EGZAMIN Z INŻYNIERII BIOPROCESOWEJ II TERMIN - BIOTECHNOLOGIA 2012

1. Przez rurociąg płynie ciecz o zadanym masowym natężeniu przepływu. Wzrost średnicy rury spowoduje:
   a)spadek objętościowego natężenia przepływu
   b)spadek prędkości średniej
   c)spadek masowego natężenia przepływu

2. Po zwężeniu strugi następuje:

a)spadek prędkości średniej
b)wzrost ciśnienia
)spadek ciśnienia

3. Do pomiaru prędkości lokalnej(miejscowej) wykorzystuje się:
   a)rotametr
   b)rurę Prandtla
   c)zwężkę

4. Lepkość płynu nieniutowskiego reostabilnego charakteryzuje w pełni:
   a)lepkość pozorna i współczynnik konsystencji

b)współczynnik konsystencji i wskaźnik charakterystyczny

c)lepkość pozorna i wskaźnik charakterystyczny (płynięcia)

5. Spadek ciśnienia w złożu podczas przepływu niutonowskiego nie zależy od

a)wielkości cząstki złoża
b)kształtu cząstki złoża
c) gęstości cząstki złoża

6. Liczbę mieszania można wykorzystać do obliczenia:
   a) zapotrzebowania mocy
   b)powierzchni wymiany masy
   c)liczby obrotów mieszadła

7. Strumieni ciepla przy przewodzenia przez ścianę (przegrodę) nie zależy od:

a)gęstości materiału ściany

b) grubości ściany

c) różnicy temperatur

8. Przewodzenie ciepła nie może wystąpić:

1. W gazach

2. W cieczach

3. W złożu (wypełnieniu)

9. W mianowniku liczby Pr= alfa*mi/lambd użyto
   a)współczynnika rozszerzalności cieplnej

b)współczynnika przewodzenia ciepła

c)współczynnika lekkości dynamicznej

10. Dominującym mechanizmem prostym wymiany masy w gazach jest

a)wnikanie masy

b)dyfuzja

c)przenikanie masy

11. Wraz ze spadkiem temperatury powietrza wilgotnego jego wilgotność bezwzględna:

a) rośnie

b)maleje

c)nie zmienia się

12. Proces rozdzielania mieszaniny cieczy wykorzystujący różnice w rozpuszczalności w rozpuszczalniku wtórnym nazywamy:

a)destylacja równowagowa

b)rektyfikacja

c)ekstrakcja

13. Równanie stechiometryczne opisuje:
    a)relacje pomiędzy liczba moli reagentów
    b)relacje pomiędzy masami produktów reakcji
    c)relacje pomiędzy liczba moli substratów reakcji

14. Równanie kinetyczne opisuje zależność pomiędzy szybkością reakcji a:
    a) gęstością mieszaniny reakcyjnej

b) stężeniem produktów?
c) lepkością mieszaniny reakcyjnej

15. Dla reakcji chemicznej rzędu pierwszego przebiegającej w reaktorze zbiornikowym przepływowym stężenie substratu jest:
    a)liniowa funkcją czasu przebywania
    b)nieliniowa funkcja czasu przebywania?
    c)funkcja stała (nie zależy od casu przebywania)

16. Szybkość rozcieńczania jest:
    a)wykładnicza funkcja czasu przebywania

b)proporcjonalna do czasu przebywania?
c)odwrotnie proporcjonalna do czasu przebywania

Zadania:
1. (5 pkt) · Przez rurociąg o przekroju S=1m^2 przepływa płyn z prędkością v=1m/s. ciśnienie wynosi 2 bary. Rurociąg ulega zwężeniu do S1=0,1 m^2. Wyznacz:

1. Prędkość średnia V 1 w dowolnym przekroju zwężonego rurociągu 1pkt

2. Ciśnienie w dowolnym przekroju zwężonego rurociągu 4 pkt
   pomiń opory przepływu. Gęstość płynu q=1000kg/m^3

2. (3pkt)
W przepływowym wymienniku ciepła ogrzewano 10 kg/s roztworu od temperatury 20 do 60 stopni C za pomocą pary wodnej o temperaturze 120 stopni C.
Współczynnik przenikania wynosi 500 w/(m*k) a ciepło właściwe roztworu 3,5 kj/kg*k. Niezbędna powierzchnia grzejna wynosi??

3. (1pkt)
Do skraplacza dopływa z kolumny rektyfikacyjnej V=12 kg/s oparów. Strumień zawracanej cieczy wynosi L=6 kg/s. Wyznacz wartość współczynnika powrotu (orosienia) R.

4. (4 pkt)
bioprzemiane opsiuje schemat:
VS CH2O + Vo O2  Vx CH1,8O 0,5 +Vc CO2 + Vw H2O
Napisz bilans atomów wodoru (1pkt)
bilans elektronów (3 pkt)
5. (4 pkt)
wyznacz wartość stężenia substratu (pożywki) S, przy którym wielkości produkcji biomasy (produkcyjność) przyjmuje wartość maksymalna. Przyjąć ze przemiana przebiega w bioreaktorze przepływowym zbiornikowym z idealnym wymieszaniem i można je opisując modelem wzoru Monoda K=0,5 g/dm^3 oraz S = 10 g/gm^3 X0 =0 (zasilanie sterylne).

1. Przez rurociąg płynie płyn o zadanym masowym natężeniu przepływu. Wzrost średnicy rury spowoduje:

1. Wzrost objętościowego natężenia przepływu

2. Spadek masowego natężenia przepływu- na pewno nie

3. Spadek prędkości średniej

2. Po zwężeniu strugi nastąpi :

1. Wzrost ciśnienia (w strudze)

2. Spadek ciśnienia

3. Ciśnienie nie ulega zmianie

3. Do pomiaru prędkości lokalnej wykorzystuje się:

1. Dysze Venturiego

2. Rotametr

3. Zwężka

4. Lepkość płynu nieniutonowskiego reostabilnego charakteryzuje w pełni:

1. Lepkość pozorna i współczynnik konsystencji

2. Lepkość pozorna i wskaźnik charakterystyczny (płynięcia)

3. Współczynnik konsystencji i wskaźnik charakterystyczny

5. Spadek ciśnienia w złożu podczas przepływu płynu niutonowskiego nie zależy od:

1. Wielkości cząstki złoża

2. Gęstości cząstki złoża

3. kształtu cząstek złoża

6. Liczbę mieszania można wykorzystać do obliczenia :

1. Zatrzymania gazu w pobliżu mieszadła

2. Powierzchni wymiany masy

3. Liczby obrotów mieszadła

7. Strumień ciepła przy przewodzeniu przez ściankę nie zależy od :

1. gęstości materiału ściany

2. Materiału

3. Różnicy temperatur

8. Liczba Prandtla - w mianowniku mamy liczbę określającą

Lambda - współczynnik przewodzenia ciepła

9. Szybkość filtracji nie zależy od:

1. Rodzaju osadu

2. Różnicy ciśnień

3. Rodzaju przegrody filtracyjnej

10. Proces rozdzielania mieszaniny cieczy polegający na przeciwprądowym zetknięciu cieczy i pary i masy nazywamy:

1. Destylacja różniczkową

2. Absorpcją

3. Rektyfikacja

11. Wraz ze spadkiem temperatury powietrza wilgotnego jego wilgotność bezwzględna:

1. Rośnie

2. Maleje

3. Nie zmienia się

12. Przewodzenie ciepła nie może wystąpić:

1. W gazach

2. W złożu

3. W ciele stałym

13. Dominującym mechanizmem prostym transportu masy w cieczach (ośrodek nieruchomy makroskopowy) jest:

1. Wnikanie masy

2. Przenikanie masy

3. Dyfuzja cząsteczkowa

14. Jakie niekorzystne zjawisko może towarzyszyć hodowli wgłębnej prowadzonej w bioreaktorze przepływowym, zbiornikowym z zasilaniem sterylnym:

1. Zarastanie bioreaktora

2. Wymycie mikroorganizmów

3. Wzrost stężenia pożywki wraz ze spadkiem D

• Coś w tym stylu było, tylko nie pamiętam czy odpowiedzi były takie same

15. Równanie kinetyczne reakcji pierwszego rzędu… (coś było o objętości), ale mieliśmy to zapisać dla substratów i w pytaniu chodziło jaka to jest funkcja :

1. Liniowa

2. Logarytmiczna

3. Paraboliczna

16. Co się może stać w bioreaktorze, jak pęka pęcherzyk powietrza

1. Dochodzi do zarastania ścian bioreaktora

2. Rośnie stężenie pożywki

3. Dochodzi do mechanicznego zniszczenia drobnoustrojów

Zadanie 1 ( 4 pkt)

Przez rurociąg o przekroju S=0,5m2 przepływa płyn z prędkością średnią v=1m/s. Ciśnienie wynosi p=2bary. Rurociąg ulega zwężeniu do S1=0,1m2. Wyznacz:

a)prędkość średnią v1 w dowolnym przekroju zwężonego rurociągu (1pkt).

b)ciśnienie p1 w dowolnym przekroju zwężonego rurociągu. (3pkt)

Pomiń opory przepływu. Gęstość płynu p=1000kg/m3

1. Wyznaczyć V₂

V₂= 5m/s

2. Wyznaczyć P₂

P₂= 188 *10³ Pa

Zadanie 2 (3 pkt)

Wyznaczyć wielkość powierzchni grzejnej

Przeciwprąd:

Dane

T₁ = 20°C

T₂ =60 °C

m= 20kg/s

T pary wodnej= 120°C

Cw =

Zadanie 3 (1 pkt)

Do skraplacza dopływa z kolumny petryfikacyjnej V=10kg/s oparów. Strumień cieczy wynosi L=6kg/s. Wyznacz wartość współczynnika powrotu R (stałą orosienia).

Zadanie 4 (4pkt)

Bioprzemianę opisuje schemat:

υ_SCH2O + +υ_oO_{2 --} υ_X CH_1,667O_0,5 + υ_CCO₂₊υ_SH₂O

1.Zapisać dla tlenu

3.Zapisz bilans elektronów

---