生物工程設(shè)備

第一章原料的輸送及前處理設(shè)備1第一節(jié)物料的輸送設(shè)備1一、固體物料的輸送設(shè)備1二、液體物料的輸送設(shè)備9第二節(jié)固體物料的分選（除雜）與分級(jí)設(shè)備13一、分選（除雜）設(shè)備13二、精選設(shè)備15三、分級(jí)設(shè)備17四、除鐵、去石設(shè)備18第三節(jié)固體物料的粉碎設(shè)備21一、粉碎原理和方法21二、錘式粉碎機(jī)24三、輥式粉碎機(jī)27四、其它粉碎機(jī)28第四節(jié)淀粉質(zhì)原料的水解設(shè)備30一、傳統(tǒng)的連續(xù)蒸煮糖化設(shè)備流程30二、雙酶法連續(xù)噴射液化及糖化設(shè)備流程31三、傳統(tǒng)的蒸煮加熱設(shè)備32四、連續(xù)液化噴射器（水熱器）33五、水力噴射真空泵35六、糖化罐37第五節(jié)麥芽汁制備和糖蜜原料稀釋設(shè)備37一、麥芽汁制備設(shè)備38二、糖蜜原料的稀釋設(shè)備41復(fù)習(xí)思考題44第二章培養(yǎng)基的滅菌和空氣除菌設(shè)備45第一節(jié)培養(yǎng)基滅菌設(shè)備45一、濕熱滅菌的原理45二、培養(yǎng)基的分批滅菌46三、培養(yǎng)基的連續(xù)滅菌設(shè)備流程47四、加熱設(shè)備49五、維持（保溫）設(shè)備52六、冷卻設(shè)備54第二節(jié)空氣除菌設(shè)備57一、生物反應(yīng)器用無(wú)菌空氣標(biāo)準(zhǔn)57二、壓縮空氣的預(yù)處理流程58三、壓縮空氣預(yù)處理設(shè)備60四、空氣過(guò)濾的常用介質(zhì)及其除菌機(jī)制65五、空氣過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)和性能67第三節(jié)設(shè)備與管路的清洗與滅菌78一、設(shè)備和管路的清洗78二、CIP清洗系統(tǒng)簡(jiǎn)介80三、設(shè)備及管路的滅菌81復(fù)習(xí)思考題85第三章生物反應(yīng)器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)86第一節(jié)生物反應(yīng)器的分類(lèi)86一、根據(jù)生物催化劑分類(lèi)86二、根據(jù)底物加入方式分類(lèi)87三、根據(jù)反應(yīng)器結(jié)構(gòu)特征及動(dòng)力輸入方式分類(lèi)88四、根據(jù)反應(yīng)器通氣情況分類(lèi)89第二節(jié)生物反應(yīng)器設(shè)計(jì)的機(jī)械基礎(chǔ)89一、壓力容器設(shè)計(jì)的基本知識(shí)89二、無(wú)夾套生物反應(yīng)器（內(nèi)壓薄壁容器）的應(yīng)力分析91三、夾套生物反應(yīng)器（外壓容器）的失穩(wěn)93四、生物反應(yīng)器強(qiáng)度設(shè)計(jì)參數(shù)的確定94五、生物反應(yīng)器的壁厚計(jì)算97六、生物反應(yīng)器的壓力試驗(yàn)101第三節(jié)生物反應(yīng)器中的傳遞與混合103一、生物反應(yīng)流體的流變特性103二、剪切力對(duì)生物反應(yīng)的影響105三、生物反應(yīng)器中氧的傳遞106四、生物反應(yīng)器中的熱量傳遞111五、生物反應(yīng)器中的流動(dòng)和混合特征112復(fù)習(xí)思考題115第四章微生物反應(yīng)器116第一節(jié)機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐116一、基本結(jié)構(gòu)116二、罐體和傳熱裝置116三、通氣和攪拌裝置120四、軸封裝置和傳動(dòng)裝置125五、消泡和尾氣排放裝置128六、機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐的優(yōu)缺點(diǎn)131第二節(jié)氣升式通風(fēng)發(fā)酵罐131一、鼓泡塔反應(yīng)器簡(jiǎn)介131二、氣升式環(huán)流式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)與類(lèi)型135三、氣升式環(huán)流式反應(yīng)器的傳遞特性參數(shù)139四、氣升式環(huán)流式反應(yīng)器的操作特性141五、氣升式環(huán)流式反應(yīng)器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)143六、氣升式環(huán)流式反應(yīng)器的優(yōu)缺點(diǎn)144第三節(jié)自吸式通風(fēng)發(fā)酵罐145一、機(jī)械攪拌自吸式發(fā)酵罐145二、噴射自吸式發(fā)酵罐149第四節(jié)厭氧微生物反應(yīng)器151一、酒精發(fā)酵罐151二、啤酒發(fā)酵罐156三、廢水厭氧處理反應(yīng)器161第五節(jié)固態(tài)發(fā)酵生物反應(yīng)器164一、固態(tài)發(fā)酵體系的傳質(zhì)和傳熱165二、靜態(tài)固態(tài)發(fā)酵生物反應(yīng)器166三、動(dòng)態(tài)發(fā)酵生物反應(yīng)器169復(fù)習(xí)思考題178第五章動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器與酶反應(yīng)器180第一節(jié)動(dòng)植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)方法180一、動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)特性180二、動(dòng)植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)方法和生產(chǎn)操作方式182第二節(jié)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器185一、動(dòng)物細(xì)胞貼壁培養(yǎng)反應(yīng)器185二、動(dòng)物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)反應(yīng)器186三、動(dòng)物細(xì)胞微載體培養(yǎng)反應(yīng)器191四、大載體培養(yǎng)反應(yīng)器192第三節(jié)植物細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器193一、植物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)反應(yīng)器193二、植物細(xì)胞固定化培養(yǎng)反應(yīng)器196第四節(jié)酶反應(yīng)器198一、游離酶反應(yīng)器199二、固定化酶反應(yīng)器202三、酶反應(yīng)器的選型209四、酶反應(yīng)器的操作212復(fù)習(xí)思考題214第六章生物反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、放大及參數(shù)檢測(cè)215第一節(jié)發(fā)酵罐的設(shè)計(jì)215一、發(fā)酵罐容積設(shè)計(jì)215二、發(fā)酵罐的幾何尺寸和壁厚設(shè)計(jì)216三、換熱裝置的冷卻面積設(shè)計(jì)218四、攪拌器的軸功率設(shè)計(jì)221五、發(fā)酵罐的附件設(shè)計(jì)223第二節(jié)發(fā)酵罐的比擬放大223一、幾何尺寸的放大224二、空氣流量的放大224三、攪拌轉(zhuǎn)速及功率的放大226四、放大方法的比較227第三節(jié)酶反應(yīng)器的設(shè)計(jì)227第四節(jié)生物反應(yīng)過(guò)程的參數(shù)檢測(cè)234一、溫度234二、罐壓234三、攪拌轉(zhuǎn)速和功率235四、空氣和料液流量236五、液位和泡沫238六、pH及溶解CO2濃度238七、溶氧濃度及氧化還原電位239八、發(fā)酵罐排氣(尾氣)中O2分壓和CO2分壓240復(fù)習(xí)思考題242第七章細(xì)胞破碎與固液分離設(shè)備243第一節(jié)細(xì)胞機(jī)械破碎設(shè)備243一、高壓勻漿器243二、高速珠磨機(jī)243三、噴霧撞擊破碎器244四、超聲波破碎器244五、細(xì)胞破碎機(jī)械的選用244第二節(jié)過(guò)濾設(shè)備245一、板框壓濾機(jī)245二、轉(zhuǎn)鼓真空過(guò)濾機(jī)247三、過(guò)濾機(jī)的選用250第三節(jié)離心設(shè)備250一、三足式離心機(jī)251二、管式離心機(jī)251三、碟片式離心機(jī)253四、臥式螺旋卸料離心機(jī)255五、離心機(jī)的選用255第四節(jié)膜分離設(shè)備256一、膜結(jié)構(gòu)及其分離機(jī)理256二、膜組件257三、膜組件的選用259復(fù)習(xí)思考題260第八章萃取與色譜設(shè)備261第一節(jié)萃取設(shè)備261一、溶劑萃取流程261二、混合設(shè)備261三、分離設(shè)備263四、混合-分離萃取機(jī)264第二節(jié)離子交換設(shè)備266一、離子交換設(shè)備的分類(lèi)266二、離子交換設(shè)備的結(jié)構(gòu)267三、離子交換設(shè)備的設(shè)計(jì)要點(diǎn)269第三節(jié)色譜設(shè)備270一、色譜分離的基本原理270二、色譜系統(tǒng)的基本組成271三、色譜柱結(jié)構(gòu)272四、工業(yè)規(guī)模的色譜分離裝置274五、徑向色譜274復(fù)習(xí)思考題275第九章蒸發(fā)、結(jié)晶與干燥設(shè)備276第一節(jié)蒸發(fā)設(shè)備276一、循環(huán)型蒸發(fā)器276二、單程型（膜式）蒸發(fā)器277三、蒸發(fā)器的輔助設(shè)備281四、蒸發(fā)設(shè)備的選用282第二節(jié)結(jié)晶設(shè)備282一、冷卻結(jié)晶器282二、蒸發(fā)結(jié)晶器284三、真空結(jié)晶器287四、結(jié)晶設(shè)備的選用289第三節(jié)干燥設(shè)備289一、對(duì)流型（絕熱）干燥設(shè)備289二、傳導(dǎo)型（非絕熱）干燥設(shè)備296三、冷凍干燥機(jī)298四、干燥設(shè)備的選用301復(fù)習(xí)思考題302參考文獻(xiàn)303