生化反应器原理
绪论
1,生化反应器原理的性质及研究内容
2,主要参考书目
1,生化反应器原理的研究领域及内容
生化反应器原理是以生化工程为基础的研究
生化反应装置一门研究生课程。
所谓生化工程是利用化学工程的研究手段将
生物反应（特别是微生物反应）实现工业化的一
门综合学科。
生物化学工程简称生化工程，是运用化学工
程学的原理和方法，研究生物工程（指生物技术）
工业化开发过程中的工程技术问题的学科。它既
可视为化学工程的一个分支，又可认为是生物工
程的一个组成部分。
反应动力学
反应工程 原理, 结构
化工热力学 反应器 设计, 优化
化学工程 分离工程 放大
传递过程
化工过程的系统工程
农业工程
医学工程
广义的生物工程 环境卫生工程
人体功能工程
……
生物工程
发酵工程
（微生物工程）
狭义的生物工程 细胞工程
酶工程
基因工程
生物化学工程
生物学 化学
工程学
化学
工程
生化
工程生物
工程
生化工程与基础学科的关系
生物
化学
生化反应动力学 —— 建立反应速率的数学模型
数学模型建立的方法：
?分析法 对微生物细胞或酶促反应的机理进行深
入研究的基础上，经推理、推导和简化等过程，
得到的数学模型。这一类的数学模型可通过实
验数据求出待定的参数，并对模型进行实际过
程的拟合。其特点是既能反应过程的机制，又
在实验范围内与实验数据相一致。酶促反应的
Michaelis-Menten方程式典型的由分析法得到的
数学模型
?经验法 根据实验数据，用统计回归分析的方
法建立的能够描述变量之间的数学关系的模型。
Monod方程式一个比较典型的经验模型。
? 生化反应器
?生化反应器的设计、优化
?生化反应器的结构及原理
?生化反应器的传递特性
?生化反应器的比拟放大
一般的生化反应生产过程：
预处理 灭菌 产物
原料 培养基 微生物反应 产品分离 副产物
？ 废物
除菌
空气 能量
生化反应是否需氧
生化反应过程的分类：
? 酶催化反应过程
利用游离酶或固定化酶进行反应
? 细胞反应过程
利用活体细胞进行反应
? 废水生物处理过程
废水处理过程的特点：
?混合培养的系统
?连续操作
?微生物的生长环境条件波动大
?反应目的是除去有害物质，而不是生成产物或
微生物细胞
主要内容：
绪论
第一章 均相酶促反应动力学
第二章 细胞反应的动力学
第三章 固定化酶细胞的动力学
第四章 细胞反应的质量平衡和能量平衡
第五章 生化反应器的设计与分析
第六章 细胞反应器的传质和反应器的放大
第七章 生化反应器分析
主要参考书目
1 戚以政, 汪叔雄编著,生化反应动力学与反应器
（ 第二版 ）,北京：化学工业工业出版社, 1999
2 张元兴, 许学书编著,生物反应器工程,上海：华
东理工大学出版社, 2001
3 Karl Schügerl[德 ]著, 王建华译,生化反应工程,
成都：成都科技大学出版社, 1995
4 伦世仪主编,生化工程,北京：中国轻工业出版社,
1993
5 贾士儒编,生物反应工程原理,天津：南开大学出
版社, 1990
6 Bernard Atkinson,Ferda Mavituna著, 何效忠,
徐家立, 张启先译,生化工程与生物技术手册 （ 上
下册 ）,北京：科学出版社, 1992
7 合葉修一，永井史郎,生物化学工学 —— 反应速
度倫,東 京：科学技術社,1975
8 合葉修一，永井史郎著,胡章助译,生物化学工程 —— 反
应动力学,北京：化学工业出版社,1984
9 Bailey J.E.,Ollis D.F,Biochemical Engineering
Fundamentals.2nd ed,New York,Mc Graw-Hill,1986
10 Bernard Atkinson,Ferda Mavituna, Bio-chemical
Engineering and Biotechnology Hand-book,2nd ed,London：
Macmillen Pubishers Ltd,1991
11 Bernard Atkinson, Biochemical Reactor,London：
Pion,1974
3 要求
（ 1）做好笔记
（ 2）积极思考
（ 3） 广泛讨论
绪论
1,生化反应器原理的性质及研究内容
2,主要参考书目
1,生化反应器原理的研究领域及内容
生化反应器原理是以生化工程为基础的研究
生化反应装置一门研究生课程。
所谓生化工程是利用化学工程的研究手段将
生物反应（特别是微生物反应）实现工业化的一
门综合学科。
生物化学工程简称生化工程，是运用化学工
程学的原理和方法，研究生物工程（指生物技术）
工业化开发过程中的工程技术问题的学科。它既
可视为化学工程的一个分支，又可认为是生物工
程的一个组成部分。
反应动力学
反应工程 原理, 结构
化工热力学 反应器 设计, 优化
化学工程 分离工程 放大
传递过程
化工过程的系统工程
农业工程
医学工程
广义的生物工程 环境卫生工程
人体功能工程
……
生物工程
发酵工程
（微生物工程）
狭义的生物工程 细胞工程
酶工程
基因工程
生物化学工程
生物学 化学
工程学
化学
工程
生化
工程生物
工程
生化工程与基础学科的关系
生物
化学
生化反应动力学 —— 建立反应速率的数学模型
数学模型建立的方法：
?分析法 对微生物细胞或酶促反应的机理进行深
入研究的基础上，经推理、推导和简化等过程，
得到的数学模型。这一类的数学模型可通过实
验数据求出待定的参数，并对模型进行实际过
程的拟合。其特点是既能反应过程的机制，又
在实验范围内与实验数据相一致。酶促反应的
Michaelis-Menten方程式典型的由分析法得到的
数学模型
?经验法 根据实验数据，用统计回归分析的方
法建立的能够描述变量之间的数学关系的模型。
Monod方程式一个比较典型的经验模型。
? 生化反应器
?生化反应器的设计、优化
?生化反应器的结构及原理
?生化反应器的传递特性
?生化反应器的比拟放大
一般的生化反应生产过程：
预处理 灭菌 产物
原料 培养基 微生物反应 产品分离 副产物
？ 废物
除菌
空气 能量
生化反应是否需氧
生化反应过程的分类：
? 酶催化反应过程
利用游离酶或固定化酶进行反应
? 细胞反应过程
利用活体细胞进行反应
? 废水生物处理过程
废水处理过程的特点：
?混合培养的系统
?连续操作
?微生物的生长环境条件波动大
?反应目的是除去有害物质，而不是生成产物或
微生物细胞
主要内容：
绪论
第一章 均相酶促反应动力学
第二章 细胞反应的动力学
第三章 固定化酶细胞的动力学
第四章 细胞反应的质量平衡和能量平衡
第五章 生化反应器的设计与分析
第六章 细胞反应器的传质和反应器的放大
第七章 生化反应器分析
主要参考书目
1 戚以政, 汪叔雄编著,生化反应动力学与反应器
（ 第二版 ）,北京：化学工业工业出版社, 1999
2 张元兴, 许学书编著,生物反应器工程,上海：华
东理工大学出版社, 2001
3 Karl Schügerl[德 ]著, 王建华译,生化反应工程,
成都：成都科技大学出版社, 1995
4 伦世仪主编,生化工程,北京：中国轻工业出版社,
1993
5 贾士儒编,生物反应工程原理,天津：南开大学出
版社, 1990
6 Bernard Atkinson,Ferda Mavituna著, 何效忠,
徐家立, 张启先译,生化工程与生物技术手册 （ 上
下册 ）,北京：科学出版社, 1992
7 合葉修一，永井史郎,生物化学工学 —— 反应速
度倫,東 京：科学技術社,1975
8 合葉修一，永井史郎著,胡章助译,生物化学工程 —— 反
应动力学,北京：化学工业出版社,1984
9 Bailey J.E.,Ollis D.F,Biochemical Engineering
Fundamentals.2nd ed,New York,Mc Graw-Hill,1986
10 Bernard Atkinson,Ferda Mavituna, Bio-chemical
Engineering and Biotechnology Hand-book,2nd ed,London：
Macmillen Pubishers Ltd,1991
11 Bernard Atkinson, Biochemical Reactor,London：
Pion,1974
3 要求
（ 1）做好笔记
（ 2）积极思考
（ 3） 广泛讨论
