生物工程设备

**章原料的输送及前处理设备1 **节物料的输送设备1 一、固体物料的输送设备1 二、液体物料的输送设备9 第二节固体物料的分选（除杂）与分级设备13 一、分选（除杂）设备13 二、精选设备15 三、分级设备17 四、除铁、去石设备18 第三节固体物料的粉碎设备21 一、粉碎原理和方法21 二、锤式粉碎机24 三、辊式粉碎机27 四、其它粉碎机28 第四节淀粉质原料的水解设备30 一、传统的连续蒸煮糖化设备流程30 二、双酶法连续喷射液化及糖化设备流程31 三、传统的蒸煮加热设备32 四、连续液化喷射器（水热器）33 五、水力喷射真空泵35 六、糖化罐37 第五节麦芽汁制备和糖蜜原料稀释设备37 一、麦芽汁制备设备38 二、糖蜜原料的稀释设备41 复习思考题44 第二章培养基的灭菌和空气除菌设备45 **节培养基灭菌设备45 一、湿热灭菌的原理45 二、培养基的分批灭菌46 三、培养基的连续灭菌设备流程47 四、加热设备49 五、维持（保温）设备52 六、冷却设备54 第二节空气除菌设备57 一、生物反应器用无菌空气标准57 二、压缩空气的预处理流程58 三、压缩空气预处理设备60 四、空气过滤的常用介质及其除菌机制65 五、空气过滤器的结构和性能67 第三节设备与管路的清洗与灭菌78 一、设备和管路的清洗78 二、CIP清洗系统简介80 三、设备及管路的灭菌81 复习思考题85 第三章生物反应器设计基础86 **节生物反应器的分类86 一、根据生物催化剂分类86 二、根据底物加入方式分类87 三、根据反应器结构特征及动力输入方式分类88 四、根据反应器通气情况分类89 第二节生物反应器设计的机械基础89 一、压力容器设计的基本知识89 二、无夹套生物反应器（内压薄壁容器）的应力分析91 三、夹套生物反应器（外压容器）的失稳93 四、生物反应器强度设计参数的确定94 五、生物反应器的壁厚计算97 六、生物反应器的压力试验101 第三节生物反应器中的传递与混合103 一、生物反应流体的流变特性103 二、剪切力对生物反应的影响105 三、生物反应器中氧的传递106 四、生物反应器中的热量传递111 五、生物反应器中的流动和混合特征112 复习思考题115 第四章微生物反应器116 **节机械搅拌通风发酵罐116 一、基本结构116 二、罐体和传热装置116 三、通气和搅拌装置120 四、轴封装置和传动装置125 五、消泡和尾气排放装置128 六、机械搅拌通风发酵罐的优缺点131 第二节气升式通风发酵罐131 一、鼓泡塔反应器简介131 二、气升式环流式反应器的结构与类型135 三、气升式环流式反应器的传递特性参数139 四、气升式环流式反应器的操作特性141 五、气升式环流式反应器的设计要点143 六、气升式环流式反应器的优缺点144 第三节自吸式通风发酵罐145 一、机械搅拌自吸式发酵罐145 二、喷射自吸式发酵罐149 第四节厌氧微生物反应器151 一、酒精发酵罐151 二、啤酒发酵罐156 三、废水厌氧处理反应器161 第五节固态发酵生物反应器164 一、固态发酵体系的传质和传热165 二、静态固态发酵生物反应器166 三、动态发酵生物反应器169 复习思考题178 第五章动植物细胞培养反应器与酶反应器180 **节动植物细胞大规模培养方法180 一、动植物细胞培养特性180 二、动植物细胞大规模培养方法和生产操作方式182 第二节动物细胞培养反应器185 一、动物细胞贴壁培养反应器185 二、动物细胞悬浮培养反应器186 三、动物细胞微载体培养反应器191 四、大载体培养反应器192 第三节植物细胞培养反应器193 一、植物细胞悬浮培养反应器193 二、植物细胞固定化培养反应器196 第四节酶反应器198 一、游离酶反应器199 二、固定化酶反应器202 三、酶反应器的选型209 四、酶反应器的操作212 复习思考题214 第六章生物反应器的设计、放大及参数检测215 **节发酵罐的设计215 一、发酵罐容积设计215 二、发酵罐的几何尺寸和壁厚设计216 三、换热装置的冷却面积设计218 四、搅拌器的轴功率设计221 五、发酵罐的附件设计223 第二节发酵罐的比拟放大223 一、几何尺寸的放大224 二、空气流量的放大224 三、搅拌转速及功率的放大226 四、放大方法的比较227 第三节酶反应器的设计227 第四节生物反应过程的参数检测234 一、温度234 二、罐压234 三、搅拌转速和功率235 四、空气和料液流量236 五、液位和泡沫238 六、pH及溶解CO2浓度238 七、溶氧浓度及氧化还原电位239 八、发酵罐排气(尾气)中O2分压和CO2分压240 复习思考题242 第七章细胞破碎与固液分离设备243 **节细胞机械破碎设备243 一、高压匀浆器243 二、高速珠磨机243 三、喷雾撞击破碎器244 四、超声波破碎器244 五、细胞破碎机械的选用244 第二节过滤设备245 一、板框压滤机245 二、转鼓真空过滤机247 三、过滤机的选用250 第三节离心设备250 一、三足式离心机251 二、管式离心机251 三、碟片式离心机253 四、卧式螺旋卸料离心机255 五、离心机的选用255 第四节膜分离设备256 一、膜结构及其分离机理256 二、膜组件257 三、膜组件的选用259 复习思考题260 第八章萃取与色谱设备261 **节萃取设备261 一、溶剂萃取流程261 二、混合设备261 三、分离设备263 四、混合-分离萃取机264 第二节离子交换设备266 一、离子交换设备的分类266 二、离子交换设备的结构267 三、离子交换设备的设计要点269 第三节色谱设备270 一、色谱分离的基本原理270 二、色谱系统的基本组成271 三、色谱柱结构272 四、工业规模的色谱分离装置274 五、径向色谱274 复习思考题275 第九章蒸发、结晶与干燥设备276 **节蒸发设备276 一、循环型蒸发器276 二、单程型（膜式）蒸发器277 三、蒸发器的辅助设备281 四、蒸发设备的选用282 第二节结晶设备282 一、冷却结晶器282 二、蒸发结晶器284 三、真空结晶器287 四、结晶设备的选用289 第三节干燥设备289 一、对流型（绝热）干燥设备289 二、传导型（非绝热）干燥设备296 三、冷冻干燥机298 四、干燥设备的选用301 复习思考题302 参考文献303