生物工程设备

前言

第一章绪论

第一节生物工程设备在生物工程中的地位

第二节生物工程设备的发展历程

一、传统发酵阶段生物工程设备

二、纯培养及通气搅拌阶段生物工程设备

三、代谢调控发酵技术阶段生物工程设备

四、基因重组发酵技术阶段生物工程设备

第三节生物工程设备的概况及发展趋势

第四节生物工程设备的课程内容与要求

一、主要内容

二、学习本书要求

第二章原料处理及灭菌设备

第一节原料的处理及粉碎设备

一、粗选

二、精选设备

三、粉碎设备

第二节输送设备

一、固体物料输送设备

二、液体物料输送设备

第三节培养基的灭菌方法及设备

一、培养基实消法

二、培养基连消设备

思考题

第三章空气压缩及除菌设备

第一节发酵工厂对空气的质量要求

一、空气中微生物的分布

二、生物工业生产对空气质量的要求

第二节空气除菌的方法与原理

一、空气除菌的方法

二、介质过滤除菌原理

三、空气介质过滤器设计计算

第三节空气除菌流程设计与设备选型

一、空气过滤除菌流程

二、空气预处理设备设计与选型

三、空气介质除菌设备设计与选型

思考题

第四章设备和管道的清洗与灭菌

第一节常用清洗方法及设备

一、生物工业常用清洗剂

二、设备、管路、阀门等清洗

三、CIP清洗系统及设备

四、清洁程度的确认

第二节设备及管路的灭菌

一、发酵罐及容器的灭菌

二、空气过滤器的灭菌

三、管路和阀门的灭菌

四、灭菌的检验及可能出现的问题

思考题

第五章通风发酵设备

第一节机械搅拌通风密闭发酵罐

一、概述

二、机械搅拌通风密闭发酵罐的结构及计算

三、改良的机械搅拌通用式发酵罐

第二节通风固相发酵设备

一、通风固体浅层发酵设备

二、通风固体深层发酵设备

第三节其他类型的通风发酵罐

一、自吸式发酵罐

二、机械搅拌伍式发酵罐

三、气升发酵罐

四、液提式发酵罐

五、膜生物反应器

六、基因工程菌生物反应器

思考题

第六章嫌气发酵设备

第一节酒精发酵设备

一、酒精发酵罐的结构与操作

二、酒精连续发酵设备

三、其他酒精发酵设备

第二节啤酒发酵设备

一、啤酒生产工艺流程

二、啤酒发酵设备

第三节其他发酵设备

一、沼气发酵设备

二、生物农药同态发酵设备

三、葡萄酒发酵设备

思考题

第七章动物、植物细胞培养及酶生物反应器

第一节动物细胞培养反应器

一、动物细胞体外培养的特点

二、动物细胞培养方法

三、动物细胞培养生物反应器的类型及特点

四、反应器培养中的关键问题及解决途径

第二节植物细胞培养反应器

一、植物细胞规模化培养过程的特点

二、植物细胞培养反应器的类型与特点

三、植物细胞反应器系统的设计与控制

第三节酶生物反应器

一、酶生物反应器的要求

二、各种酶生物反应器的类型和特点

三、酶反应器的设计、选择和使用

思考题

第八章产物分离与提取

第一节概述

第二节过滤设备

一、过滤原理与方法

二、压滤机

三、真空过滤机

四、带式真空过滤机

五、过滤设备的选择与使用

第三节离心分离设备

一、离心分离设备的分类与特点

二、过滤式离心机

三、沉降式离心机

四、分离式离心机

五、离心机的选型

第四节膜分离设备

一、概述

二、分离膜

三、膜分离装置

第五节萃取设备

一、概述

二、混合设备

三、萃取机

第六节蒸发浓缩设备

一、概述

二、蒸发设备

三、除沫器、冷凝器和真空装置

思考题

第九章生物工程公用系统

第一节基础概念

一、流体的物理性质

二、生物工程中的传热过程

三、生物工程中化工设备的应用

第二节供水

一、水的组成及用水质量分级

二、水处理系统及设备

三、水的杀菌

四、供水系统及设备

第三节制冷

一、制冷原理

二、制冷剂及载冷剂

三、制冷系统设备

四、绝热材料及结构

第四节供热

一、热量衡算的意义

二、热量衡算方法

三、锅炉设计

思考题

附录A饱和水蒸气表

附录B水的密度(0～39．0℃)

附录C水的黏度(9～40．0℃)

附录D污垢系数值

附录E糖汁的有关性质

附录F化工管路标准化表

附录G金属管子、管件强度

附录H单位换算表

主要参考文献

　　本书针对农林及非工科类高等院校生物技术、生物工程、生物科学、生物制药类专业在机械制图、工程力学、化工原理等工科专业基础课方面较薄弱的特点，在设备设计、结构理论方面仅做一般阐述，而在设备选型及应用方面做了重点介绍。全书分三部分对生物工程设备进行系统阐述。第一部分主要叙述生物工厂的原料处理、空气压缩除菌等上游设备；第二部分主要叙述生物工厂的专业设备；第三部分介绍了生物工厂的分离提取及公用系统设备。另外，为了便于学生在学习过程中进行相关计量单位的查阅及换算特增设了附录H。　　本书共九章，主要内容包括绪论，原料处理及灭菌设备，空气压缩及除菌设备，设备和管道的清洗与灭菌，通风发酵设备，嫌气发酵设备，动物、植物细胞培养及酶生物反应器，产物分离与提取，生物工程公用系统。本书层次清晰，内容安排合理，实用性强，具有规范、实用、新颖等特点。　　本书可作为农林、师范院校生物工程、生物技术、生物制药、生化工程等专业本科生、研究生教材。同时，也可供从事相关专业的科研技术人员参考。