下载文档原格式
第一章原料的输送和粉碎设备1.原料粉碎的目的、方法1)目的：a.增加淀粉粒、酶与水的接触面，加速酶促反应与可溶性物质的溶出，提高淀粉的利用率；b.缩短蒸煮时间，使原料中的还原糖少遭破坏，节约蒸汽用量；c.使原料颗粒度变小，增加在设备和管道中的流动性,易于实现连续化。
2)方法：a.湿式粉碎：将水和原料一起加入粉碎机中，以粉浆状出来特点：无粉尘飞扬，排料方便，不需粉尘通风等；不易贮藏，耗电量大b.干式粉碎:原料直接进入粉碎机进行粉碎特点：需配通风除尘设备（通风管道装在粉碎室）c.回潮干法粉碎：原料喷少量水后在进行粉碎（啤酒厂粉碎）d.连续调湿粉碎：粉碎过程连续喷水2.选择粉碎设备的原则、粉碎度及粉碎程度，对原料粉碎设备的要求1)原则：①根据物料的性质和所要求的粉碎度等而定②坚硬物料、脆性物料：挤压、冲击③韧性、粘性物料：剪切、研磨、挤压④方向性物料：劈裂2)粉碎度：物料粉碎程度前后平均粒径之比x=D1/D2D1 粉碎前物料的平均粒径D2粉碎后物料的平均粒径3）粉碎程度：按粉碎物料和成品的粒度大小分类：粗碎、中细碎、磨碎或研磨、胶体磨；筛析法：以物料通过不同筛目标准筛的百分数来表示4）设备要求：①粉碎后物料颗粒大小均匀②不重复粉碎，已粉碎物料需立即从压榨部分排除③操作自动化④容易更换磨碎的部位，在操作发生障碍时有保险装置，能自动停车。
3.锤式粉碎机的结构、特点1)锤式粉碎机的结构（酒精厂）①锤刀:高碳钢或锰钢，40*125-180*6-7mm。
末端V=25-55m/s,V越大，产品粒度越小，锤刀重量小，易产生自转；重量大，功率大。
②筛板：用以控制粉碎物料的粒度，圆形或长条形。
锤刀与筛孔间隙为5-10mm.一般6+2mm③锯齿形冲击板：与锤刀一起挤压，磨碎物料2)特点：①可做粗碎和细碎②体积紧凑，构造简单，生产能力高③适用于不同性质的物料，物料含水量≤15%④锤刀磨损快，筛网易损坏⑤运转时震动较大，应安装在底层⑥粉碎机底部可采用吸引式气流输送，防止粉尘飞扬，提高产量。
生物工程设备实际应用的生物反应器可归纳为以下几种：厌气生物反应器、通气生物反应器、光照生物反应器和膜生物反应器。
目前，常用的通风发酵设备有机械通风搅拌式、气升环流式、鼓泡式和自吸式等，其中应用最多的是机械通风搅拌。
通风发酵罐的消泡装置有耙式、蜗轮式、碟片式和刮板式、旋风离心和叶轮离心等。
嫌气发酵设备包括酒精和啤酒等，酒精发酵罐的冷却面积为A=Q/KΔTm，全体积为V=V0/φ。
植物细胞悬浮培养所用生物反应器主要有机械搅拌反应器和非机械反应器。
植物细胞悬浮培养非机械搅拌反应器主要有鼓泡式和气升式。
植物固定化细胞培养反应器有以下类型：填充床反应器、流化床反应器和膜反应器。
动物细胞培养的操作方式可分为分批式、流加式、半连续式、连续式和灌注培养5 种方式。
动物细胞的培养方法有三种：贴壁培养、悬浮培养和固定化培养。
动物细胞大规模培养反应器有通气搅拌式细胞培养反应器，气升式细胞培养反应器，中空纤维细胞培养反应器，微囊培养系统。
微藻大规模培养反应器有两类，分别是敞开式和封闭式。
微藻大规模封闭式光培养反应器有以下几种类型管道式、圆筒式、扁平箱式、浅层槽式、浅层溢流和光纤光培养反应器。
生物反应器设计基础可归纳为以下几方面：生物反应器的化学计量基础、生物学基础、质量传递、热量传递和生物反应器的剪切力问题。
在离心分离设备中膜分离设备有板式、管式、中空纤维式和螺旋卷式4 种形式。
生物反应器被广泛用于：动植物细胞培养、组织培养和酶反应等场合。
气力输送系统可分为吸引式、压送式和混合式三种流程。
通用式发酵罐是典型机械搅拌通风发酵罐，其罐的传热装置有夹套和蛇管或列管等两种。
啤酒连续发酵流程主要有塔式连续发酵和多罐式连续发酵系统。
固体物料的输送机械有斗式提升机、皮带运输机、螺旋运输机和气力输送系统。
两级冷却、分离、再加热的空气过滤除菌流程中，空气贮罐的作用是消除压缩机排出空气量的脉冲、维持稳定的空气压力和利用重力沉降分离油雾。
生物反应器的设计须以：生物体为中心，设计者要有化学工程的知识又要有生物工程的基础。
生化分离工程知识点归纳第一章绪论1、生物物质分离工程：在工业规模上，通过适当的分离纯化技术与装备并消耗一定的能量和分离介质来实现生物物质（产品）制备的过程，是生物产业的一个重要组成部分。
2、生物工程下游加工过程的特点：（1）成分复杂：固体成分、液体成分（2）悬液中的目标产物浓度低（3）稳定性差：化学（温度和pH值）或微生物引起的降解（4）生物产品质量要求高：纯度、卫生、生物活性3、下游加工过程的一般流程（4个阶段）：发酵液的预处理与固液分离、初步纯化（提取）、高度纯化（精制）、成品加工。
4、某一具体产品的分离提取工艺设计中应考虑的问题：①产物本身的性质；②是胞内产物还是胞外产物；③原料中产物和主要杂质浓度；④产物和主要杂质的理化特性及差异；⑤产品用途和质量标准；⑥产品的市场价格；⑦不同分离方法的技术经济比较及废液的处理方法等。
第二章发酵液的预处理与过滤1、发酵液的预处理发酵液的预处理的方法：（1）加热：最简单、最经济的预处理方法是加热，降低料液黏度，也可以对其进行灭菌。
但加热变性的方法只适合于对热稳定性的产物。
（2）调节料液的pH值：促进全细胞聚集。
（3）凝聚和絮凝：凝聚是指通过加入简单电解质降低了胶体粒子间的排斥电位，从而使得范德华引力起主导作用，聚合成较大的胶粒，粒子的密度越大，越易分离。
常用凝聚剂多为阳离子型如明矾、三氯化铁。
絮凝是指预处理时加入絮凝剂（通常指天然或合成的生物大分子聚电解质）既能降低排斥电位，又吸附了周围的微粒，形成桥架作用，促使胶粒形成粗大，密度低的絮凝团。
这些絮凝团很容易被过滤得到。
主要絮凝剂：聚丙烯酰胺、聚苯乙烯、多聚胺衍生物。
（4）使用惰性助滤剂：硅藻土、珍珠岩。
2、真空过滤器的优点：连续自动操作,节省人力，生产能力大。
真空过滤器的缺点：附属设备多，投资费用高，推动力小适用于量大易过滤的料液。
3、压滤器的优点：过滤推动力大，过滤面积大。
压滤器的：缺点：板框压滤机劳动强度大，投资、维护费用高。
过滤与离心分离设备引言过滤与离心分离设备是现代工业生产过程中常用的技术手段。
它们通过不同的物理原理，实现对固体颗粒或悬浮物质的分离和过滤，对液体或气体的净化起到重要作用。
本文将介绍过滤与离心分离设备的工作原理、分类、应用领域以及常见的设备类型。
工作原理过滤与离心分离设备将液体或气体中的杂质进行分离和去除，以达到净化的目的。
它们通过不同的物理原理实现这一过程。
过滤设备利用滤材，将液体或气体中的固体颗粒或悬浮物质通过孔隙的筛选效应分离出来。
常用的过滤设备包括滤布、滤筒、过滤膜等。
滤材的孔径可以根据需要选择，从而实现对不同颗粒大小的过滤。
过滤设备适用于许多领域，如食品加工、化学制品生产和水处理等。
离心分离设备则是利用离心力将液体或气体中的固体颗粒或悬浮物质分离出来。
离心分离设备包括离心机和旋风分离器等。
离心机通过高速旋转而产生的离心力，使固体颗粒在离心场中受到离心力的作用，从而沉积在离心机的固体区域。
离心机广泛应用于生物医药、食品工业和环境保护等领域。
分类与应用领域根据不同的物理原理和工作方式，过滤与离心分离设备可以分为多种类型。
过滤设备1.滤布过滤器：滤布过滤器通过滤布将颗粒截留，适用于粗过滤和中过滤。
2.滤筒过滤器：滤筒过滤器使用滤筒将颗粒过滤，适用于细过滤和超细过滤。
3.过滤膜设备：过滤膜设备通过过滤膜对液体或气体中的颗粒进行分离，适用于微过滤和超微过滤。
这些过滤设备广泛应用于食品加工、制药、化工、环保等行业。
例如，在食品加工中，使用过滤设备可以去除原料中的杂质，提高产品的质量和纯度。
离心分离设备1.离心机：离心机通过高速旋转将液体中的固体颗粒分离出来，适用于分离悬浮物质、固体物质和液体的浓缩。
2.旋风分离器：旋风分离器利用气流旋转和离心力将固体颗粒分离出来，适用于分离颗粒物、灰尘和烟尘。
离心分离设备广泛应用于煤矿、化工、冶金等行业。
例如，在煤矿行业中，使用离心分离设备可以将煤炭和岩矿进行分离，提高煤炭的品位和质量。
