生物工程设备课程设计样本3

山东xxx学院《生物工程与设备》课程设计说明书学院：食品与生物工程学院班级：xxx学号：xxx姓名：xxx指导老师：xxx xxx设计日期:2011年12月21日至2011年12月28日一、前言1、课程设计的性质通过本次设计使同学对《生物工程与设备》的理论知识有更深刻的理解，生物工程与设备课程设计为必修课。

同时也为将来走上设计岗位的同学打下良好的基础。

2、课程设计目的与任务任务：年产6万吨味精厂谷氨酸机械搅拌通风发酵罐设计。

目的：通过课程设计，使同学对工艺参数确定，物料恒算、发酵罐体积及尺寸确定、罐体机械强度、搅拌功率、搅拌轴及搅拌浆叶强度等计算能力得到锻炼。

掌握工程设计基本程序及内容，熟练掌握电脑绘图及绘图质量。

二、设计参数1、 糖酸转化率60%2、 发酵产酸水平11%3、 发酵周期32小时4、 发酵罐充满系数为0.75、 味精分子式187.13（C5H8NO4Na ）.H2O6、 谷氨酸分子式147.13(C5H9NO4)7、 谷氨酸密度取1.553g/cm38、 残还原糖0.8%，干菌体1.7%9、 谷氨酸提取率97.5%10、谷氨酸生产味精精制率为125%11、取01LP V （kw ） 12、空罐灭菌压力0.25MPa13、年工作日安330天计算三、物料衡算1、发酵罐总容积计算发酵罐总容积，决定于年工作日、每天生产谷氨酸量、发酵产酸水平、谷氨酸发酵周期、谷氨酸提取率、谷氨酸精制味精得率等。

（1）年谷氨酸的产量=年味精产量÷125%=60000/1.25=48000T（2）每天的谷氨酸产量=年谷氨酸的产量÷330=48000/330=145.45T（3）发酵液密度333/1050/050.15.9528.707.16865553.11105.1258561m Kg m T T m ===++=++=ρρ （4）每天生产发酵液体积谷氨酸提取率发酵产酸水平每天生产谷氨酸量⨯=V =145.45/1.050×(11%×97.5%)=1291.60m 3（5）发酵罐的总容积总V =〔每天生产发酵液体积×发酵周期（小时）〕/24=（1291.60×32）/24=1722.13m 32、求发酵罐个数，取单罐公称容积200m 3查表6-2（发酵工厂工艺设计概论P102）得公称容积是2003m 的发酵罐全容积为2303m 。

生物工程设备课程设计任务书（一）机械搅拌生物反应器设计一、课程设计题目（前五组任选一）机械搅拌发酵罐：（1组）50m3, （2组）100m3, （3组）200m3, （4组）500m3, （5组）1000m3二、课程设计内容：1、设备所担负的工艺操作任务和工作性质，工作参数的确定。

2、容积的计算，主要尺寸的确定，传热方式的选择及传热面积的确定。

3、动力消耗、设备结构的工艺设计。

三、课程设计的要求课程设计的规模不同，其具体的设计项目也有所差别，但其基本内容是大体相同，主要基本内容及要求如下：1、工艺设计和计算根据选定的方案和规定的任务进行物料衡算，热量衡算，主体设备工艺尺寸计算和简单的机械设计计算，汇总工艺计算结果。

主要包括：（1）工艺设计①设备结构及主要尺寸的确定（D，H，HL ，V，VL，Di等）②通风量的计算③搅拌功率计算及电机选择④传热面积及冷却水用量的计算（2）设备设计①壁厚设计（包括筒体、封头和夹套）②搅拌器及搅拌轴的设计③局部尺寸的确定（包括挡板、人孔及进出口接管等）④冷却装置的设计(包括冷却面积、列管规格、总长及布置等)2、设计说明书的编制设计说明书应包括设计任务书，目录、前言、设计方案论述，工艺设计和计算，设计结果汇总、符号说明，设计结果的自我总结评价和参考资料等。

3、绘制设备图一张设备图绘制，应标明设备的主要结构与尺寸。

四、设计基本依据1、机械搅拌生物反应器的型式通用式机械搅拌生物反应器，其主要结构标准如下：①高径比：H/D=1.7-4.0②搅拌器：六弯叶涡轮搅拌器,Di :di:L:B=20:15:5:4③搅拌器直径：Di=D/3④搅拌器间距：S=（0.95-1.05）D⑤最下一组搅拌器与罐底的距离：C=（0.8-1.0）D⑥挡板宽度：B=0.1D，当采用列管式冷却时，可用列管冷却代替挡板2、反应器用途用于有机酸生产的各级种子罐或发酵罐，有关设计参数如下：①装料系数：种子罐0.50-0.65发酵罐0.65-0.8②发酵液物性参数：密度1080kg/m3粘度2.0×10-3N.s/m2导热系数0.621W/m.℃比热4.174kJ/kg.℃③高峰期发酵热3-3.5×104kJ/h.m3④溶氧系数：种子罐5-7×10-6molO2/ml.min.atm发酵罐6-9×10-6molO2/ml.min.atm⑤标准空气通风量：种子罐0.4-0.6vvm发酵罐0.2-0.4vvm3、冷却水及冷却装置冷却水：地下水18-20℃冷却水出口温度：23-26℃发酵温度：32-33℃冷却装置：种子罐用夹套式冷却，发酵罐用列管冷却。

临界溶氧浓度: 满足微生物呼吸最低限度的溶解氧浓度。

全挡板条件: ”全挡板条件”是指能达到消除液面旋涡的最低条件, 即在一定转速下再增加罐内挡板或附件数也不会改进搅拌效果。

过饱和溶解度曲线: 由于固体物质的溶解度随温度变化而变化, 随温度一定而一定, 当溶液达到饱和以后, 向溶液中加入这种溶质, 溶质不再溶解, 这种变化能够用过饱和溶解度曲线来表示。

我们用纵坐标表示过饱和溶解度, 横坐标表示温度, 绘出固体物质的溶解度随温度变化的曲线, 这种曲线叫做过饱和溶解度曲线。

自由沉降速度: 又称终端速度。

指任一颗粒的沉降不因流体中存在其它颗粒而受到干扰时, 在等速阶段里颗粒相对于流体的运动速度。

即加速阶段终了时颗粒相对于流体的速度。

比生长速率: 每小时单位质量的菌体所增加的菌体量称为菌体比生长速率。

生物转化: 是指外源化学物在机体内经多种酶催化的代谢转化。

生物转化是机体对外源化学物处理的重要的环节, 是机体维持稳态的主要机制。

对数死亡定律: 活菌数逐渐减小, 即微生物死亡速率与任一瞬间残存的活菌数成正比。

非牛顿流体: 指不满足牛顿黏性实验定律的流体, 即其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体。

薄膜蒸发: 使液体形成薄膜而进行的蒸发称为薄膜蒸发。

预敷: 在待过滤的悬浮液中加入适量的硅藻土预涂层, 用以保护支持介质的毛细孔道不被滤饼层中固体粒子堵塞。

气流的输送速度: 利用气流的能量, 在密闭管道内沿气流方向输送颗粒状物料的速度。

搅拌器的轴功率: 泵在一定流量和扬程下, 原动机单位时间内给予泵轴的功。

对数穿透定律: 过滤效率就是过滤器滤层所滤去的微粒数与空气中原有微粒数的比值。

液相进塔: 粗镏塔发生的撒气先冷凝成液体然后再进入精馏塔( 多一次排醛机会) 。

气相进塔: 指两塔连续蒸馏时, 粗酒精蒸气气相进精馏塔流程。

三塔式蒸馏: 是指由粗镏塔、排醛塔、精馏塔三个塔组成的能够将液固液混合物分离成较纯或近千纯态组分的化工单元操作。

⽣物⼯程设备⼤纲（郑裕国）《⽣物⼯程设备》课程教学⼤纲英⽂名称：Biotechnology Equipment课程编码：B306010课内教学时数：56学时学分：3学分适⽤专业：⽣物⼯程开课单位：⽣物与⾷品⼯程系撰写⼈：曾卫国审核⼈：王娣制定（或修订）时间：2008年6⽉⼀、课程的性质和任务《⽣物⼯程设备》是⽣物⼯程专业的必修专业课，是在学完了专业基础课和技术基础课之后开设的有关⽣物加⼯过程设备的原理、构造、设计及应⽤的⼀门专业课。

为使⽣物技术的实验室成果开发成产业，必须要构造由⽣物⼯程设备构成的⽣产线，是⽣物⼯程专门⾼级⼈才必须掌握的内容之⼀。

本课程的任务主要是通过课堂教学和课外练习，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。

⼆、课程教学内容的基本要求、重点和难点第⼀篇⽣物质原料处理与设备第⼀章⽣物反应原料预处理设备㈠基本要求掌握物料粉碎原理；掌握锤式粉碎机、棍式粉碎机、湿式粉碎机的⼯作原理、结构和主要构件及参数；了解原料筛选设备、其它类型粉碎机及固体原料间的混合设备。

㈡教学重点粉碎锤式粉碎机、棍式粉碎机、湿式粉碎机的⼯作原理、结构和主要构件。

㈢教学难点锤式粉碎机、棍式粉碎机、湿式粉碎机的参数及选择。

㈣教学内容1、⽣物质原料筛选与分级设备⑴磁⼒除铁器⑵筛选设备⑶精选机2、⽣物质原料的粉碎⑴锤式粉碎机⑵棍式粉碎机⑶湿式粉碎机⑷其它粉碎机3、⽣物质原料混合设备第⼆章⽣物细胞培养基制备设备㈠基本要求掌握淀粉质原料罐式连续蒸煮糖化设备类型、特点、结构与计算；掌握啤酒⽣产设备的作⽤及结构；掌握培养基的理论灭菌时间、连续灭菌流程及主要设备类型、特点。

㈡教学重点罐式连续蒸煮糖化设备类型、特点、结构与计算；啤酒⽣产设备的作⽤及结构；连续灭菌流程及主要设备类型、特点。

山东xxx学院《生物工程与设备》课程设计说明书学院：食品与生物工程学院班级：xxx学号：xxx姓名：xxx指导老师：xxx xxx设计日期:2011年12月21日至2011年12月28日一、前言1、课程设计的性质通过本次设计使同学对《生物工程与设备》的理论知识有更深刻的理解，生物工程与设备课程设计为必修课。

同时也为将来走上设计岗位的同学打下良好的基础。

2、课程设计目的与任务任务：年产6万吨味精厂谷氨酸机械搅拌通风发酵罐设计。

目的：通过课程设计，使同学对工艺参数确定，物料恒算、发酵罐体积及尺寸确定、罐体机械强度、搅拌功率、搅拌轴及搅拌浆叶强度等计算能力得到锻炼。

掌握工程设计基本程序及内容，熟练掌握电脑绘图及绘图质量。

二、设计参数1、 糖酸转化率60%2、 发酵产酸水平11%3、 发酵周期32小时4、 发酵罐充满系数为0.75、 味精分子式187.13（C5H8NO4Na ）.H2O6、 谷氨酸分子式147.13(C5H9NO4)7、 谷氨酸密度取1.553g/cm38、 残还原糖0.8%，干菌体1.7%9、 谷氨酸提取率97.5%10、谷氨酸生产味精精制率为125%11、取01LP V （kw ） 12、空罐灭菌压力0.25MPa13、年工作日安330天计算三、物料衡算1、发酵罐总容积计算发酵罐总容积，决定于年工作日、每天生产谷氨酸量、发酵产酸水平、谷氨酸发酵周期、谷氨酸提取率、谷氨酸精制味精得率等。

（1）年谷氨酸的产量=年味精产量÷125%=60000/1.25=48000T（2）每天的谷氨酸产量=年谷氨酸的产量÷330=48000/330=145.45T（3）发酵液密度333/1050/050.15.9528.707.16865553.11105.1258561m Kg m T T m ===++=++=ρρ （4）每天生产发酵液体积谷氨酸提取率发酵产酸水平每天生产谷氨酸量⨯=V =145.45/1.050×(11%×97.5%)=1291.60m 3（5）发酵罐的总容积总V =〔每天生产发酵液体积×发酵周期（小时）〕/24=（1291.60×32）/24=1722.13m 32、求发酵罐个数，取单罐公称容积200m 3查表6-2（发酵工厂工艺设计概论P102）得公称容积是2003m 的发酵罐全容积为2303m 。

《生物工程设备》课程设计指导书一、本课程设计的性质、任务与目的本课程是生物工程、生物技术等专业的一门实用性和技术性很强的专业课程。

学习本课程的目的是使学生在完成相关课程后，尤其是在学完《生物工程设备》这门课程后，综合运用3年所学的全部知识，进行工厂的初步设计。

通过专业课程设计使学生掌握应具备的基本设计技能。

使学生走上工作岗位后既能担负起工厂技术改造的任务，又能进行车间或全厂的工艺设计。

本课程任务是：1.撰写简要设计说明书1份，内容包括前言、工艺选择及论证、设备的初步设计与计算、选型及配置等(含原料处理设备、发酵是设备、分离设备，以及辅助系统设备等)2.绘制产品工艺方案流程图一张。

二、课程设计的组织形式l.指导教师发酵工程课程设计在学院和生物工程系的领导下进行，由古绍彬、张勇法、邱智军、孙晓菲、侯颖、李阳、符丹丹、赵君峰担任指导教师，负责该门课程设计的具体实施。

2.学生班级参加本次课程设计的学生为12级生物工程专业的全体同学，共119人。

3.分组情况为保证《生物工程设备》课程设计的顺利进行，将参加课程设计的同学分为4大组.4.组织形式采用统一组织，集中管理，分组设计的组织形式；和集体辅导与个位答疑相结合的指导方式。

分文献调研及工艺设计、工艺绘制、计算、设备绘制与平面绘制等阶段。

5.时间安排时间为2周,从第17周到18周第一周周一至周三查阅相关文献资料，进行工艺设计，撰写论证报告；周四至周五绘制带控制点的工艺流程图。

第二周周一至周三进行物料衡算，主要非标设备的设计与计算；周三至周五进行其他设备的选型、配套等。

6.学分该课程设计总学分为2个学分。

三、课程设计的内容及安排l.内容(l)酒精工厂初步设计(2)柠檬酸工厂初步设计(3)味精工厂初步设计(4)糖化酶工厂初步设计(5)青霉素工厂初步设计(6)赖氨酸工厂初步设计(7)啤酒工厂初步设计(8)乳酸工厂初步设计(9)α-淀粉酶工厂初步设计2.安排每组题目不同，每人必须完成部分工段的全部工艺设计，并绘制出带控制点的工艺流程图一张，并进行设备的初步设计、计算与选型，主要包括空气处理系统设计（计算出无菌空气耗量，并进行空气处理系统选择）、原料预处理系统设计，发酵罐主要结构尺寸、搅拌装置及冷却装置计算和种子罐的计算；最后对下游分离各环节的物料衡算，及设备选型与配置等。

（一冷却水初、终温为20℃和25℃（二）生产能力计算： 每天生产334t 酒精，生产1吨酒精需糖化醪1076 10 13.178=12.25m （糖化醪比重：1076kg/m 3）∴每天生产需糖化醪体积334=⨯25.124091.5m 3设发酵罐填充系数为0.9，则V 0=ϕV =0.94091.5=4546.1m ³ 选择工称容量为500m ³，全容量为550m ³的发酵罐 则：每天需发酵罐：5501.4546=8.26个 取9个 共需发酵罐数：N 1=24·0总V V τ=24550601.4546⨯⨯=20.6 取21个 每天应有9个发酵罐出料，每年工作300天， 实际产量检验：25.1230099.0550⨯⨯⨯=109102＞100200 设备富余量：109102100200109102-=8.16% 能满足生产需求。

（三）发酵罐主要尺寸计算：发酵罐采用圆柱器身，底和锥为锥形盖，选取结构尺寸比例关系如下：H=1.9D h 1=h 2=0.1DV=0.785D 2(H+1/3h 1+1/3h 2)⇒550=0.785D 2（1.9D+32.0D ）⇒D=7.08m 则：H=1.D=7.089.1⨯=13.47m h 1=h 2=0.71m由发酵罐的基本结构尺寸，可确定全罐表面积，罐体圆柱部分表面积F 1和罐底，灌顶表面积F 2,F 3分别为：F 1=DH π=3.14⨯7.08⨯13.47=299.45m 2F 2=F 3=22h r r +π=3.142271.0)208.7(208.7+⨯⨯=40.13m 2 r ——罐的半径（m ）∴全罐表面积F=F 1+F 2+F 3=379.71m 2（四）冷却水的消耗量：F=mt k Q ∆ （1）总的发酵量QQ=Q 1-(Q 2+Q 3)Q 1=GSq 式中：G ——每罐发酵醪量（公斤）S ——糖度降低百分比（%）q ——每公斤糖发酵放出的热量（焦耳）（Q 1——主发酵期，每小时糖度降低1度所放出的热量（焦耳））∴Q 1=550⨯0.9⨯1076⨯1%⨯418.6=2.23⨯106(KJ/h)Q 2=5%Q 1=0.05⨯2.23⨯106=111500(KJ/h)Q 3=F )(B t t w C -α假定罐壁不包括扎保护层，壁温最高可达35℃，生产厂所在地区的夏季平均温度可查阅有关资料，现查得32℃∵c α=幅对αα+ =1.74B w t t -+Bw 4B 4W t t ])100T (-)100T C[(- =1.74B w t t -+32-35])10032273(-)100352734.88[(44++ =8(千卡/米2·小时·℃)=33.5（KJ/m 2·h ·℃）∴Q 3=379.71⨯33.5⨯(35-32)=38160.86(KJ/h)∵Q=Q 1-(Q 2+Q 3)=2.23⨯106-(11⨯106(KJ/h)（2）冷却水消耗量计算： Q A =Q B =WC P (t 2-t 2) ∴W=)2025(186.41008.26-⨯⨯=99378(kg/h) （3）对数平均温度差的计算：m t ∆=2121log 3.2)()(t t t t t t F F F F ---- 主发酵期控制发酵液温度t F 为30℃，按题意，冷却水进出口温度分别为t 1=20℃，t 2=25℃∴∆t m =25302030lg 3.2)2530()2030(-----=7.2（℃） （4）总传热系数K 值的确定：选取蛇管为水、煤气输送钢管，其规格53/60（毫米），则管的横截面积为： 0.785⨯（0.053）2=0.0022（m 2）考虑罐径较大，设罐内同心装四列蛇管，并同时进入冷却水，则水在管内流速为： W=10000022.03600499378⨯⨯⨯=3.136m/s 设蛇管圈直径为5m ，由水温表查得A=6.45∴2α=4.186A R d 77.11dw 0.20.8+（）（ρ) =4.186⨯6.45⨯)5.2053.077.11()053.0()1000136.3(28.0+⨯ =6.25⨯106(KJ/m 2·h ·℃) 1α按生产经验取2700 KJ/m 2·h ·℃故总传热系数： K=1675011880265.0270011025.6116+++⨯=1750（KJ/m 2·h ·℃） 其中188——钢管导热系数（KJ/m 2·h ·℃）1/16750——管壁水污垢层热阻（m 2·h ·℃/KJ ） （5）冷却面积和主要尺寸确定：F=m t K Q ∆=2.717501008.26⨯⨯=165m 2 ∴四列蛇管总长度L=cp d F π=056.014.3165⨯=938m式中d cp ——蛇管平均直径（m ）每圈蛇管长度l=22)(p p h d +π式中：d p ——蛇管圈直径（m ）h p ——蛇管圈之间间距（m ）取为0.15m∴l=22)15.0()514.3(+⨯=15.7（m ） ∴四列蛇管总圈数N P =7.15938=l L =59.7 取60圈 四列蛇管总高度H=(N P -1)h p =59⨯0.15=8.85m（五）发酵罐壁厚计算：（1）发酵罐壁厚： S=C PPD +-ϕσ][2(cm) 其中：P ——设计压力，取最高压力的1.05倍，现取P=0.4pa μD ——发酵罐内径 708cm[σ]——A 3钢的许用应力，[σ]=127pa μϕ——焊缝系数，可取ϕ=0.7C ——壁厚加量（cm ）C=C 1+C 2+C 3其中：C 1——钢板负偏差，可取C 1=0.9mmC 2——腐蚀余量 取C 2=2mmC 3——加工减薄量 取C 3=0C=0.9+2+0=2.9mm=0.29cm S=4.07.012727084.0-⨯⨯⨯+0.29=1.80(cm) ∴可选厚度为18mm 的A 3钢板（2）封头壁厚： S=C PPD +-ϕσ][2(cm)其中：P ——设计压力，现取P=0.4pa μD ——发酵罐内径 708cm[σ]——A 3钢的许用应力，[σ]=127pa μϕ——焊缝系数，可取ϕ=0.7C ——壁厚加量（cm ）C=C 1+C 2+C 3其中：C 1——钢板负偏差，可取C 1=0.9mmC 2——腐蚀余量 取C 2=2mmC 3——加工减薄量 取C 3=1.1mm则：C=0.9+2+1.1=4mm=0.4cm S=4.07.012727084.0-⨯⨯⨯+0.4=2.0cm ∴可选用S=20mmA 3钢板（六）接管设计：接管直径的确定，主要根据流体力学方程式计算。

生物工程设备课程设计简介在生物制药领域，生物工程设备是不可或缺的一部分。

本课程设计旨在让学生了解生物工程设备的基本概念、种类、主要原理以及应用实例。

设计目的通过本课程的学习，能够让学生：1.掌握生物工程设备的基本理论知识；2.熟悉各类生物工程设备的工作原理以及使用方法；3.理解生物工程设备在各类生物制药、生物加工等领域的应用实例；4.能够参与生物工程设备的设计、选型及维护工作。

设计内容第一章生物工程设备概述1.生物工程设备定义及种类；2.生物工程设备发展历史及现状；3.生物工程设备的基本分类。

第二章生物反应器1.生物反应器的基本概念及分类；2.生物反应器的组成结构和原理；3.生物反应器的工艺参数及调控方法；4.生物反应器的选型和设计。

第三章分离、纯化设备1.生物制品的纯化概述；2.分离技术概述及常用的几种分离技术；3.色谱技术原理及应用；4.膜分离技术原理及应用。

第四章生物加工设备1.基础生产设备：–搅拌装置；–自动化控制；–检测仪器。

2.微生物发酵及制药相关设备：–发酵罐；–培养基制备设备；–产品分离提取设备。

3.细胞培养及制造相关设备：–培养箱；–冻干机；–酶反应器。

第五章设备质量控制1.质量控制概述；2.设备质量控制要素及方法；3.设备故障及排除方法。

设计形式本课程设计主要采用以下教学方法：1.授课；2.实验；3.独立学习和小组讨论；4.实践案例分析。

考核方式1.平时表现（20%）：包括参与课堂讨论、作业完成情况、自主学习等；2.课程论文（40%）：选择生物工程设备应用领域进行深入研究，完成一篇论文并进行答辩；3.期末实验（40%）：设计并完成相应的生物工程设备实验，编写实验报告并进行答辩。

总结本课程设计主要为生物工程专业的学生提供了一个系统和全面的生物工程设备课程，能够让学生具备生物工程设备设计、选型和维护的基本能力，为其今后在生物医药等领域的实践打下坚实的基础。

《⽣物⼯程设备及⼯⼚设计》课程教学⼤纲《⽣物⼯程设备及⼯⼚设计》课程教学⼤纲课程英⽂名称：Design of Biological Engineering Equipment and Factory课程编号: 1822123002课程计划学时：48学分：3课程简介：《⽣物⼯程设备及⼯⼚设计》是⽣物⼯程专业⼀门专业选修课程，学位课。

该课程是⽣物⼯程技术和化学⼯程与设备交叉的结合体，是⼀门实践性很强的学科。

课程主要介绍⽣物⼯程产业界常见的⼯业⽣产设备及⽣物⼯程研究领域的主要设备的基本原理、结构、特点、设计选⽤计算⽅法及发酵车间⼯艺设计。

本课程既有⼀定基础理论，⼜有较强的⼯程实际应⽤，使本专业学⽣成为能在⽣物技术与⼯程领域从事产业化设计、⽣产、管理和新技术研究、新产品开发的⼯程技术⼈才。

课程内容为：发酵设备计算及选型；⽆菌空⽓设备；分离设备；过滤、离⼼、萃取、吸附、离⼦交换、层析、蒸发、结晶、⼲燥等设备；发酵车间⼯艺设计。

通过本课程的学习，了解和掌握不同类型的⽣物⼯程设备⼯作原理，懂得如何应⽤这些基本理论去分析和解决⽣产过程中的具体问题，改造原有⽣产过程使其更符合客观规律，实现⽣产过程的优化，提⾼⽣产过程的经济和社会效益。

⼀、课程教学内容及教学基本要求第⼀章设计概述本章重点是⽣产⼯艺设计，⽣物⼯⼚设计的原则和特点，难点是⽣物⼯⼚设计的特点。

第⼀节⽣物⼯程⼯⼚设计的⽬的和要求本节要求了解⽣物⼯程⼯⼚设计的⽬的和要求，⼯⼚设计在国民经济中的地位和意义(考核概率1%)。

第⼆节设计⼯作的任务和内容本节要求了解设计⼯作的基本任务和内容(考核概率1%)，理解总体设计和局部设计(考核概率2%)。

第三节⽣产⼯艺设计本节要求了解⽣产⼯艺设计在总体设计中的地位，计算机在⼯艺设计中的应⽤(考核概率1%)，理解⽣产⼯艺设计的依据与内容(考核概率2%)。

第四节⼯⼚设计⼯作原则本节要求理解解⽣物⼯⼚设计的基本原则和特点(考核概率2%)。

生物工程设备课程设计任务书-----年产X吨青霉素发酵车间工艺设计一、课程教学目标生物工程课程设计是生物工程专业学生在毕业设计（论文）前进行的一次综合训练。

通过本课程设计培养学生综合运用所学知识解决工程问题的能力，为毕业设计（论文）打好应有的理论基础。

通过生物工程课程设计的训练，学生要达到的基本要求如下：1、进一步巩固加深所学《生物工艺学》、《生物工程设备》、《生物分离工程》、《生物工程设备及工厂设计》、《机械制图》、《化工原理》等专业课程的基本理论和知识，使之系统化、综合化。

树立正确的设计思想，掌握生物工程设备及工厂设计的基本方法和步骤，为今后创造性设计生物工程设备和相关技术改造工作打下一定的基础。

2、培养学生综合运用基础理论和专业知识解决工程实际问题的能力。

3、培养学生熟悉、查阅并综合运用各种有关的设计手册、规范、标准、图册等设计技术资料；进一步培养学生识图、制图、运算、编写设计说明书等基本技能；完成作为工程技术人员在机械设计方面所必备的设计能力的基本训练。

二、课程设计题目（任选一）年产X吨青霉素发酵车间设计：200吨、300吨、400吨、1000吨、1500吨三、课程设计任务：1、根据设计任务，查阅有关资料、文献,搜集必要的技术资料及工艺参数，进行生产方法的选择与比较，工艺流程与工艺条件的确定和论证，确定工艺过程的重要参数。

2、工艺流程图，按工艺流程图绘制要求完成有一定控制工点的流程详图，包括设备、物料管线、主要管件、控制仪表等内容。

3、发酵罐主要结构尺寸、搅拌装置及冷却装置计算，根据工艺要求选取相应发酵罐类型，进行发酵罐种子罐数量计算，发酵罐几何结构尺寸计算，同时完成发酵罐搅拌装置及冷却装置的选型和计算。

4、根据计算结果按相应比例尺寸绘制发酵罐及冷却装置示意图,并完成发酵车间平面布置图。

四、设计的成果内容1、设计说明书1份2、画出产品生产的带控制点工艺流程图1张（要求用AUTOCAD绘图）3、画出发酵车间的设备布置图1张（要求用AUTOCAD绘图）五、设计基本依据生产规模:：1500吨/年;产品规格：80万单位（0.48g）,1万个单位相当于6mg发酵单位：50000单位/ ml;发酵罐接种量：20%(V/V);提取总收率：82%发酵罐装料系数:80%;发酵周期:200h全年生产天数:300天六、参考资料各类手册及生物工程专业相关教材。

生物设备课程设计一、教学目标本节课旨在让学生了解和掌握生物实验室常用设备的使用方法和注意事项，培养学生独立操作实验设备的能力，提高学生对生物学实验的兴趣和热情。

1.能正确识别和命名生物实验室常用设备；2.了解各设备的使用方法和注意事项；3.掌握基本实验操作技巧。

4.能够独立操作生物实验室常用设备；5.能够根据实验需求选择合适的设备；6.能够对实验结果进行分析和解释。

情感态度价值观目标：1.培养学生对生物学实验的兴趣和热情；2.培养学生遵守实验规程和安全的意识；3.培养学生的团队合作精神和实验操作的规范性。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括生物实验室常用设备的识别、使用方法和注意事项。

具体包括以下几个方面：1.生物显微镜的使用方法及注意事项；2.生物实验室常用仪器的操作技巧；3.生物实验基本操作流程；4.实验室安全常识。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法相结合的方式进行。

具体包括：1.讲授法：讲解生物实验室常用设备的使用方法和注意事项；2.演示法：展示实验操作过程，让学生直观地了解操作技巧；3.实践操作法：学生分组进行实验操作，亲身体验实验过程；4.讨论法：引导学生针对实验过程中遇到的问题进行讨论和分析。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：《生物实验室设备使用手册》；2.参考书：生物学实验指导书籍；3.多媒体资料：生物实验室设备使用视频教程；4.实验设备：生物实验室常用设备及仪器。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，我们将采用以下评估方式：1.平时表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估学生的学习态度和积极性；2.作业：布置相关的实验报告和练习题，评估学生对课堂所学知识的掌握程度；3.考试：进行期中、期末考试，测试学生对生物实验室设备知识的了解和运用能力。

六、教学安排本节课的教学安排如下：1.课时：共计2课时，每课时45分钟；2.教学地点：生物实验室；3.教学进度：第一课时介绍生物实验室常用设备及其使用方法，第二课时进行实践操作和讨论。

课程设计课程名称:生物工程设备设计课程设计设计题目:乳酸发酵车间工艺设备设计学院(直属系) :生物工程学院年级、专业: 09级生物工程专业学生姓名:余松学号: 312009081801203 指导教师:张良开始时间:年月日完成时间:年月日目录一、前言 (3)1 、概述 (2)1.1.1产品概述 (3)1.1.2 乳酸理化性质 (4)1.1.3乳酸的用途及功能 (6)1.1.4国内外生产情况 (8)1.2.、设计概述 (8)1.2.1技术条件 (9)1.2.2设计范围 (9)二、原材料及产品的主要技术规格 (10)2.1菌种选择 (12)2.2发酵原料选择 (13)2.2.1种子培养基 (14)2.2.2发酵培养基 (15)三、生产流程简述 (15)四、工艺计算 (16)4.1物料衡算 (17)4.1.1发酵罐 (18)4.1.2种子罐....................................................... 错误！未定义书签。

4.2热量衡算 ......................................................... 错误！未定义书签。

4.2.1发酵罐 (3)4.2.2 种子罐 (4)五、主要设备计算 (6)5.1.发酵罐设计 (8)5.1.1发酵罐尺寸设计 (8)5.2.2发酵罐搅拌器轴功率计算 (9)5.2.种子罐设计 (9)5.2.1种子罐尺寸设计 (9)5.2.2种子罐轴功率计算 (10)5.3发酵液的储罐设计 (12)5.4配料罐计算 (13)5.4.1发酵罐配料 (14)5.4.2种子罐配料 (15)六、其他 (15)七、参考文献低速大容量离心机 (16)八、致谢 (17)引言前言1.1.1产品概述产品为92%聚合级乳酸，其中含有8%左右的杂志，成分为菌体碎片、蛋白质、淀粉以及少量的有机酸副产物（醋酸、丁二酸、酒石酸和柠檬酸）等。

生物工程设备第二版课程设计
一、课程介绍
本课程为生物工程专业的必修课程，旨在介绍生物工程设备的设计、选择、操
作和维护等方面的知识。

本门课程已经进入第二版，并在课程设置、授课教师、教材选择和实验设计等方面进行了改进和优化。

二、课程目标
通过本门课程的学习，学生应该达到以下目标：
1.了解生物工程设备的基本原理和工作原理。

2.掌握生物工程设备的选择、设计和操作技能。

3.能够进行生物工程实验的设计、操作和数据分析。

4.具备良好的团队合作能力和独立思考能力。

三、课程内容
第一节设备选择与设计
•生物反应器、分离纯化设备等基本设备的选择和设计。

•设备的流体力学和传质知识。

第二节生物反应器的设计与操作
•反应器的类型和结构，及其在发酵过程中的应用。

•反应器操作过程中的关键参数，如温度、pH值、氧气浓度等的调控。

•反应器发酵产物的分离和纯化。

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