2-6 在一连续操作的机械搅拌实验反应器中用乳糖培养大肠杆菌,该反应器体积为1 L,加入乳糖的初始浓度为cS0 =160 mg/L。当采用不同加料速率时,得到下述结果。
F / 0.2 0.4 0.8 1.0
2-7 在一连续操作的机械搅拌反应器,体积为1 m3,加入底物的初始浓度为500 mol/m3,不同进料量时均维持反应器出口中生成的酵母的量相同,为100 g/h。当进料量为0.5 m3/h时,得到cS =100 mol/m3,当进料量为1 m3/h时,得到cS =300 mol/m3。酵母的生长可表示为Monod方程,试确定其动力学参数值,并求YX/S值。
cS 4 10 40 100
cX 15.6 15 12 6
(L/h) /(mg/L) /(mg/L)
试求大肠杆菌生长的动力学参数。
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2-8 Andrew提出用下列模型描述某底物抑制剂的细胞生长动力学:
???max1KScS 1??cSKSI假设在一连续操作的机械搅拌槽式反应器中进行研究。已知VR =1 L,不同加料速率和进口底物浓度以及测得稳态下出口底物浓度数据如表中所示:
加料速率 F / (L/h) 0.20 0.25 0.35 0.50 0.70 0.80 0.50 0.60 0.70
试确定:
该反应动力学参数μmax、KS和KSI值。
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进口底物出口底物浓度 cS0 /(mg/L) 30 30 30 30 30 30 60 60 60
浓度 cS /(mg/L) 0.5 0.7 1.1 1.6 3.3 10 30 22 15
2-9 在需氧条件下进行E.coli的连续培养,以葡萄糖为限制性底物。在一连续操作的机械搅拌槽式反应器中进行,若已知cS0 = 5 g/L,YX/S = 0.4,加料速率为F = 0.2 L/h,反应器有效体积VR = 1 L。
试用下述方程确定流出物中细胞和葡萄糖的浓度分别为多少?并对其结果进行评论。
(1)Monod方程:μmax = 0.25 h-1,KS = 100 mg/L; (2)Tessier方程:μmax = 0.25 h-1,KS = 100 mg/L; (3)Moser方程:μmax = 0.25 h-1,KS = 100 mg/L,n = 1.5; (4)Contois方程:μmax = 0.25 h-1,KS = 100 mg/L。
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