生物工程設備

第一章原料的輸送及前處理設備1第一節(jié)物料的輸送設備1一、固體物料的輸送設備1二、液體物料的輸送設備9第二節(jié)固體物料的分選（除雜）與分級設備13一、分選（除雜）設備13二、精選設備15三、分級設備17四、除鐵、去石設備18第三節(jié)固體物料的粉碎設備21一、粉碎原理和方法21二、錘式粉碎機24三、輥式粉碎機27四、其它粉碎機28第四節(jié)淀粉質原料的水解設備30一、傳統(tǒng)的連續(xù)蒸煮糖化設備流程30二、雙酶法連續(xù)噴射液化及糖化設備流程31三、傳統(tǒng)的蒸煮加熱設備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備37一、麥芽汁制備設備38二、糖蜜原料的稀釋設備41復習思考題44第二章培養(yǎng)基的滅菌和空氣除菌設備45第一節(jié)培養(yǎng)基滅菌設備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)滅菌設備流程47四、加熱設備49五、維持（保溫）設備52六、冷卻設備54第二節(jié)空氣除菌設備57一、生物反應器用無菌空氣標準57二、壓縮空氣的預處理流程58三、壓縮空氣預處理設備60四、空氣過濾的常用介質及其除菌機制65五、空氣過濾器的結構和性能67第三節(jié)設備與管路的清洗與滅菌78一、設備和管路的清洗78二、CIP清洗系統(tǒng)簡介80三、設備及管路的滅菌81復習思考題85第三章生物反應器設計基礎86第一節(jié)生物反應器的分類86一、根據(jù)生物催化劑分類86二、根據(jù)底物加入方式分類87三、根據(jù)反應器結構特征及動力輸入方式分類88四、根據(jù)反應器通氣情況分類89第二節(jié)生物反應器設計的機械基礎89一、壓力容器設計的基本知識89二、無夾套生物反應器（內壓薄壁容器）的應力分析91三、夾套生物反應器（外壓容器）的失穩(wěn)93四、生物反應器強度設計參數(shù)的確定94五、生物反應器的壁厚計算97六、生物反應器的壓力試驗101第三節(jié)生物反應器中的傳遞與混合103一、生物反應流體的流變特性103二、剪切力對生物反應的影響105三、生物反應器中氧的傳遞106四、生物反應器中的熱量傳遞111五、生物反應器中的流動和混合特征112復習思考題115第四章微生物反應器116第一節(jié)機械攪拌通風發(fā)酵罐116一、基本結構116二、罐體和傳熱裝置116三、通氣和攪拌裝置120四、軸封裝置和傳動裝置125五、消泡和尾氣排放裝置128六、機械攪拌通風發(fā)酵罐的優(yōu)缺點131第二節(jié)氣升式通風發(fā)酵罐131一、鼓泡塔反應器簡介131二、氣升式環(huán)流式反應器的結構與類型135三、氣升式環(huán)流式反應器的傳遞特性參數(shù)139四、氣升式環(huán)流式反應器的操作特性141五、氣升式環(huán)流式反應器的設計要點143六、氣升式環(huán)流式反應器的優(yōu)缺點144第三節(jié)自吸式通風發(fā)酵罐145一、機械攪拌自吸式發(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、廢水厭氧處理反應器161第五節(jié)固態(tài)發(fā)酵生物反應器164一、固態(tài)發(fā)酵體系的傳質和傳熱165二、靜態(tài)固態(tài)發(fā)酵生物反應器166三、動態(tài)發(fā)酵生物反應器169復習思考題178第五章動植物細胞培養(yǎng)反應器與酶反應器180第一節(jié)動植物細胞大規(guī)模培養(yǎng)方法180一、動植物細胞培養(yǎng)特性180二、動植物細胞大規(guī)模培養(yǎng)方法和生產操作方式182第二節(jié)動物細胞培養(yǎng)反應器185一、動物細胞貼壁培養(yǎng)反應器185二、動物細胞懸浮培養(yǎng)反應器186三、動物細胞微載體培養(yǎng)反應器191四、大載體培養(yǎng)反應器192第三節(jié)植物細胞培養(yǎng)反應器193一、植物細胞懸浮培養(yǎng)反應器193二、植物細胞固定化培養(yǎng)反應器196第四節(jié)酶反應器198一、游離酶反應器199二、固定化酶反應器202三、酶反應器的選型209四、酶反應器的操作212復習思考題214第六章生物反應器的設計、放大及參數(shù)檢測215第一節(jié)發(fā)酵罐的設計215一、發(fā)酵罐容積設計215二、發(fā)酵罐的幾何尺寸和壁厚設計216三、換熱裝置的冷卻面積設計218四、攪拌器的軸功率設計221五、發(fā)酵罐的附件設計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、攪拌轉速及功率的放大226四、放大方法的比較227第三節(jié)酶反應器的設計227第四節(jié)生物反應過程的參數(shù)檢測234一、溫度234二、罐壓234三、攪拌轉速和功率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復習思考題242第七章細胞破碎與固液分離設備243第一節(jié)細胞機械破碎設備243一、高壓勻漿器243二、高速珠磨機243三、噴霧撞擊破碎器244四、超聲波破碎器244五、細胞破碎機械的選用244第二節(jié)過濾設備245一、板框壓濾機245二、轉鼓真空過濾機247三、過濾機的選用250第三節(jié)離心設備250一、三足式離心機251二、管式離心機251三、碟片式離心機253四、臥式螺旋卸料離心機255五、離心機的選用255第四節(jié)膜分離設備256一、膜結構及其分離機理256二、膜組件257三、膜組件的選用259復習思考題260第八章萃取與色譜設備261第一節(jié)萃取設備261一、溶劑萃取流程261二、混合設備261三、分離設備263四、混合-分離萃取機264第二節(jié)離子交換設備266一、離子交換設備的分類266二、離子交換設備的結構267三、離子交換設備的設計要點269第三節(jié)色譜設備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、色譜柱結構272四、工業(yè)規(guī)模的色譜分離裝置274五、徑向色譜274復習思考題275第九章蒸發(fā)、結晶與干燥設備276第一節(jié)蒸發(fā)設備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)器的輔助設備281四、蒸發(fā)設備的選用282第二節(jié)結晶設備282一、冷卻結晶器282二、蒸發(fā)結晶器284三、真空結晶器287四、結晶設備的選用289第三節(jié)干燥設備289一、對流型（絕熱）干燥設備289二、傳導型（非絕熱）干燥設備296三、冷凍干燥機298四、干燥設備的選用301復習思考題302參考文獻303