生物工程设备教案

《生物工程设备教案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、生物工程设备教案生物科学与工程学院2010年9月课时分配表章节内容课时第一章绪论1第二章物料处理和输送设备5第三章空气净化除菌设备3第四章培养基的制备设备4第五章通风发酵设备7第六章厌氧发酵设备6第七章植物细胞和动物细胞反应器4第八章生物反应器的比拟放大3第九章过滤、离心、膜分离设备6第十章离子交换分离原理和设备3第十一章蒸发与结晶设备3第十二章干燥设备3第十三章蒸馏设备3合计51第一章绪论【教学目的与要求】了解课程的目的和任务，掌握生化反应的目的，掌握生化反应器的分类，了解生化反应器设计基础内容

2、。【教学重点与难点】生化反应的目的，生化反应器的分类，设计基础。【教学方法】讲授。【教学时数】1学时一、课程介绍生物工程设备则是生物工程技术和化学工程与设备交叉的结合体生物反应过程的组成，课程的内容按各种设备的共性，密切结合发酵生产的特征，重点阐述设备的结构、原理、特点、设计计算、选型及保养。包括整个发酵生产过程中所需要用到的物料的处理和输送设备，培养基的制备设备，无菌空气系统，生物反应器，过滤、结晶、干燥、蒸馏及冷却设备。课程目的和任务：了解生物工程设备掌握常用生物工程设备的类型、性能、设备二、

3、生化反应的目的重点生化反应的目的：1.生产细胞：2.细胞的代谢产物：3.直接用酶催化的产物。三、生化反应器的分类重点根据细胞或组织生长代谢的要求可分为：.厌氧生物反应器、通风生物反应器、光照生物反应器、膜生物反应器。其他分类方式：根据反应器的结构、物料的混合方式。四、生化反应器设计基础内容：细胞动力学（菌体生长规律、产物代谢的规律、基质浓度产物浓度对发酵的影响等）、质量传递（气-液传质、液体-微生物）、能量传递、环境对发酵的影响、剪切力的影响等总之，生化反应器的设计是以生物体的代谢为核心，除考虑传

4、质、传热的因素外，还需要考虑对环境条件的要求，确保这些条件的落实。同时为提高传质和传热的效率需配置搅拌装置，同时需考虑剪切力对菌体生长的影响。发酵过程纯种培养，无菌条件的要求。【思考题】1.生化反应的目的？2.生化反应器的分类？【作业】生化反应器的分类方式【参考书目】《生物工程设备》梁世中主编，中国轻工业出版社2002年【教学效果追记】本章内容中有反应器的分类等简单的总体知识，要求学生在理解的基础上加以掌握。【预习】第二章物料处理和输送设备第二章物料处理和输送设备【教学目的与要求】了解发酵工厂物料

5、处理和输送的方法，掌握机械输送设备的特点及选型；掌握气力输送的原理和流程及简单管道的计算。【教学重点与难点】掌握机械输送设备和气力输送设备的特点及选型，气力输送流程的比较和管道计算。【教学方法】讲授、自学与多媒体等直观教学手段相结合。【教学时数】5学时第一节固体物料的处理与粉碎设备一、固体物料的筛选除杂设备杂物分三类：纤维性较长的物质颗粒状的铁磁性物质啤酒厂生产过程：大麦——粗选——精选——分级——浸泡———发芽——干燥——粉碎——糖化——过滤——煮沸——冷却分离沉淀——前发酵——后发酵——过滤—

6、—灌装——杀菌——冷却成品1.谷物原料的粗选设备⑴大麦粗选机（平摇振动筛）结构图⑵磁力除铁器a固定形磁钢装置图b永磁滚筒CXY—25型永磁滚筒的结构图2.大麦的精选及分级设备目的:精选目的除去圆形杂粒,特别是半粒大麦和草籽。分级目的为了在浸渍和发芽过程保持均匀一致，提高麦芽质量和出芽率。⑴大麦精选机a滚筒精选机结构图讲解操作过程b碟片式精选机结构图讲解操作过程⑵大麦分级设备a平板分级筛结构图讲解操作过程b圆筒分级筛结构图讲解操作过程二、固体物料的粉碎设备1.物料粉碎的力学分析重点挤压破碎、冲击破碎

7、、研磨破碎、剪切破碎、劈裂破碎，分别举例说明2.物料的粉碎度（粉碎比）粉碎比：重点物料粉碎前后平均粒径之比。以x表示x=D1/D2D1D2粉碎前、后物料的平均粒径mm粉碎比选择应恰当合理，如：山东某酒精厂，原来采用一级粉碎，电机功率为17KW，后改为二级粉碎，在原电机前加粗粉碎，新增电机2.8KW，产量增加1倍。3.粉碎机械⑴锤式粉碎机:用于原料的中碎和细碎a结构如图讲授粉碎过程。锤式粉碎机作用力主要是冲击力b..锤式粉碎机的生产能力圆孔筛：一个圆筛孔排出产品容量Vo(m3)Vo=0.785.Do

8、2.d.μ(m3)式中：Do—筛孔直径,md—产品粒度mμ—排料不均匀系数每h排出的产品量体积V：V=60×0.785.Do2.d.μ.Z.k.n.（m3/h）Z—筛孔总数k—锤刀排数n—转速r/min每h排出的产品量（质量）QQ=V.γ=15πDo2.d.Z.k.n.γ（t/h）对于方孔筛：每h排出的产品量体积V：V=60L.c.d.μ.Z.k.n（m3/h）Z—筛孔总数k—锤刀排数n—转速r/min每h排出的产品量（质量）Q：Q=V.γ=60L.c.d.μ.Z.k.n.γ（t/