文三：特殊不良反应名词解释
1.双硫仑样反应： 头孢菌素如存在与双硫仑分子结构类似的活性基团，在使用期间或之后5～7日内饮酒、服用含有乙醇药物、食物以及外用乙醇均可使乙醛代谢受阻，导致乙醛在体内蓄积，引起——皮肤潮红、头晕、头痛、呼吸困难、晕厥、口中有大蒜气味，还可出现心动过速、血压下降，严重者休克、惊厥、急性心力衰竭、心肌梗死甚至死亡。 预防和处理：
（1）告知患者用药期间或之后5～7日内禁酒、禁食含有乙醇食物以及外用乙醇。禁与含乙醇的药物合用。
（2）一旦发生，立即吸氧、地塞米松静脉滴注、补液及利尿，血管活性药治疗 氯霉素 头孢菌素 氨基糖苷类？？？ 喃唑酮 硝基咪唑类
2.吉海反应（赫氏反应）： 青霉素 治疗梅毒、钩端螺旋体病时，致症状（寒战、咽痛、心率加快）加剧——病原体死亡所致。
3. 红颈综合征或红人综合征——糖肽类 （万古霉素 去甲万古霉素）快速滴注时可出现血压降低，甚至心跳骤停，上部躯体发红、胸背部肌肉痉挛。
4.
5. 光敏现象 四环素类 喹诺酮类（司帕沙星） 磺胺类药
6. 喹诺酮类 肌痛、骨关节病损、跟腱炎症和跟腱断裂
尤其是加替沙星可致严重的、致死性、双相性血糖紊乱一一低血糖或高血糖
6异烟肼 周围神经炎——加用维生素B6
利福平 “流感样症候群”——表现为畏寒、寒战、发热、不适、呼吸困难、嗜睡及肌肉疼痛。
吡嗪酰胺 ①关节痛（高尿酸血症引起
特异质反应 氯霉素
范文四：生化反应工程原理名词解释
1生物反应工程：生物反应工程是一门以研究生物反应过程中带有共性的工程技术问题的学科。是以生物学、化学、工程学、计算机与信息技术等多学科为基础的交叉学科。
2生物反应过程：是指将实验室的成果经放大而成为可供工业化生产的工艺过程，包括实现工业化生产过程的高效率运转，或者说提高生产过程效率。
4生物反应器：是指以活细胞或酶为生物催化剂进行细胞增殖或生化反应提供适宜环境的设备或者场所。
5生物反应过程的缩小：根据生产实际，在实验室中使用小型反应器来模拟生产过程，以进行深入研究。
6转化率：某反应物的转化浓度与该反应物起始比值的百分比
7收率：指按反应物进行量计算，生成目的产物的百分数。用质量百分数或者体积百分数表示 8系统生物学：用生物遗传物理的方法，对生物学进行扰动，从而通过生物系统产生的影响进而研究，进而所得的数据进行挖掘和综合构建描述系统结构及相应于上述各种扰动的数学模型。 9流加操作：是指先将一定量基质加入反应器内，在适宜的条件下将微生物菌种接入反应器中，反应开始，反应过程中将特定的限制性基质按照一定要求加入到反应器中，以控制限制性基质浓度保持一定，当反应结束时取出反应物料的操作方式。
10指数流加操作：通过采用随时间呈指数变化的方式流加基质，维持微生物细胞对数生长的操作方式。
11非结构模型：在确定论模型的基础上，不考虑细胞内部结构的不同，即认为细胞为单一组分，在这种理想状态下建立起来的动力学模型。
12外扩散效率因子ηout：是指有外扩散影响是的实际反应速率和无外扩散的固定化酶外表面处的反应速率之比。
13Da 准数：最大反应速率和最大传质速率之比。
14分批发酵 ：是指将新鲜的培养基一次性加入发酵罐中，在适宜的条件下接种后开始培养，培养结束后，将全部发酵液取出的培养方法。
15连续培养发酵连续式操作(continuous operation)：是指以一定的速率不断向发酵罐中供给新鲜的培养基，同时等量地排出发酵液，维持发酵罐中液量一定的培养方法.
16稀释率：培养液流入速度和反应器内培养液的体积之比，他表示连续反应器中物料的更新快慢程度
17得率系数;是对碳元素等物质生成细胞或是其他产物的潜力进行定量评价的重要参数 18细胞得率：消耗1克基质生成细胞的克数成为细胞得率或是生长得率。
19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。
20悬浮培养：通过震荡或是转动装置使细胞始终处于分散悬浮于培养液内的培养方法。
21停留时间：停留时间τ是指反应物料进入反应器时算起，至离开反应器时为止所经历的时间。 22填充床型反应器(PBR)：把催化剂填充在固定床（填充床）中的反应器叫做填充床（固定床）型反应器。
23流化床型反应器(FBR)：装有较小颗粒的垂直塔式反应器。底物以一定流速从下向上流过，使固定化酶颗粒在流体中维持悬浮状态进行反应。
24生物膜反应器（MBR）：利用膜的分离功能，同时完成反应和分离过程的反应器。 25酶反应器：酶作为催化剂进行生物反应的场所。
26微生物的生长速率：在单位时间内微生物细胞浓度的变化量。
27微生物的比生长速率：单位重量菌体的瞬时增量。
范文五：化学反应工程名词解释
★在大型装置中，传热和控温往往是头等难题，甚至根本不可能达到与小装置相同的温度条件，因此，就出现“放大效应”。 ★绝热温升：系统总物料为1mol时，反应物全部转化后绝热状态下所引起的温度升高。 ★间歇式反应器：一次性加料，经过一段时间出料的反应器。 ★积分反应器：指物料一次性通过床层所得的转化率较大的反应器。 ★努森扩散：扩散阻力来自于分子与孔壁产生的碰撞的扩散。 ★理想表面：催化剂表面各处的吸附能力是均一的。 ★临界流化速度：指刚刚能够使粒子流化起来的气体空床流速。 ★反应级数：指动力学方程中浓度项的指（幂）数。 ★吸附等温线：描述一定温度下，气体吸附量与压力之间的关系。 ★真密度：以骨架体积为计算基准的密度。 ★方差：对于平均值的二次矩。 ★膨胀因子：当反应物A（或产物P）每消耗（或生成）1mol时，所引起的整个物系总物质的量（mol）的增加或减少值。 ★膨胀率：表征变容程度的参数，仅适用于物系体积随转化率变化呈线性关系的情况。 ★返混：停留时间不同的流体颗粒之间的混合。 ★平推流：指反应物料以一致的方向向前移动，在整个截面上各处的流速完全相等。 ★全混流：指刚进入反应器的新鲜物料与已存留在反应器中的物料能达到瞬间的完全混合，以致在整个反应器内各处物料的浓度和温度完全相同，且等于反应物出口物料的温度和浓度。 ★停留时间：指从反应物进入反应器时算起至离开反应器时为止所经历的时间。 ★停留时间分布：由于同时进入反应器的物料颗粒在反应器中的停留时间可能有长有短，因而形成一个分布。 ★空时：在规定的条件下，进入反应器的物料通过反应器体积所需的时间。 ★空速：在规定的条件下，单位时间内进入反应器的物料体积相当于几个反应器的空积，或单位时间内通过单位反应器的物料体积。 ★宏观流体：全部以离集状态存在，即只有宏观混合的流体 ★微观流体：流体中所有分子都以分子状态均匀分散的流体。 ★工业催化剂所必备的三个主要条件：活性好、选择性高、寿命长。 ★催化剂的物理特性：物理吸附和化学吸附。 ★比表面：每克催化剂的全部表面积。 ★孔容与孔径分布：若干个粒子内的微孔已占有相当的体积比例的疏松介质的颗粒压制成型的一颗组合颗粒，则在单粒与单粒间还有许多较大的空隙存在，它与单粒内微孔体积之和称为粒内的孔容。催化剂颗粒内不同的孔的孔径有大有小，因而形成一个分布。 ★孔容测定中，较精确的方法是氦—汞法和氮解析法。
★对于固定床的反应管，管内径至少应为催化剂粒径的8倍以上，层高至少为粒径的30倍以上，并需充填均匀。 ★临界流化速度：当流达到某一限值，床层刚刚能被流体托动时，床内颗粒就开始流化起来了，这时的流体空床线速被称为临界流化速度。 ★湍动床：随着气速的加大，流化床中的湍动程度也跟着加剧，这种情况叫湍动床。
★吸附等温线方程类型
答：①朗缪尔型 ②弗罗因德利希型（①②物理化学法）
③焦姆金型（物理法） ④BET型（化学法） ★反应的控制步骤
答：气体在催化剂存在下进行化学反应可以设想是由下列步骤组成的
①反应物从气流主体扩散到催化剂的外表面（外扩散过程）
②反应物进一步向催化剂的微孔内扩散进去（内扩散过程）
③反应物在催化剂的表面上被吸附（吸附过程）
④吸附的反应物转化成反应的生成物（表面反应过程）
⑤反应生成物从催化剂表面上脱附下来（脱附过程）
⑥脱附下来的生成物分子从微孔内向外扩散到催化剂外表面处（内扩散过程）
⑦生成物分子从催化剂外表面扩散到主流气流中被带走（外扩散过程） ★微分反应器与积分反应器的优缺点
答：微分反应器优点是可以直接求出反应速率，催化剂用量少，转化率又低，所以容易做到等温，但分析精确度相应的要高很多，这一点往往成为主要困难，另外配料较费事，如有副反应物生成，其量更微，难以考察，此外，由于床层较薄，一旦有沟流，其影响甚大，所以装料时要求均匀。
积分反应器结果简单、实验方便，由于转化率高，不仅对取样和分析的要求不高，而且对于产物有阻抑作用和存在反应的情况，也易于全面考察，对于过程开发颇为重要，另一方面，对于热效应很大的情况，管径即使很小，仍难以消除温度梯度而使数据的精确性受到严重的影响，此外，数据处理比较繁琐，也是一个缺点。 ★流化床的优缺点
答：优点：①传热效能高，而且床内温度易于维持均匀，这对于热效应大而对温度又很敏感的过程是很重要的，因此特别被应用于氧化、裂解、焙烧以及干燥等各种过程
②大量固体颗粒可方便地往来输送
③由于颗粒细小，可以消除内扩散阻力，能充分发挥催化剂的效能
缺点：①气流状况不均，不少气体以气泡状态经过床层，气—固两相接触不够有效，在要求达到高转化率时，这种状况更为不利
②颗粒运动基本上是全混式，因此停留时间不一，另外粒子的全混也造成气体的部分反混影响反应速率和造成副反应的增加
③颗粒的磨损和带出造成催化剂的损失，并要有旋风分离器等颗粒回收系统
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