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第一章 原料的输送及前处理设备1

第一节 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

第一节 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

第一节 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

第一节 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

第一节 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

第一节 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

第一节 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

第一节 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

第一节 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