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绪论生物工程工厂设计概论：是一门以生物工艺学、生物制药学、ＧＭＰ和工程学及相关科学理论和工程技术为基础，综合性、实践性很强的应用性工程学科，是在学生基本学完大学全部课程，扎实掌握基本理论、工程技能及专业理论、专业知识的基础上开设的。
其目的是培养学生具备生物工程工厂设计的工程能力和工程素质，结束毕业实习和毕业设计，完成工程师的综合性基本训练。
工厂设计基本的任务：是要作出体现国家有关方针政策，切合实际，安全适用，技术先进，经济效益和环境效益好的设计，为我国社会注意现代化建设服务。
工厂设计工作的内容包括参加建设项目的决策，编制各个阶段设计文件，配合施工和参加验收，进行总结的全过程。
第一章：基本建设程序一个新建项目从计划建设到建成投产，按照建设项目发展的内在联系和发展过程，建设程序一般要经历：建设前期、建设期和交付使用期三个阶段。
建设前期的工程程序：１、项目建议书２、可行性报告３、设计任务书４、初步设计５、总概算项目申请报告的主要内容：１、项目申请单位情况２、拟建项目情况３、建设用地及相关规划４、资源利用和能源耗用分析５、生态环境分析６、经济和社会效益分析７、建设与实施８、结论与建设９、有关附件可行性研究报告内容：１、总类２、根据经济预测、市场预测确定项目建设规模和产品方案３、资源、原材料、动力、运输、供水等配套条件及公用设施落实情况４、建厂条件、厂址选择方案及总图布置方案５、工艺技术、主要设备选型、建设标准和相应的技术经济指标６、主要单项工程、公用辅助设备、总体布置方案和土建工程量估算７、环境保护、安全生产、劳动卫生、消防、ＧＭＰ等要求和采取的相应措施方案８、企业组织、劳动定员和人员培训设想９、建设工期和实施进度１０、投资估算和资金筹措１１、经济效益和社会效益评价１２、总论设计任务书：是一个指令性的文件，是确定基本建设项目，编制设计文件的主要依据。
第二章：厂址选择与工厂总平面设计厂址选择的总原则：第一：厂址选择必须符合工业布局、符合所在地区、城市规划的要求，按照国家有关法律、法规及建设前期工作的规定进行。
发酵工厂设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握发酵技术的概念、原理和应用范围。
2. 学生能了解发酵工厂的组成、工作流程及其在生产中的应用。
3. 学生能掌握发酵过程中影响菌种生长、代谢的主要因素。
技能目标：1. 学生具备设计简单发酵实验方案的能力，能运用所学生物技术解决实际问题。
2. 学生能运用发酵技术进行产品制备，具备初步的产品分离、提纯和鉴定能力。
3. 学生通过小组合作，能够进行发酵工厂设计，提高团队协作和沟通能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对生物技术产生浓厚的兴趣，树立科学探究和创新意识。
2. 学生能够关注发酵技术在生产生活中的应用，认识到生物技术对人类社会发展的意义。
3. 学生在发酵工厂设计过程中，培养环保意识、责任感及工匠精神。
课程性质：本课程为生物技术领域的实践性课程，结合学生年级特点和教学要求，注重理论知识与实际操作的结合。
学生特点：学生具备一定的生物学基础，具有较强的求知欲和动手能力，喜欢通过实践探索未知。
教学要求：要求学生在掌握基本理论知识的基础上，通过发酵工厂设计，将所学知识应用于实际操作中，提高解决问题的能力。
同时，注重培养学生的科学素养、团队协作能力和创新精神。
通过本课程的学习，使学生达到上述具体、可衡量的学习成果。
二、教学内容1. 发酵技术基本概念与原理：包括发酵定义、菌种选育、培养基制备、发酵过程控制等，对应教材第3章内容。
2. 发酵工厂组成与工艺流程：介绍发酵罐、控制系统、产品分离提纯设备等，分析发酵工艺流程，对应教材第4章内容。
3. 影响发酵过程的主要因素：探讨温度、pH、溶氧、转速等对发酵过程的影响，对应教材第5章内容。
4. 发酵实验设计与实施：学习设计实验方案，进行发酵实验操作，观察记录发酵过程，对应教材第6章内容。
5. 发酵产品制备与鉴定：学习产品分离、提纯方法，对发酵产品进行鉴定，对应教材第7章内容。
6. 发酵工厂设计与实践：结合所学知识，分组设计发酵工厂，进行模拟实践，对应教材第8章内容。
发酵工厂工艺设计
一、工艺系统
发酵工厂工艺系统应满足生物工艺原理，建立投料、反应、分离、回收等系统，为提高活性物质生产效率，可利用蒸汽、光热、微波、电极等驱动形式，采用管壁研磨、高低温摩擦热放热等方式把活性成分转运入发酵细胞和菌种中，达到高效发酵的作用。
二、设备系统
1.投料系统：投料系统应根据发酵物料种类、分布以及质量浓度变化的情况，选择恰当的投料设备，如口罩式投料机、旋涡投料机等，以实现自动投料和量程控制。
2.反应系统：反应系统应根据发酵温度和压力，选择合适的发酵罐，可选择不锈钢发酵罐、不锈钢热机槽、叠加式发酵罐、可调式反应罐等；
3.分离系统：分离系统应采用合适的分离设备，如气流分离机、液相分离机、滤池等；
4.回收系统：回收系统应采用合适的回收设备，如抽滤机、滤器、蒸发冷凝机等。
三、仪器系统
1.流量计控制系统：确保投料系统、反应系统、分离系统、回收系统的流量控制精确、可靠；
2.温控系统：确保发酵系统温度和温度分布精确、可靠；。
发酵工厂设计1发酵菌种及其制备1.1发酵菌种从哪里来的？企业自主研发的？怎样研发的？还是从别的研发中心或企业购买的？生产性能怎么样（如：产物的产率如何？生产出的产品的品质如何？）蒸煮菌种如果就是基因工程菌，这个基因工程菌就是怎样被研发、缔造出的？转基因的过程就是怎样的？具体操作过程。
（介绍）1.2菌种的扩大培养的过程2原料及其预处理2.1存有哪些原料和辅料？分别存有什么促进作用呢？2.2原料需要进行怎样的预处理，才可以给微生物“吃”呢？或者预处理到什么程度再用酶（或几种酶）来催化？3如果是好氧发酵――供应氧气的问题：氧气或无菌空气是怎么制备的？怎样将氧气供应到发酵罐内的？没有利用完的氧气或者产生的代谢气体（如co2）怎样排掉？4发酵机理4.1纯粹从生物化学的角度我好奇的是：产物生成的过程：到底是怎样的一系列酶促反应过程呢？这是从定性方面来了解。
从定量的角度：每生产单位质量（如1kg）的产物，须要多少原料呢？（原料可能将好几种，那么就是分别多少kg主料，或者还须要多少kg的辅料？）4.2从微生物的生长产卵和自身新陈代谢角度我好奇的是：微生物这种神奇的生物，是怎样一步步“吃掉”培养基（或者称发酵液，代谢底物等）的？又代谢出了什么产物？我们需要的产物最终在什么地方？――菌体内？菌体外？4.3从我们人需要的角度――代谢控制发酵我们就是通过怎样的手段？掌控微生物的新陈代谢途径，去同时实现我们所须要产物的累积的？5蒸煮工艺及设备发酵工艺是怎样的过程？通过怎样的工程手段，实现产物的生产的？即技术和设备上的问题。
生产工艺的关键技术有哪些？关键点有几个。
蒸煮过程必须稳定有序展开的话，必须掌控哪些参数或因素？这些参数或因素保持在什么水平或数值上？通过怎样的办法并使这些参数平衡或变化（如果参数须要调节的话）？整个工艺过程的控制和操作，具体到每一个工段，分别都有哪些注意事项？6产物的获得、产品的包装，及企业效益问题6.1由产物至产品的过程就是怎样的？6.2产品如何外包装？6.3生产这个发酵产品的主要企业有哪些？具体内容至某个企业：这个企业每年给社会提供更多多少吨的产品？企业养活多少员工？企业整体的利润每年就是多少？员工各方面待遇如何？这个企业的环境效益怎么样？就是生产污染（例如：排在三废污染较多的蒸煮企业）？还是消解污染的（例如污水处理企业）？还是不生产污染也不消解污染？企业文化怎样？企业管理水平如何？人员培训情况？等等。
