《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(yīng)器結(jié)構(gòu)特征及動(dòng)力輸入方式分類88

四、根據(jù)反應(yīng)器通氣情況分類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 2100433B

全書內(nèi)容共分九章：原料的輸送及前處理設(shè)備，培養(yǎng)基的滅菌和空氣除菌設(shè)備，生物反應(yīng)器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，微生物反應(yīng)器，動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器與酶反應(yīng)器，生物反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、放大及參數(shù)檢測(cè)，細(xì)胞破碎與固液分離設(shè)備，萃取與色譜設(shè)備，蒸發(fā)、結(jié)晶與干燥設(shè)備。全面介紹了生物工程設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理及設(shè)計(jì)與選型原則。為方便教學(xué)，每章內(nèi)容均配有思考題。

本書可作為生物工程、生物技術(shù)、生物制藥以及食品科學(xué)與工程、化學(xué)工程等專業(yè)的教材或參考書，也適合相關(guān)科研設(shè)計(jì)院所和企業(yè)人員自學(xué)。

《生物工程設(shè)備》為普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材之一?！渡锕こ淘O(shè)備(普通高等教育十一五國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材)/高職高專生物類專業(yè)教材系列》的編寫內(nèi)容和生物技術(shù)類專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)保持一致，突出職業(yè)技能培養(yǎng)和生產(chǎn)應(yīng)用性，充分體現(xiàn)高職教育的思想。

本書由華東理工大學(xué)陳國(guó)豪教授主編，俞俊棠教授主審。全書共分九章：培養(yǎng)基準(zhǔn)備與培養(yǎng)基滅菌的設(shè)備、發(fā)酵用壓縮空氣預(yù)處理及除菌設(shè)備、生物反應(yīng)器與發(fā)酵參數(shù)檢測(cè)元件、液固分離設(shè)備、萃取設(shè)備、離子交換和層析設(shè)備、蒸發(fā)和結(jié)晶設(shè)備、生物制品干燥設(shè)備、生物制藥生產(chǎn)GMP規(guī)范要點(diǎn)和附錄等，它覆蓋了當(dāng)前生物技術(shù)工業(yè)化生產(chǎn)的全部關(guān)鍵單元操作與裝備。

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本書共10章，主要內(nèi)容包括緒論，生物工程設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí)概述,原料處理及滅菌設(shè)備，空氣壓縮及除菌設(shè)備，設(shè)備和管道的清洗與滅菌，通風(fēng)發(fā)酵設(shè)備，嫌氣發(fā)酵設(shè)備，動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)及酶生物反應(yīng)器，產(chǎn)物分離與提取，生物工程公用系統(tǒng)。本書層次清晰，內(nèi)容安排合理，實(shí)用性強(qiáng)，具有規(guī)范、實(shí)用、新穎等特點(diǎn)。