http://spxy.zjgsu.edu.cn 《生化工程设备》教学大纲 (Biochemical Engineering Equipment) 一、基本信息 课程代码：1019412 学 分： 2 总 课 时：34 课程性质：必修课或专业选修课 适用专业：生物工程专业 先修课程：微生物学，生物化学，化工原理，生化工程，生物工艺学 二、本课程教学目的和任务 本课程是为生物工程专业本科生开设的专业课。本课程的任务主要是通过课堂教学，使 学生掌握生物工程的设备流程、设备结构及工作原理，主要设备的设计计算及选型，了解设 备的安装与维修。同时，了解国内外生物工程设备的新技术和发展趋势。通过学习，使学生 提高独立分析和解决问题的能力，为毕业设计或以后工作奠定理论基础。 三、教学方法与手段 课堂教学 四、教学内容及要求 第一篇 生物反应器 第一章 生物反应器设计基础 要求掌握生物反应器的分类；熟悉生物反应器设计的化学计量基础、生物学基础及生物 反应器的质量传递和热量传递；了解生物反应器的剪切力问题。 重点内容：生物反应器的分类、生物反应器的质量传递和热量传递。 难点内容：生物反应器的质量传递。 第二章 通风发酵设备 要求掌握机械搅拌通风发酵罐、气升式发酵罐、自吸式发酵罐。熟悉通风固相发酵设备。 了解其他类型的通风发酵反应器。 重点内容：机械搅拌通风发酵罐、气升式发酵罐、自吸式发酵罐。 难点内容：机械搅拌通风发酵罐、气升式发酵罐、自吸式发酵罐。 第三章 嫌气发酵设备 要求掌握酒精发酵设备、啤酒发酵设备。熟悉了解连续发酵。 重点内容：酒精发酵设备、啤酒发酵设备。 http://spxy.zjgsu.edu.cn 难点内容：酒精发酵设备、啤酒发酵设备。 第二篇 生物反应物料处理及产物分离纯化设备 第一章 物料处理与培养基制备 要求掌握液体培养基的制备及杀菌设备。熟悉并了解固体物料的处理与粉碎设备。 重点内容： 大麦粗选机、磁力除铁器、物料粉碎力学分析，液体培养基的制备及杀菌设 备。 难点内容：液体培养基的制备及杀菌设备。 第二章 过滤、离心与膜分离设备 要求掌握过滤速度的强化，板框式压滤机、转筒真空过滤机，膜分离方法及膜分离过程。 熟悉管式离心机与碟式离心机的结构与操作。了解膜分离设备。 重点内容： 过滤速度强化，板框式压滤机、转筒真空过滤机，离心分离因素，膜分离方 法，浓差极化。 难点内容：过滤设备、离心分离设备、膜分离设备。 第三章 萃取与色谱分离设备 要求掌握萃取分离原理及设备。熟悉了解离子交换分离原理及设备，吸附分离原理及设 备，色谱分离原理及设备。 重点内容：萃取分离原理及设备。 难点内容：萃取分离原理及设备。 第四章 蒸发与结晶设备 要求掌握常压麦芽汁煮沸锅、管式薄膜蒸发器、刮板式蒸发器、离心式薄膜蒸发器的构 造与操作。掌握结晶原理及真空煮晶锅的构造与操作。熟悉离心薄膜蒸发设备流程。了解其 它蒸发与结晶设备。 重点内容： 常压麦芽汁煮沸锅、管式薄膜蒸发器、刮板式蒸发器、离心式薄膜蒸发器、 真空煮晶锅的构造与操作，爬膜、离心薄膜蒸发设备流程、结晶原理、结晶方法。 难点内容：真空蒸发设备、结晶原理、真空煮晶锅。 第五章 干燥设备 要求掌握固体物料干燥机理及绝热干燥设备。熟悉了解真空干燥设备及冷冻干燥设备。 重点内容： 固体物料干燥机理、气流干燥原理及设备、喷雾干燥原理及设备、流化床干 燥原理及设备。 难点内容：固体物料干燥机理、气流干燥设备、喷雾干燥设备、流化床干燥设备。 第六章 蒸馏设备 熟悉了解蒸馏分离提纯原理，酒精蒸馏流程，粗馏塔，精馏塔。 第三篇 辅助系统设备 第一章 空气净化除菌与空气调节 http://spxy.zjgsu.edu.cn 要求掌握空气净化除菌的方法与原理，空气介质过滤除菌设备的构造及操作。熟悉了解 生物工业生产的空气调节。 重点内容： 空气净化除菌的方法，介质过滤除菌机理，空气除菌流程，空气介质过滤除 菌设备。 难点内容：介质过滤除菌机理，空气除菌流程。 第二章 物料输送系统设备 要求掌握气流输送原理、气流输送流程及设备。熟悉固体物料的输送设备。了解液体输 送设备。 重点内容：气流输送原理、气流输送流程及设备。带式输送机及螺旋输送机的原理。 难点内容：气流输送原理、气流输送流程。 五、教学时数分配表 篇 章 内 容 总参考时数 第一章 生物反应器设计基础 1 第二章 通风发酵设备 5 第一篇 第三章 嫌气发酵设备 4 第一章 物料处理与培养基制备 4 第二章 过滤、离心与膜分离设备 4 第三章 萃取与色谱分离设备 2 第四章 蒸发与结晶设备 3 第五章 干燥设备 4 第二篇 第六章 蒸馏设备 1 第一章 空气净化除菌与空气调节 4 第三篇 第一章 物料输送系统设备 2 合 计 34 六、考核方式及成绩评定标准 考核方式：闭卷 成绩评定标准：成绩评定为百分制。平时成绩 30%、期末考试成绩 70%。 七、教材及主要参考书 教 材 ：梁世中主编，生物工程设备，中国轻工业出版社，第一版，2002 参考书目： [1]、高孔荣，发酵设备，中国轻工业出版社，1991 [2]、华南工学院等院校. 发酵工程与设备. 北京：中国轻工业出版社，1981 http://spxy.zjgsu.edu.cn 八、其它说明 若作为专业选修课，学时数为 32，讲授内容将进行适当的处理。 执笔人：陈 敏