[Росдистант] Биотехнологии (Практические задания) Росдистант ТГУ

Вашему вниманию представлены практические задания по учебному курсу "Биотехнологии " (Росдистант),

Задания были оценены на максимальны балл

Практическое задание № 1 Составление типовой схемы биотехнологического производства.

 Цель работы: Ознакомиться с основными стадиями биотехнологического производства. Изучить основные направления развития биотехнологии.

Задание.

1. Изучив теоретический материал, составьте схему: Многостадийная биотехнологическая схема производства продуктов микробного синтеза.

2. Ответьте письменно на вопросы

Контрольные вопросы

1.     Что такое биотехнология?

2.     В чем заключается взаимосвязь биотехнологии с другими науками?

3.     Каковы основные направления развития биотехнологии?

4.     Перечислите основные стадии биотехнологического производства.

5.     Что такое посевной материал?

6.      Как готовят посевной материал в производственных условиях?

7.     Какие компоненты входят в состав питательных сред?

8.     Что такое ферментация?

9.                  Какими методами осуществляется разделение биомассы от культуральной жидкости?

10. В каком случае необходима дезинтеграция клеток?

11. Назовите способы концентрирования продукта.

Практическое занятие № 2. Задачи по расчету адсорбции

Пример 1. Вычислить коэффициент диффузии сероводорода в воде при 50 °С.

Пример 2. Определить коэффициент массопередачи в водяном скруббере при поглощении из газа диоксида углерода по следующим данным. В скруббер поступает 6000 м3/ч газовой смеси, счи¬тая при атмосферном давлении и при рабочей температуре. На скруббер подается 700 м3/ч чистой воды. Начальное содержание диоксида углерода в газе 30% (об.), конечное (в верху скруббера) 0,3% (об.). Давление в скр.уббере рабо = 20 кгс/см2. Температура 20 °С. В нижнюю часть скруббера загружено 4 т керамических колец 50x50X5 мм. Выше загружено 20 т колец 35x35x4 мм. Коэффициент смоченности считать равным единице.

Пример 3. Из критериального уравнения (6.45) вывести расчетную формулу для определения числа единицы переноса по газовой фазе.

Пример 4. Определить коэффициент массоотдачи для газо¬вой фазы в насадочном абсорбере, в котором производится поглощение диоксида серы из инертного газа (азота) под атмосфер¬ным давлением. Температура в абсорбере 22°С, он работает в пленочном режиме. Скорость газа в абсорбере (фиктивная) 0,5 м/с. Абсорбер заполнен кусками кокса ( м2/м3,  м3/м3)

1. По уравнению для Нуссельта

где: - постоянная Рейнольдса,

где г = 0,017710-6 Пас – вязкость воздуха (рис. VI)

 кг/м³ - плотность воздуха;

 - молярная масса азота кг/кмоль

Коэффициент диффузии берем такой же, как в воздухе

 м2/с

Prг = Г / (гDг) = 0,017710-3/(1,1611,5710-6) = 1,32

Где Dг = 10,310-6 м2/с – коэффициент диффузии при стандартных условиях

Определяем коэффициент массоотдачи в газовой фазе

 м/с

 - эквивалентный диаметр, мм.

 м

Пример 6.4. В массообменном аппарате, работающем под дав¬лением рабс = 4 кгс/см2, коэффициенты массоотдачи имеют следующие значения:

 , . Равновесные составы газовой и жидкой фаз характеризуются за¬коном Генри . Определить: а) коэффициенты массопередачи Ку и Кх; б) во сколько раз диффузионное сопротив¬ление жидкой фазы отличается от диффузионного сопротивления газовой фазы:

Пример 5. Воздух атмосферного давления при температуре 40 °С насыщен водяным паром. Определить парциальное давление воздуха, объемный и массовый % пара в воздушно-паровой смеси и его относительную массовую концентрацию, считая оба компо¬нента смеси идеальными газами. Атмосферное давление 750 мм рт. ст. Определить также плотность воздушно- паровой смеси, сравнить ее с плотностью сухого воздуха.

Пример 6. Жидкая смесь содержит 65% (мол.) толуола и 35% (мол.) четыреххлористого углерода (ч. х. у.). Определить относительную массовую концентрацию толуола  и его объемную массовую концентрацию , (в кг/м3).

Пример 7. В массообменном аппарате - абсорбере коэффициент массопередачи  Инертный газ (не переходящий в жидкость) - азот. Давление рабс в аппарате 750 мм рт. ст., температура 30 °С. Определить значения коэффициента массопередачи  в следующих единицах: 1) ; 2) ; 3) 

Пример 8. Определить теоретически минимальный расход жидкого поглотителя с мольной массой 260 кг/кмоль, необходи¬мый для полного извлечения пропана и бутана из 2000 м³/ч (счи¬тая при нормальных условиях) газовой смеси. Содержание пропана в газе 20% (об.), бутана 15% (об.). Температура в абсорбере 40°С, абсолютное давление 3 кгс/сма (294 кПа). Раствори¬мости бутана и пропана в поглотителе характеризуются законом Рауля.