第一章 物料的处理与输送设备 1
第一节 固体物料的处理与粉碎设备 1
一、固体物料的筛选除杂设备 1
二、固体物料的粉碎设备 4
第二节 固体物料的输送设备 7
一、机械输送系统及设备 7
二、气流输送系统及设备 10
第三节 液体物料的输送设备 13
一、泵的分类和特点 13
二、常用泵及泵的选型 14
第四节 细胞破碎设备 17
一、细胞壁的组成与结构 17
二、常用破碎方法与设备 17
思考题 19
第二章 培养基和种子制备设备 21
第一节 液体培养基的制备设备 21
一、糖蜜稀释器 21
二、淀粉质原料的蒸煮糖化设备 22
三、啤酒生产中麦汁的制备设备 24
第二节 培养基的灭菌设备 29
一、培养基的热灭菌动力学 29
二、常用灭菌设备 31
第三节 种子制备设备 32
一、洁净室 33
二、净化工作台 34
三、摇瓶机 34
思考题 35
第三章 生物反应器总论 36
第一节 生物反应器概述 36
一、生物反应器在生产中的地位和作用 36
二、生物反应器的类型 37
三、生物反应器的发展趋势 38
四、一般生物反应器的结构原理 39
第二节 生物反应动力学基础 40
一、分批培养中细胞的生长 40
二、分批培养中基质的消耗 42
三、产物的生成 44
第三节 生物反应器的通风和溶氧传质 45
一、气-液相间的溶氧传质理论 46
二、影响溶氧系数的因素 48
第四节 一般生物反应器的操作和注意事项 50
思考题 52
第四章 通风发酵设备 53
第一节 机械搅拌通风发酵罐 53
一、机械搅拌通风发酵罐的结构 53
二、机械搅拌通风发酵罐的计算 57
第二节 通风固相发酵设备 59
一、自然通风固体曲发酵设备 59
二、机械通风固体曲发酵设备 60
第三节 其他类型的通风发酵罐 60
一、气升环流式发酵罐 60
二、自吸式发酵罐 63
思考题 65
第五章 嫌气发酵设备 66
第一节 酒精发酵罐 66
一、酒精发酵罐的结构及操作 66
二、酒精连续发酵设备 68
第二节 啤酒发酵罐 70
一、圆筒体锥底发酵罐 70
二、联合罐 73
三、朝日罐 73
四、啤酒连续发酵设备 74
思考题 76
第六章 动、植物细胞培养装置和酶反应器 77
第一节 动物细胞培养反应器 77
一、通气搅拌式细胞培养反应器 78
二、气升式动物细胞培养反应器 80
三、中空纤维细胞培养反应器 81
四、微载体细胞培养系统 82
第二节 植物细胞培养反应器 84
一、机械搅拌悬浮培养生物反应器 85
二、气体搅拌悬浮培养生物反应器 86
三、流化床固定培养生物反应器 87
四、膜反应器 87
第三节 酶反应器 89
一、酶反应器的类型 89
二、游离酶反应器 89
三、固定化酶反应器 90
思考题 92
第七章 生物反应器的检测和控制 93
第一节 概述 93
第二节 生物反应过程常用检测方法及仪器 94
一、检测方法及仪器组成 94
二、主要参数的检测原理及仪器 96
第三节 生物反应器的控制 103
一、生物反应过程主要参数的控制 103
二、控制系统概述 108
思考题 110
第八章 过滤、离心与膜分离设备 111
第一节 概述 111
一、分离过程的分类 111
二、过滤、离心与膜分离及性能比较 111
第二节 过滤速度的强化 112
一、发酵液的预处理 112
二、过滤介质选择 113
三、过滤操作条件的优化 115
第三节 过滤设备 116
一、加压过滤设备 116
二、真空过滤设备 118
三、离心过滤设备 119
第四节 离心分离设备 121
一、碟片式离心机 122
二、管式离心机 123
三、离心操作注意事项 124
第五节 膜分离设备 126
一、膜分离方法及膜 126
二、膜分离过程 126
三、膜分离设备 127
思考题 129
第九章 萃取和离子交换分离设备 130
第一节 萃取分离原理及设备 130
一、溶剂萃取流程 130
二、萃取操作过程及设备 131
第二节 浸取 134
一、多级间歇逆流浸取器 135
二、移动床式连续浸取器 135
第三节 超临界萃取 136
一、超临界流体的性质 136
二、超临界萃取的过程特征 137
三、超临界萃取的典型过程及应用实例 138
第四节 离子交换分离原理及设备 140
一、离子交换树脂及其分离原理 140
二、离子交换设备 141
思考题 143
第十章 蒸发和结晶设备 144
第一节 蒸发设备 144
一、管式薄膜蒸发器 145
二、刮板式薄膜蒸发器 146
三、离心式薄膜蒸发器 147
四、循环式蒸发器 147
五、蒸发浓缩设备的操作要点及注意事项 148
第二节 结晶设备 149
一、结晶原理与起晶方法 150
二、结晶设备 152
思考题 155
第十一章 干燥设备 156
第一节 固体物料干燥机理及生物工业产品干燥的特点 156
一、固体物料干燥机理 156
二、生物工业产品干燥的特点 158
三、干燥设备的选型原则 158
第二节 非绝热干燥设备 159
一、真空箱式干燥器 159
二、带式真空干燥器 160
三、耙式真空干燥器 160
第三节 绝热干燥设备 161
一、气流干燥原理及设备 161
二、喷雾干燥原理及设备 163
三、流化床干燥原理及设备 164
四、绝热干燥设备的操作和注意事项 165
第四节 冷冻干燥及其他干燥设备 166
一、冷冻干燥原理及设备 166
二、微波干燥原理及设备 168
三、红外干燥原理及设备 169
四、冷冻、微波和红外干燥操作注意事项 170
第五节 干燥辅助设备 170
一、空气加热器 170
二、定量加料器 171
三、粉末捕集装置 172
思考题 172
第十二章 空气净化除菌与调节设备 173
第一节 空气净化除菌的方法与原理 173
一、生物工业生产对空气质量的要求 173
二、空气净化除菌方法 173
三、介质过滤除菌机理 174
第二节 空气介质过滤除菌设备 175
一、空气介质过滤除菌流程 175
二、空气介质过滤除菌设备 176
第三节 空气调节设备 182
一、空气增减湿的原理 182
二、空气增减湿的方法 183
三、空气调节设备 184
思考题 185
第十三章 设备与管道的清洗和灭菌 186
第一节 常用清洗剂、清洗方法及设备 186
一、生物工业常用清洗剂 186
二、设备、管路、阀门等的清洗 187
三、CIP清洗系统及设备 188
四、清洁程度的确认 189
第二节 设备及管路的灭菌 190
一、发酵罐及容器的灭菌 190
二、空气过滤器的灭菌 191
三、管路和阀门的灭菌 192
四、灭菌程度的检验 193
思考题 193
第十四章 水处理与制冷系统及设备 194
第一节 水处理系统及设备 194
一、水的过滤 194
二、水的软化 196
三、水的杀菌 198
第二节 制冷系统及设备 199
一、压缩式制冷循环 199
二、制冷剂及载冷剂 200
三、制冷系统设备 201
思考题 205
第十五章 生物工业生产中设备操作安全常识 206
第一节 电器设备操作安全注意事项 206
一、电气事故 206
二、电气事故的防范措施及安全注意事项 207
三、电器设备安全操作要点 209
第二节 溶剂及化学药品操作安全注意事项 210
一、基础知识 210
二、溶剂及化学药品操作要点及安全注意事项 211
第三节 微生物操作安全注意事项 213
一、生物对人体的危害因素 213
二、容易引起危险的微生物操作过程 214
三、微生物操作要点和注意事项 215
第四节 其他安全注意事项 217
一、登高作业 217
二、发生异常情况时的操作 217
思考题 218
第十六章 生物工业生产中常用管道和阀门 219
第一节 生物工业中的管道 219
一、生物工业中常用管道 219
二、生物工业中管道的涂色 221
第二节 生物工业中常用的管道连接和管路的标准化参数 222
一、管件 222
二、法兰 223
三、管道的连接 224
四、管路的标准化和标准化参数 225
第三节 生物工业中常用的阀门和维修 226
一、生物工业中常用的阀门 226
二、阀门的型号、规格表示法 229
三、阀门的维护 230
思考题 231
参考文献 232