生物工程设备

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
陶兴无，武汉轻工大学，教授，1982年毕业于湖北工业大学工业发酵专业（本科）后留校任教，1988年毕业于江南大学发酵工程专业(硕士研究生)。1988年起在武汉市科委生物技术中心工作，2000年至今在武汉工业学院生物与制药工程学院任生物工程专业教师。为本科生和研究生讲授《生物工程设备》、《生物制药设备》、《生物工程与工艺学》、《发酵工艺学》、《发酵代谢调控》、《发酵产品工艺学》、《发酵(制药)工厂设计》和《生物工程概论》等课程。
近年来，主持（参与）完成《魔芋葡甘聚糖降解工艺研究及其应用》(2005年)、《酱腌菜新型纯种发酵生产技术的研究》(2008年)、《高温β－半乳糖苷酶制备技术的研究与开发》(2010年)、《多菌种发酵在棉籽饼粕综合利用中技术中试多菌种发酵在棉籽饼粕综合利用中技术中试》（2010年）、《接种嗜盐乳酸菌酵母菌新技术改进襄樊大头菜生产中试》（2010年）、《基于二步法全基因合成技术饲用耐高温脂肪酶的分子改造》（2013年）和《ω－3族脂肪酸增强学习记忆的机理研究》（2013年）等十余项国家或省市科技攻关课题；发表相关论文三十余篇；主（参）编教材五部。