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水分离器原理水分离器是一种用于分离液体中不同物质的设备，广泛应用于污水处理、工业分离等场合。
本文将介绍水分离器的主要原理，包括离心分离、滤网过滤、吸附作用、电化学反应和膜分离技术。
1. 离心分离离心分离是水分离器中最常用的原理之一。
它利用离心力将液体中的不同物质分离。
当液体通过旋转的分离室时，由于离心力的作用，密度不同的物质会受到不同的离心力，从而沿离心方向移动并聚集在不同的区域。
密度大的物质会聚集在分离室的底部，而密度小的物质会聚集在顶部。
通过这种方式，可以将悬浮物、油和固体颗粒等物质从水中分离出来。
2. 滤网过滤滤网过滤是一种通过过滤介质将液体中的悬浮物和颗粒物分离出来的方法。
在水分离器中，通常使用不同孔径的滤网来过滤不同大小的悬浮物和颗粒物。
当液体通过滤网时，悬浮物和颗粒物被截留在滤网上，而清洁的水则通过滤网流出。
一段时间后，滤网上的截留物会越来越多，导致滤网堵塞，影响水流的通过。
此时需要进行清洗或更换滤网。
3. 吸附作用吸附作用是指利用某些物质的吸附性能将水中的有害物质去除。
在水分离器中，通常使用活性炭、树脂等吸附剂来吸附水中的有机物、重金属离子等有害物质。
吸附剂的表面具有很多微孔，能够与水中的有害物质发生物理或化学反应，从而将其吸附在表面。
通过更换吸附剂或用其他溶剂冲洗，可以将吸附在表面的有害物质去除。
4. 电化学反应电化学反应是利用电化学原理将水中的有害物质去除。
在水分离器中，通常使用电解槽和电极板来产生电流和电压。
当水流通过电解槽时，在电极板之间产生电场，导致水中的有害物质发生电化学反应。
例如，通过电解槽可以将水中的重金属离子转化为金属单质或氢氧化物沉淀，从而将其从水中去除。
此外，电化学反应还可以产生臭氧、氯气等强氧化剂，用于杀菌消毒和氧化有机物。
5. 膜分离技术膜分离技术是一种利用膜的渗透性能将液体中的不同物质分离出来的方法。
在水分离器中，通常使用不同材质和孔径的膜来分离水中的不同物质。
第五章发酵产物的分离纯化第五章发酵产物的分离纯化下游加⼯亦称发酵后处理，是指从发酵液或酶反应中分离纯化⽬的产物并加⼯成成品的过程。
第⼀节下游加⼯过程概述⼀、下游加⼯过程的重要性：1. 获得商业产品的关键环节。
2. 拥有市场竞争⼒的重要保证。
⼆、下游加⼯过程的特点1. 发酵液是复杂的多相系统，属⾮⽜顿液体，从中分离所需产品困难⼤。
2. 发酵产品在培养液中具有浓度低，稳定性差，对酸碱等外界环境⼗分敏感，容易失活。
3. 下游加⼯过程代价昂贵，产品回收率不是很⾼。
4. 发酵过程复杂，要求下游加⼯⼯艺应具有相当的适应性，以确保最终产品的纯度和质量。
三、下游加⼯⼯程的⼀般流程1.发酵液的预处理和固-液分离。
2.产物的初分离3.产物的⾼度纯化4.成品加⼯第⼆节发酵液的预处理与固-液分离⼀、发酵液的⼀般特征1. 含⽔量⾼2. 产品浓度3. 悬浮物颗粒⼩，密度与液体相差不⼤4. 固体粒⼦可压缩性⼤5. 液体黏度⼤，⼤多为⾮⽜顿型流体6. 产物性质不稳定⼆、发酵液预处理的⽬的和要求1.预处理的⽬的（1）改变发酵液的物理性质，促进悬浮液中分离固形物的速度，提⾼固液分离器的效率（2）尽可能使产物转⼊便于后处理的某⼀相中（多数是液体）（3）去除发酵液中部分杂质，以利于后续各步操作。
2.发酵液预处理的要求:（1）菌体的分离（2）固体悬浮物的去除（3）蛋⽩质的去除（4）重⾦属离⼦的去除（5）⾊素、热原质、毒性物质等有机杂质的去除（6）改变发酵液的性质（7）调节适宜pH值和温度三、发酵液预处理的⽅法：1. 重⼒法2. 热处理法3.等电点法4. 絮凝法1. 重⼒法在⼯业上⽤的较多的主要是离⼼和过滤。
过滤常⽤板框真空吸滤或电动筛等，离⼼和过滤能否顺利进⾏取决于很多因素。
⼀般温度⾼，压⼒⼤，发酵液粘度⼩，滤布选⽤适当，助溶剂适宜，搅拌都可以提⾼过滤速度。
2、加热法降低悬浮液的黏度，除去某些杂蛋⽩，降低悬浮物的最终体积，破坏凝胶状结构、增加滤饼的空隙度。
《生化分离》考试复习题库一、选择题1.下列不是超临界萃取工艺的方法是（）。
A 等温法B 等压法C 吸附法D 交换法2.影响絮凝效果的因素有很多，但不包括（）。
A 絮凝剂的浓度B 溶液pH值C 溶液含氧量D 搅拌速度和时间3.葡聚糖凝胶色谱属于排阻色谱，在化合物分离中，先被洗脱下来的为（）。
A 杂质B 小分子化合物C 大分子化合物D 两者同时下来4.当向蛋白质纯溶液中加入中性盐时，蛋白质溶解度（）。
A 增大B 减小C 先增大，后减小D 先减小，后增大5.下列不能提高发酵液过滤效率的措施是（）。
A 增大滤过面积B 降低料液温度C 加压或减压D 加入助滤剂6.下列方法中，哪项不属于改善发酵液过滤特性的方法A 调节等电点B 降低温度C 添加表面活性物质D 添加助滤剂7.助滤剂应具有以下性质（）A 颗粒均匀、柔软、可压缩B 颗粒均匀、坚硬、不可压缩C 粒度分布广、坚硬、不可压缩D 颗粒均匀、可压缩、易变形8.在发酵液中除去杂蛋白质的方法，不包括（）A 沉淀法B 变性法C 吸附法D 萃取法9.下列关于速率区带离心法说法不正确的是（）A 样品可被分离成一系列的样品组分区带B 离心前需于离心管内先装入正密度梯度介质C 离心时间越长越好D 一般应用在物质大小相异而密度相同的情况10.助滤剂是一种不可压缩的多孔微粒，它能使滤饼疏松，滤速增大。
以下不属于助滤剂的是（）A 氯化钙B 纤维素C 炭粒D 硅藻土11.细胞破碎的方法可分为机械法和非机械法两大类，下列不属于机械法的是（）A 加入金属螯合剂B 高压匀浆法C 超声破碎法D 珠磨法12.萃取操作是利用原料液中各组分（）的差异实现分离的操作。
A 溶剂中的溶解度B 沸点C 挥发度D 密度13.两相溶剂萃取法的原理为：A 根据物质在两相溶剂中的分配系数不同B 根据物质的熔点不同C 根据物质的沸点不同D 根据物质的类型不同14.下列溶液不是双水相的是（）。
A PEG/葡聚糖B PEG/磷酸盐C PEG/硫酸铵D 磷酸盐/硫酸铵15.在萃取操作中，分离系数越小，组分（）分离。
1. 在工业化生产中，发现溶氧速率偏低，造成产品质量降低，试问有哪些方法可以提升溶氧速率，进而提升产品的质量？答1 增加搅拌转速；2 增加通气量；3 通入纯氧；4 增加罐压力；5 加入促进氧气溶解的试剂6 减少装液量或减少发酵罐体积2. 试解释为什么生物反应器体积增加，传质效率降低？答：生物反应器的传质效率主要用T f对流传递时间常数，值等于L/V; T d为扩散传递时间常数L/k2 T C 等于基质消耗时间常数。
随着生物反应器的增加，T f和T d急剧增加，因为L增加。
T C 值不随体积增加而改变，这就造成营养物质供应速率随体积增加而急剧减小，营养物质消耗速率不变，结果是物质供应相对于营养需求不足，总的表象就是传质性能差，所以要求大幅度提升传质性能，强化传质。
3. 气升式生物反应器是如何强化传质的？答1 高茎比较大，增加气体溶解效率，同时减少对径向传质的需求。
2 底部较大的通气量，强化轴向传质4. 气升式生物反应器的优缺点是什么？答：优点：1 反应溶液分布均匀；2 较高的溶氧速率和溶氧效率3 剪切力小，对生物细胞的损伤小4 传热良好；5 结构简单，易于加工制造；6 操作和维修方便。
缺点：1 空气吞吐量大2 有机体、营养物质、溶氧混合控制难度高3 不适于颗粒和粘度大的培养基1 某个企业从高校研究室购买一株亚油酸高产菌株，在20 L 发酵罐内验收的指标都达到企业购买合同中对菌株实验室的性能要求，企业在合同中没有涉及工业化生产的要求，企业在工业化生产时发现，在20 m3 发酵罐中的产量远低于实验室水平，企业以菌株不合格为由，把高校诉讼到法院，你认为谁会胜诉，说明原因。
答企业败诉，因为合同仅仅要求实验室规模的产品质量，对工业化生产产品的质量没有要求。
实验室规模产品质量与工业化生产产品质量有很大的可能性存在巨大差异。
因为，随着发酵体积增加，对流传递时间常数和扩散传递时间急剧增加，而基质消耗时间不变，所以工业化生产往往存在溶氧工业不足或营养物质供应不足，温度或酸度控制不均匀或不灵敏的问题，这就造成产品质量或产量急剧下降。
制药设备与⼯艺设计重点及答案第⼀章1.GMP对制药设备的要求？答，1.与⽣产相迨应的设备能⼒和最经济合理，安全的⽣产运⾏2.有满⾜制药⼯艺斫要求的完善功能和多种适应性3.能保证药品加⼯中品质的⼀致性4.易于操作和维修5.易于设备内外的清理6.各种接⼝符合协凋，配套，组合的要求7.易于安装且易于移动，有利⼲组合的司能8.进⾏设备验证（包括型式，结构，功能等）。
第三章设备材料与防腐2.设备材料有哪些基本性能？制药⽣产中设备对材料有哪些基本要求？答，1.⼒学，物理，化学，加⼯性能2.凡是⽔汽系统中的管路，管件过滤器，喷针等都应采⽤优质奥⽒体不锈钢的材料，选⽤其他材料必须耐腐蚀，不⽣锈。
3.什么是⾦属的化学性能？答，化学性能是指材料在所处介质中的化学稳定性，即材料是否与周围介质发⽣化学或电化学作⽤⽽引起腐蚀。
2.什么是奥⽒体不锈钢？答:以铬镍为主要合⾦元素的⼀类不锈钢，此类钢以及在此基础上发展起来的含铬镍更⾼并含钼，硅，铜等合⾦元素的奥⽒体不锈钢。
3.间晶腐蚀:是指⾦属或合⾦的晶粒边界受到腐蚀破坏的现象。
3.化学腐蚀与电化学腐蚀的区别:化学腐蚀是⾦属表⾯与环境介质发⽣化学作⽤⽽产⽣的损坏，特点是腐蚀是在⾦属的表⾯上，腐蚀过程不产⽣电流。
电化学腐蚀是⾦属与电解质溶液间产⽣电化学作⽤所发⽣的腐蚀，特点是在腐蚀过程中会产⽣电流。
4.防腐措施:1.衬覆保护层分为⾦属涂层和⾮⾦属涂层两类2.电化学保护包括阴极和阳极3.加⼊缓蚀剂通过改变介质的性质，降低或消除对⾦属的腐蚀作⽤。
第五章粉碎及分级设备4.固体药物粉碎的⽬的是什么？答，1.降低固体药物的粒径，增⼤表⾯积以加快药物的溶出速度，提⾼药物利⽤率2.原，辅料经粉碎后，⼤颗粒物料破裂成细粉状态，便于使⼏种不同的固体物料混合均匀，提⾼主药在颗粒中的均匀分散性，提⾼着⾊剂或其他辅料成分的分散性。
5.球磨机粉碎物料的原理是什么？答，球磨机是装有研磨介质的密闭圆筒，在转动装置带动下产⽣回转运动，物料在筒内受到研磨及冲击作⽤⽽粉碎。
现代分离方法与技术第三版答案第五章答案第五章分离方法与技术
1.现代分离技术包括哪些？
A.离心分离、膜分离、层析分离、溶剂萃取、电泳分离、细胞分离、
凝胶电泳、组蛋白分离，表面增强拉曼散射等。
2.什么是吸附分离？
A.吸附分离是一种利用介质对待分离物质表面的吸附作用实现分离的
方法，主要有离子交换、活性炭吸附、动态混凝土吸附、多孔介质吸附、
吸附液晶体等。
3.层析分离的基本原理是什么？
A.层析分离是一种基于物质的性质（如电荷、大小、密度、极性等）
在特殊介质中的分离机理，通常是利用物质在介质中的不同移动速度实现
分离的。
4.溶剂萃取的优势是什么？
A.溶剂萃取是一种利用溶剂间的不相溶和亲和力，将待分离物质从一
个介质中迁移到另一个介质中实现分离的方法。
溶剂萃取的优势在于多数
化合物的组分都能在指定的溶剂中受到萃取，萃取过程快速，分离效率高，可操作性强，可实现完全分离等。
5.电泳分离的原理是什么？
A.电泳分离是利用电场引起电荷对等物质在液相介质中的有规律迁移
实现分离的方法，也可称之为电动力层析。
它是利用物质在电场作用下的
有规律的移动，对具有不同电荷或分子量的物质经电泳的不同移动速度实现分离的。
环保行业废水处理方案第一章废水处理概述 (2)1.1 废水处理的意义与目的 (2)1.2 废水处理的基本原则 (2)1.3 废水处理技术概述 (3)第二章废水来源及特性分析 (3)2.1 工业废水来源及特性 (3)2.1.1 来源 (3)2.1.2 特性 (4)2.2 生活废水来源及特性 (4)2.2.1 来源 (4)2.2.2 特性 (4)2.3 农业废水来源及特性 (4)2.3.1 来源 (5)2.3.2 特性 (5)第三章废水预处理技术 (5)3.1 物理预处理方法 (5)3.1.1 格栅 (5)3.1.2 筛网 (5)3.1.3 沉砂池 (5)3.1.4 气浮池 (6)3.2 化学预处理方法 (6)3.2.1 混凝沉淀 (6)3.2.2 絮凝沉淀 (6)3.2.3 氧化还原 (6)3.3 生物预处理方法 (6)3.3.1 好氧生物处理 (6)3.3.2 厌氧生物处理 (6)第四章废水生物处理技术 (6)4.1 好氧生物处理方法 (6)4.2 厌氧生物处理方法 (7)4.3 生物膜法处理技术 (7)4.4 混合生物处理技术 (7)第五章废水深度处理技术 (7)5.1 物理深度处理方法 (8)5.2 化学深度处理方法 (8)5.3 生物深度处理方法 (8)第六章废水处理设备与设施 (8)6.1 废水处理设备分类 (9)6.2 废水处理设施设计 (9)6.3 废水处理设备选设备与升级改造 (9)第七章废水处理工程实施与管理 (10)7.1 废水处理工程实施流程 (10)7.1.1 项目启动 (10)7.1.2 设计阶段 (10)7.1.3 施工阶段 (10)7.1.4 调试运行阶段 (10)7.1.5 验收阶段 (10)7.2 废水处理工程管理方法 (10)7.2.1 项目管理 (10)7.2.2 质量管理 (11)7.2.3 成本管理 (11)7.2.4 进度管理 (11)7.2.5 安全管理 (11)7.3 废水处理工程验收与评价 (11)7.3.1 验收标准 (11)7.3.2 验收内容 (11)7.3.3 验收程序 (11)7.3.4 评价方法 (11)7.3.5 评价结果 (11)第八章废水处理成本与效益分析 (12)8.1 废水处理成本构成 (12)8.2 废水处理效益分析 (12)8.3 成本控制与优化策略 (12)第九章废水处理相关政策与法规 (13)9.1 废水处理法律法规概述 (13)9.2 废水处理政策与标准 (13)9.3 废水处理行业监管与执法 (13)第十章环保行业废水处理发展趋势 (14)10.1 废水处理技术发展趋势 (14)10.2 废水处理市场发展趋势 (14)10.3 废水处理行业创新与机遇 (15)第一章废水处理概述1.1 废水处理的意义与目的废水处理是环保行业的重要组成部分，其意义在于有效控制和减少废水对环境造成的污染，保障水资源的可持续利用，促进经济社会的和谐发展。
1．1生物反应器设计基础1、发酵罐数的确定。
可参考课件作业1．2通风发酵罐1、通风发酵罐的主要类型及其原理、优缺点或特点。
答：1. 机械搅拌发酵罐(TRC) 工作原理：利用机械搅拌器的作用，使空气和发酵液充分混合促使氧在发酵液中溶解，以保证供氧。
优点：高生产效率，高经济效益。
2. 气升式发酵罐(ALR) 工作原理：把无菌空气通过喷嘴或喷孔喷射进入发酵液中，通过气液混合物的湍流作用而使空气泡分割细碎，同时由于形成的气液混合物密度降低故向上运动，而气含率小的发酵液则下沉，形成循环流动，实现混合与溶氧传质。
特点： 1）反应溶液分布均匀2）较高的溶氧速率和溶氧效率3）剪切力小4）传热良好5）结构简单6）能耗小7）不易染菌8）操作和维修方便3. 自吸式发酵罐 工作原理： 不需空气压缩机提供加压空气，而依靠特设的机械吸气装置或液体喷射吸气装置吸入无菌空气，实现混合搅拌与溶氧传质的发酵罐。
优点： (1)不必配备空气压缩机及其附属设备，节约设备投资，减少厂房面积；(2)溶氧速率高，溶氧效率高，能耗较低； (3)生产效率高、经济效率高(4)设备便于自动化、连续化。
缺点： 较易产生杂菌污染，需配备低阻力损失低高效空气过滤系统，罐压较低，装料系数约为40％。
4. 通风固相发酵罐 优点：设备简单，投资省。
2、机械搅拌通风发酵罐装配图、各部件作用及原理。
1－轴封 ； 2、20－人孔；3－梯； 4－联轴；5－中间轴承； 6－温度计接口；7－搅拌叶轮； 8－进风管；9－放料口； 10－底轴承；11－热电偶接口； 12－冷却管；13－搅拌轴； 14－取样管；15－轴承座； 16－传动皮带；17－电机； 18－压力表；19－取样口； 21－进料口；22－补料口； 23－排气口；b p t t t +=24－回流口； 25－视镜；3、机械搅拌通风发酵罐轴功率的计算（非通气状态和通气状态注意参数单位）。
非通气状态： 通气状态：1．3嫌气发酵罐1、酒精发酵罐和啤酒发酵罐的结构特点。
生物工程设备复习题第一章通风发酵设备1. 生物反应器根据能量传递方式可以分为那些类别？2. 机械搅拌发酵罐中，搅拌器的搅拌作用是什么？搅拌转速的高低对不同种类微生物的生长、代谢有何影响？3. 机械搅拌发酵罐的基本结构包括哪些部件？他们有何作用？4. 何谓发酵罐公称体积？何谓全挡板条件？5. 发酵罐有几种消泡方式，机械消泡的优缺点。
6. 如何调节通气搅拌发酵罐的供氧水平？7. 大型发酵罐和小型发酵罐通过那些设备实现温度的调控？8. 气升式发酵罐有何特点？9. 高位筛板塔式发酵罐有何特点？10.自吸式发酵罐的特点，机械自吸式发酵罐吸气原理。
11. 文氏管自吸式发酵罐的结构特点与工作原理。
12. 机械通风固相曲体发酵设备结构单元与工作原理。
13.生物反应器在设计时需注意哪些问题？第二章嫌气发酵设备14. 嫌气发酵设备与通风发酵设备在结构方面有何区别？15. 酒精发酵罐的结构部件与作用。
16. 如何计算酒精发酵罐的个数和冷却面积？17.新型啤酒发酵设备有哪些类型？从结构角度比较他们的异同点。
18. 啤酒发酵罐的CIP清洗系统由那些操作程序组成？第三章动植物细胞培养反应器19. 微生物细胞、植物细胞、动物细胞的结构与功能有何区别？这些特点使得培养他们的反应器有何异同点？20. 植物细胞反应器有几类？21. 通气搅拌式细胞培养反应器、气升式动物细胞培养反应器的结构特点。
22. 中空纤维细胞培养反应器、微载体培养系统应用方面已取得哪些进展？23. 微藻大规模培养有何特点？试比较封闭式光生物反应器与开放式光生物反应器的优缺点。
24. 封闭式光生物反应器有哪些类型？管式光生物反应器有何优缺点？第四章物料处理与培养基制备25. 固体物料的筛选设备是如何满足筛选的工艺要求？26. 大麦精选机有几类？他们的结构有何特点？27. 固体物料的粉碎有可能受那些力作用引起的？28. 锤式粉碎机有哪些部件构成？它是如何粉碎物料的？29. 辊式粉碎机是如何粉碎物料？它有几类？30. 罐式连续蒸煮糖化流程各个结构单元设备的结构特点与功能。
《生物分离工程》题库一、名词解释凝聚：在中性盐的作用下，由于胶体离子之间双电层排斥电位的降低，而使胶体体系不稳定的现象。
过滤：利用多孔性介质截流悬浮液中的固体粒子，进行固液分离的过程。
离心：在离心作用下，利用固液和液体之间密度差达到沉降分离目的。
中性盐的饱和度：在一定的温度、一定的质量的水里所溶解盐的最大质量。
萃取：萃取是利用液体或超临界流体为溶剂提取原料中目标产物的分离纯化方法。
乳化：水或有机溶剂以微小液滴形式分散于有机相或水相中的现象。
胶束：将表面活性剂融入水中，当表面活性剂的浓度超过一定的数值时，表面活性剂就会在水溶液中聚集在一起形成聚集体，成为胶束。
膜分离：用天然或人工合成的薄膜，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和浓缩的方法，统称为膜分离。
截留率：指混合物中被膜截留的某物质占原料中该物质总量的比率。
反渗透：是利用反渗透膜选择性地只能透过溶剂(通常是水)的性质，对溶液施加压力，克服溶剂的渗透压，使溶剂通过反渗透膜而从溶液中分离出来的过程。
吸附剂：吸附操作所使用的固体材料一般为多孔微粒或多孔膜，具有很大的比表面积，称为吸附剂或吸附介质。
表面添加剂：指那些具有很强的表面活性，能使液体的表面张力显著下降的物质。
离子交换：通常将基于离子交换原理的吸附操作称为离子交换或离子交换吸附。
吸附作用力为静电引力，所用吸附剂为离子交换剂，通过静电引力吸附带有相反电荷的离子，吸附过程发生电荷转移。
凝胶色谱：以凝胶为固定相，根据各物质分子大小不同而进行分离的层析技术，所以又叫分子筛层析，空间排阻层析或尺寸排阻层析。
（PPT和课本192页）等电聚焦电泳：当将pH调到等电点的大小，则大部分的蛋白质将会沉淀，这种达到分离蛋白质混合物的目的的方法称为等电聚焦电泳。
亲和分离技术：利用生物分子之间的专一识别性或特定的相互作用进行分离的技术，称为亲和分离技术。
亲和沉淀：是将生物专一性识别与沉淀分离相结合的分离纯化技术。
《生物工程设备》课程教学大纲一、课程的性质和目的本课程是大学本科生物工程专业的专业课，通过本课程学习，结合认识实习和发酵工程等专业课程的学习，使学生掌握生物工程企业的工作流程、设备结构及其工作原理，主要设备的设计计算及选型，初步了解设备的安装与维护。
在此基础上，了解国内外生物工程与设备的新技术、新设备及发展动向。
通过本课程的学习，使学生初步具有独立分析和解决生产及试验研究上的工程设备问题的能力。
二、课程的基本要求通过本课程的教学，要求学生掌握生物工程生产过程中常用设备的结构、特点、工作原理、设计计算、选型及保养。
通过本课程学习使学生掌握常见生物工程设备的结构原理，能进行设计和选型的能力。
三、课程内容与要求第一章物料输送系统设备（4学时）1、学习目的和要求通过本章学习，了解生物工程工厂常用的固体物料和液体物料的输送设备，掌握斗式提升机、皮带输送机、螺旋输送机和气力输送系统的构造、原理及相关计算。
2、课程内容（1）斗式提升机；（2）皮带输送机；（3）螺旋输送机；（4）气力输送系统；（5）液体物料的输送设备。
3、考核知识点和考核要求（1）识记：斗式提升机、皮带输送机、螺旋输送机的构造及工作原理，气力输送流程、主要配套设备；（2）领会：气流输送的原理；（3）综合应用：气力输送系统的设计。
第二章物料处理与培养基制备（4学时）1、学习目的和要求通过本章学习，掌握固体物料的筛选、除杂及粉碎设备的构造、工作原理，液体培养基的制备及杀菌所涉及的设备构造、工作原理、工作流程及相关计算与设备选型。
2、课程内容（1）固体物料的筛选除杂设备；（2）固体物料的粉碎设备；（3）糖蜜原料的稀释与澄清设备；（4）淀粉质原料的蒸煮糖化设备；（5）啤酒生产中麦芽汁的制备。
3、考核知识点和考核要求（1）识记：振动筛、磁力除铁器、碟片式精选机、滚筒精选机、平板分级筛、圆筒分级筛、锤式粉碎机、辊式粉碎机、圆盘钢磨机、钢片式粉碎机、湿法粉碎机的构造及工作原理，糖蜜原料的稀释与澄清设备的构造及工作原理，淀粉质原料蒸煮糖化流程、啤酒生产中麦芽汁的制备流程中相关设备的构造及工作原理；（2）领会：固体物料粉碎的力学分析，培养基热灭菌的动力学；（3）综合运用：液体培养基的制备及杀菌工艺流程的设计。
《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%)。
膜分离技术教学目的与要求：1、了解和熟悉膜分离技术的原理2、掌握膜分离技术的主要操作步骤重点与难点：掌握膜分离技术的主要操作步骤教学方法：多媒体一、膜分离的概念利用膜的选择性（孔径大小），以膜的两侧存在的能量差作为推动力，由于溶液中各组分透过膜的迁移率不同而实现分离的一种技术。
1.膜的概念（1）在一种流体相间有一层薄的凝聚相物质，把流体相分隔开来成为两部分，这一薄层物质称为膜。
（2）膜本身是均一的一相或由两相以上凝聚物构成的复合体（3）被膜分开的流体相物质是液体或气体（4）膜的厚度应在0.5mm以下，否则不能称其为膜。
2、膜分离技术的类型和定义膜分离过程的实质是物质透过或被截留于膜的过程，近似于筛分过程，依据滤膜孔径大小而达到物质分离的目的，故而可以按分离粒子大小进行分类：（1）微滤：以多孔细小薄膜为过滤介质，压力为推动力，使不溶性物质得以分离的操作，孔径分布范围在0.025~14μm之间；（2）超滤：分离介质同上，但孔径更小，为0.001~0.02 μm，分离推动力仍为压力差，适合于分离酶、蛋白质等生物大分子物质；（3）反渗透：是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作，孔径范围在0.0001~0.001 μm之间；（由于分离的溶剂分子往往很小，不能忽略渗透压的作用，故而成为反渗透）；（4）纳滤：以压力差为推动力，从溶液中分离300~1000小分子量的膜分离过程，孔径分布在平均2nm；（5）电渗析：以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，从溶液中脱除或富集电解质的膜分离操作；3、膜的分类按孔径大小：微滤膜、超滤膜、反渗透膜、纳滤膜按膜结构：对称性膜、不对称膜、复合膜按材料分：合成有机聚合物膜、无机材料膜4、膜材料的特性对于不同种类的膜都有一个基本要求：（1）耐压：膜孔径小，要保持高通量就必须施加较高的压力，一般模操作的压力范围在0.1~0.5Mpa，反渗透膜的压力更高，约为1~10MPa（2）耐高温:高通量带来的温度升高和清洗的需要（3）耐酸碱：防止分离过程中，以及清洗过程中的水解；（4）化学相容性：保持膜的稳定性；（5）生物相容性：防止生物大分子的变性；（6）成本低；5、各种膜材料（1）有机高分子膜：纤维素酯膜、缩合系聚合物（聚砜类）、聚烯烃及其共聚物、脂肪族或芳香族聚酰胺类聚合物、全氟磺酸共聚物和全氟羧酸共聚物、聚碳酸酯；（2）无机多孔膜：陶瓷膜二、膜组件管式、中空纤维、螺旋卷绕式、平板式共同的特点（1）尽可能大的膜表面积（2）可靠的支撑装置（3）可引出透过液（4）膜表面浓度差极化达到最小三、超滤和反渗透目的：将溶质通过一层具有选择性的薄膜，从溶液中分离出来分离时的推动力都是压强，由于被分离物质的分子量和直径大小差别及膜孔结构不同，其采用的压强大小不同。
