緒論 001
一、 生物工程設備在現代生物技術領域的地位和重要性 002
二、生物工程設備的發(fā)展歷程 002
三、生物工程設備的要求 004
四、課程內容和任務 005

章　生物質原料前處理設備 007
節(jié)　生物質原料分選與分級設備 009
一、磁力除鐵器 009
二、篩選設備 010
三、精選機 011
第二節(jié)　生物質原料粉碎設備 012
一、物料粉碎的工作原理 012
二、物料的粉碎比 013
三、粉碎設備 014
第三節(jié)　生物質原料混合設備 019
一、回旋型混合機 019
二、固定型混合機 020
第四節(jié)　淀粉質原料的前處理 021
一、連續(xù)蒸煮糖化工藝流程及設備 021
二、間歇蒸煮糖化工藝流程及設備 024

第二章　無菌培養(yǎng)基制備設備 029
節(jié)　無菌液體培養(yǎng)基制備設備 031
一、滅菌動力學 032
二、連續(xù)滅菌流程及設備 034
三、分批滅菌過程與設備 039
第二節(jié)　啤酒生產中麥芽汁的制備設備 042
一、糊化鍋 042
二、糖化鍋 045
三、過濾槽 045
四、麥芽汁煮沸鍋 046
五、糖化醪過濾槽 047
第三節(jié)　無菌固體培養(yǎng)基制備設備 048
一、潤水設備 049
二、蒸煮滅菌設備 050

第三章　物料輸送過程與設備 055
節(jié)　液體輸送設備 057
一、離心泵 057
二、往復泵 061
三、其他類型的泵 063
第二節(jié)　氣體輸送設備 064
一、空氣壓縮機 064
二、離心通風機 066
三、離心鼓風機 068
第三節(jié)　固體輸送設備 069
一、帶式輸送機 069
二、斗式提升機 071
三、螺旋輸送機 072
四、氣力輸送設備 074

第四章　空氣供給工程設備 087
節(jié)　空氣除菌過程與設備 089
一、空氣除菌和滅菌方法 089
二、空氣除菌流程 092
三、空氣除菌過程設備 094
四、介質過濾除菌 098
第二節(jié)　生物加工過程的空氣調節(jié) 105
一、空氣調節(jié)的方法 106
二、濕空氣焓-濕圖 106
三、水與空氣直接接觸進行空氣調節(jié) 109
四、表面換熱器空氣調節(jié) 111

第五章　生物反應器設計基礎 115
節(jié)　生物反應過程的剪切力 118
一、剪切力的度量方法 118
二、剪切作用的影響 119
三、低剪切力反應器的設計 121
第二節(jié)　生物反應器的傳質 123
一、氣-液質量傳遞 123
二、液-固質量傳遞 129
第三節(jié)　生物反應器的混合機理 131
一、大尺度混合機理 131
二、小尺度混合機理 132

第六章　生物反應器 137
節(jié)　機械攪拌式生物反應器 140
一、機械攪拌式生物反應器的結構 140
二、機械攪拌式生物反應器的結構設計 146
三、機械攪拌軸功率計算 147
第二節(jié)　氣升式生物反應器 151
一、 氣升式生物反應器的主要類型及結構 151
二、氣升式生物反應器的主要參數 154
第三節(jié)　鼓泡塔生物反應器 155
一、鼓泡塔生物反應器的結構 155
二、流體力學特征 156
第四節(jié)　膜生物反應器 158
一、膜生物反應器的類型 158
二、膜材料和膜組件 159
三、膜生物反應器工藝設計的考慮因素 160
四、膜生物反應器的應用 162
第五節(jié)　動植物細胞培養(yǎng)裝置和酶反應器 163
一、動物細胞培養(yǎng)技術及其生物反應器 163
二、植物細胞培養(yǎng)過程及其生物反應器 170
三、酶反應器 174
第六節(jié)　光合生物反應器 179
一、開放式大池培養(yǎng)系統 179
二、密閉式光合生物反應器 180
第七節(jié)　厭氧發(fā)酵生物反應器 184
一、酒精發(fā)酵設備 184
二、啤酒發(fā)酵設備 186
第八節(jié)　固態(tài)發(fā)酵生物反應器 189
一、固態(tài)發(fā)酵基礎理論 189
二、固態(tài)發(fā)酵的生物反應器 191
三、固態(tài)發(fā)酵生物反應器的設計要求 197

第七章　生物反應器的放大與控制 201
節(jié)　生物反應器的放大 204
一、經驗放大法 204
二、其他放大方法 209
第二節(jié)　生物反應器的參數檢測 210
一、生物加工過程的參數 210
二、檢測方法與儀器 215
第三節(jié)　控制理論與應用 223
一、生物過程的控制特征 223
二、 先進控制理論在反應器控制中的應用 226

第八章　細胞破碎與料液分離過程設備 231
節(jié)　細胞破碎設備 233
一、高速珠磨機 233
二、高壓勻漿器 234
三、超聲波振蕩器 235
第二節(jié)　固液分離設備 235
一、過濾設備 236
二、離心分離設備 240
第三節(jié)　膜分離技術與設備 247
一、反滲透膜分離技術與設備 248
二、納濾膜分離技術與設備 254
三、超濾膜分離技術與設備 255
四、微濾膜分離技術與設備 255

第九章　萃取設備 259
節(jié)　液-液萃取過程及設備 261
一、液-液萃取分類 261
二、液-液萃取過程與計算 266
三、液-液萃取設備 269
第二節(jié)　固-液萃取原理及設備 276
一、固-液萃取原理 276
二、固-液萃取設備 278
第三節(jié)　超臨界流體萃取過程及設備 280
一、超臨界流體 281
二、超臨界流體萃取過程 282
三、超臨界流體萃取系統 283

第十章　離子交換、吸附和色譜分離設備 289
節(jié)　離子交換過程原理與設備 291
一、離子交換過程與原理 291
二、離子交換設備 294
第二節(jié)　吸附過程原理與設備 300
一、吸附過程與原理 300
二、吸附設備 302
第三節(jié)　色譜分離過程原理與設備 305
一、色譜分離過程與原理 305
二、色譜分離設備 308

第十一章　蒸發(fā)與結晶設備 313
節(jié)　蒸發(fā)設備 315
一、概述 315
二、常用蒸發(fā)設備結構 317
三、蒸發(fā)器的附屬設備 323
四、蒸發(fā)器的選型 324
五、蒸發(fā)設備的設計計算 325
第二節(jié)　結晶設備 329
一、晶核的生成和晶體的生長 329
二、結晶設備的結構及特點 330
三、結晶設備的設計計算 334

第十二章　蒸餾過程與設備 339
節(jié)　酒精蒸餾 341
一、兩塔式蒸餾 341
二、三塔式蒸餾 342
三、多塔蒸餾 344
第二節(jié)　分子蒸餾 344
一、分子蒸餾的原理 345
二、分子蒸餾器的種類與特征 346
第三節(jié)　水蒸氣蒸餾 349
一、水蒸氣蒸餾的過程和原理 349
二、水蒸氣蒸餾的方式與設備 351

第十三章　干燥設備 359
節(jié)　氣流干燥 362
一、氣流干燥流程與設備 362
二、氣流干燥器的型式 363
三、氣流干燥的特點和適用范圍 365
四、氣流干燥的計算 366
第二節(jié)　噴霧干燥 369
一、氣流噴霧干燥設備 369
二、離心噴霧干燥設備 371
第三節(jié)　沸騰干燥與沸騰造粒干燥 375
一、沸騰干燥原理、特點和型式 375
二、 單層臥式多室沸騰干燥設備構造和操作 375
三、 沸騰造粒干燥設備的原理、流程和設備構造 376
第四節(jié)　真空干燥和真空冷凍干燥 378
一、真空干燥 378
二、真空冷凍干燥 379

參考文獻 386