生态生物化学工程

第1章生物化学工程回顾与发展

1.1生物化学工程的历史发展

1.2现代生物技术和工业生态学的发展

1.2.1生物化学工程与现代生物技术

1.2.2生物化学工程与工业生态学

1.3生物化学工程运行框架的主要问题

1.3.1原料问题

1.3.2生物技术产业化主体技术问题

1.3.3系统能量和物质集成的问题

1.4生态生物化学工程的提出与发展前景

参考文献

第2章生态生物化学工程理论和方法

2.1分子生物学工程化研究趋势

2.2生物技术产业化的生态观

2.2.1工业的三种发展模式

2.2.2生态工业

2.3生态生物化学工程理论基础与方法

2.3.1工业生态学理论与方法

2.3.2过程集成理论与方法

2.3.3生态系统生态学基础

2.3.4多尺度理论基础

2.3.5生物化学工程基础

2.3.6总结

2.4生态生物化学工程的指导原则

参考文献

第3章生态生物化学工程研究策略

3.1原料的转变是生态生物化学工程挑战性课题

3.1.1生物化学工程行业的原料

3.1.2将纤维素资源作为生物化学工程原料的难点

3.1.3循环经济时代的生物化学工程行业

3.1.4原料的转变是实现“4R”的必由之路

3.2原料组分分离理论体系

3.2.1原料组分分离新理念与生态生物技术产业化

3.2.2原料组分分离新理念与分层多级利用生态产业链

3.3生物反应“四传一反”非线性工程基础

3.3.1信息传递是生物活性的本质

3.3.2以法向作用力为基础的动量、质量、热量的传递特性

3.3.3生物反应动力学的非线性特征

3.4生态生物化学工程的过程集成策略

3.4.1过程集成概述

3.4.2突破生物技术产业化瓶颈

3.4.3生物过程集成化技术的主要研究内容

参考文献

第4章生态生物化学工程规划和设计

4.1生态生物化学工程规划与设计概述

4.1.1生态生物化学工程设计的层次

4.1.2生态生物化学工程设计的技术路线

4.1.3生态生物化学工程技术与配套技术规划

4.1.4生态生物化学工程设计技术体系

4.2生态生物化学工程的规划和设计原则

4.2.1原料组分分离是实现工业生态化的前提

4.2.2研发清洁、节能、节水、耦合新过程是核心

4.3生态生物化学工程规划与设计过程

4.3.1生态生物化学工程设计项目的组织

4.3.2制定生态生物化学工程设计战略及产品改进想法

4.4生态生化工业园的规划和设计

4.4.1生态生化工业理论与实践概述

4.4.2园区系统框架规划与设计

4.4.3生化工业生态系统结构设计

4.4.4园区设计的分析与集成方法

4.4.5生态生化设计

4.4.6零排放设计

4.4.7园区景观生态规划

4.4.8园区评价指标体系

4.5小结

参考文献

第5章生态生物化学工程的关键技术平台

5.1原料组分分级分离技术

5.1.1引言

5.1.2稻草器官水平酶解性能的不均一性

5.1.3稻草器官水平结构特征的不均一性及其与酶解性能的关系

5.1.4稻草器官水平发酵乙醇性能的不均一性

5.1.5稻草器官水平制浆性能的不均一性

5.1.6玉米秸秆不同部位质量和组成的不均一性

5.1.7玉米秸秆不同部位的酶解不均一性

5.1.8玉米秸秆组织水平分离方法的建立

5.2新型固态发酵清洁技术

5.2.1气相双动态固态纯种发酵技术作用机制

5.2.2固态发酵的应用与发展前景

5.3分离纯化集成技术

5.3.1生物分离技术研究现状

5.3.2反应分离过程集成系统综合研究进展

5.3.3生物分离过程的高效集成化

5.4展望

参考文献

第6章生态生物化学工程的技术范例

6.1粮食生物转化生态工业园

6.1.1玉米酒精生产概况

6.1.2玉米酒精生态工程结构设计

6.2甘蔗生态工业园规划与设计

6.2.1蔗梢

6.2.2蔗渣

6.2.3蔗汁与蔗糖

6.2.4糖蜜

6.2.5废水

6.3秸秆生态工业园规划和设计

6.3.1秸秆高效转化利用的困境

6.3.2技术经济关久攻不破的分析

6.3.3总体构思

6.3.4秸秆发酵乙醇研究技术进展

6.4皇竹草生态园规划和设计

6.4.1皇竹草简介

6.4.2皇竹草的成分分析

6.4.3皇竹草生态产业链的开发皇竹草发酵燃料乙醇

6.4.4年产12万吨燃料乙醇皇竹草生态工业园规划与设计

6.5葛根生态工业园

6.5.1概述

6.5.2葛根生态产业链的开发汽爆葛根同步糖化固态发酵联产乙醇与葛根总黄酮

6.5.3年产20万吨葛根燃料乙醇生态工业园的规划与设计

6.6盐肤木生态工业园的规划与设计

6.6.1引言

6.6.2盐肤木的资源分布及利用情况

6.6.3盐肤木果实的结构组成

6.6.4盐肤木果实的化学成分

6.6.5盐肤木果实的开发利用

6.6.6盐肤木生态工业园的规划与设计

6.7茅草生态工业园

6.7.1茅草成分分析与纤维特征

6.7.2工艺路线设计

6.8城市垃圾生物转化生态工业园(沼气发酵系统)

6.8.1有机复肥的生产

6.8.2沼气

6.9甜高梁生物量全利用产业化规划设计

6.9.1技术特点

6.9.2技术优势

6.9.3工艺流程

6.9.4产品优势分析

6.10竹子生态工业园规划与设计

6.10.1概述

6.10.2竹材研究现状

6.10.3竹子生态产业链的开发竹原纤维生产联产发电

6.11橡子汽爆处理发酵燃料乙醇及其综合利用生态产业链

6.11.1橡子的生物学特性

6.11.2橡子的化学成分

6.11.3橡子汽爆处理发酵燃料乙醇及其综合利用生态产业链工艺流程及特点

6.11.4结论

参考文献

　　本书首先介绍生物化学工程运行框架的主要问题，以及现代生物技术和工业生态学的最新发展概况，提出生物化学工程新的生长点与发展前景生态生物化学工程；其次，阐明生态生物化学工程研究理论、方法及研究策略；再次，介绍了生态生物化学工程的规划和设计原则以及生态生物化学工程的关键技术平台；最后是生态生物化学工程技术范例的应用。生态生物化学工程是作者提出的新学科，大多内容以作者的研究实践为主，这更能体现出本书的特点。　　生物化学工程在生物技术中占有重要地位，它是连接上游生物技术与生物技术产业化的纽带。本书作者从生物质转化利用的角度出发，结合自身的研究经验，针对当前生物化学工程的主要问题，提出了生态生物化学工程这一新概念。生态生物化学工程是建立在现代生物技术和工业生态学二者基础上的新理论体系。本书依次阐述：　　生物化学工程运行框架的主要问题以及现代生物技术和工业生态学的最新进展；　　生态生物化学工程基本原理和方法；　　生态生物化学工程的规划和设计原则以及关键技术平台：　　生态生物化学工程的技术范例。　　全书总结国内外有关生态生物化学工程研究工作实践，并提升到理论的高度，试图为解决当前生物技术发展中存在的主要问题提供一条崭新的思路，可供生化工程、生物工程、发酵工程、生物技术和农业工程等领域的研究生及其他研究人员阅读参考。