生物工程设备第一章总结

第一篇 生物质原料处理设备

第一章 生物质原料处理过程与设备

内容

第一节 生物质原料筛选与分级第二节 生物质原料的粉碎 第三节 生物质原料固体间的混合

第一节 生物质原料筛选与分级

1、生物质原料筛选与分级设备1.1 磁力除铁器 (1)永磁溜管 2~3个盖板，每个盖板上装有两组前后错开的磁铁。 连续磁选、拆板清理。A

A

A - A 图1-1 永磁溜管

1

(2)永磁滚筒 2 10 机构包括进料装臵、滚筒、磁芯、机壳和传动 装臵等。 3 磁芯，由锶钙铁氧体永久磁铁和铁隔板按一定 9 4 顺序排列成170°的圆弧形，安装在固定的轴 上。磁芯一般固定不动。5 6 8 7 图1-2 永磁滚筒的结构 进料斗 2-观察窗 3-滚筒 4-磁芯 5-隔板 6-小麦出口 7-铁杂质收集盒 8-变速机构 9-电动机 10-机壳

RCYG永磁传动滚筒

1.2 精选机 精选目的：除杂粒，除去伤残粒，因为大麦发 芽时伤粒易生霉。精选机适用于颗粒状物料， 按颗粒长度分级。 精选机理：利用带有袋孔(窝眼)的工作面来 分离杂粒物料，袋孔中嵌入长度不同的颗粒， 带升高度不同而分离。

3 (1)碟片式精选机 11

2

1

6 1

4

84

7 5 123

9 10

2

图1-4 碟片的工作情况 图1-5

1. 根据工艺操作，发酵生产设备类型分为 发酵设备和 发酵设备。

2．小型发酵罐罐顶和罐身采用 连接，材料一般为不锈钢。

3．罐体各部分的尺寸有一定的比例，罐的高度与直径之比一般为 左右。 4．挡板的作用是防止液面中央形成 流动，增强其湍动和溶氧传质。 5．消泡器的作用是 。

6．大型发酵罐搅拌轴较长，常分为二至三段，用 使上下搅拌轴成牢固的刚性联接。

7．为了防止发酵液泄漏和杂菌污染，搅拌器轴与罐顶或罐底连接处需要密封，即 。

8．一个发酵罐的圆柱部分体积为80 L，上下封头的体积分别为10 L，如果装料系数为80%，则罐的总容积为 L，罐的有效容积为 L，公称容积为 L。

9．CIP清洗系统整个清洗程序分7个步骤：预冲洗、 、中间清洗、清水喷冲、碱喷冲、清水冲洗、 。

10．细胞培养的操作方式有 、流加式操作、半连续式操作、 连续操作

和 。

11．笼式通气搅拌反应器由

河南农业大学生物统计课程组

第一章 绪论生物统计学及其特点 生物统计学的发展历史 生物统计学的基本内容 如何学好生物统计学 主要参考书

一、生物统计学及其特点●生物统计学的概念 生物统计学( 生物统计学(Biometry or Bio-statistics) Bio-statistics) 是数学中的概率论与数理统计学在生物科学中的 应用而形成的一门系统性学科。 应用而形成的一门系统性学科。 ●统计学的分支理论统计学即数理统计学

统计学

社会科学领域的统计学 应用统计学 自然科学领域的统计学

一、生物统计学及其特点●生物统计学课程的特点 生物统计学是一门比较难的课程， 生物统计学是一门比较难的课程，也是一门技 是一门比较难的课程 巧性较强的课程。其特点主要有以下几个方面： 巧性较强的课程。其特点主要有以下几个方面： 1.逻辑性较强； 1.逻辑性较强；2.假设较多，比较抽象； 2.假设较多，比较抽象； 假设较多 3.统计方法的分析过程复杂； 3.统计方法的分析过程复杂； 统计方法的分析过程复杂 4.规律性较强； 4.规律性较强； 规律性较强 5.分析方法的分析步骤不具灵活性 分析方法的分析步骤不具灵活性。 5.分析方法的分析步骤不具灵活性。

二、生物统计学

第二节 基因工程的应用

1．举例说出基因工程的应用及取得的丰硕成果。(重点) 2．了解基因工程在农业和医学等方面的应用。(难点)

基 因 工 程 在 农 业 上 的 应 用

1．抗虫棉

(1)目的基因：苏云金杆菌的毒蛋白基因。

(2)培育过程：通过基因工程的四步操作将毒蛋白基因导入棉花细胞并且在棉花细胞内成功表达出毒蛋白。

(3)意义：抗虫作物的培育和种植，不但降低了作物的生产成本，使作物能稳产、高产，还降低了农药的使用，减少对环境的污染。

2．金米

(1)目的基因：有关胡萝卜素合成的酶的基因。

(2)培育过程：通过基因工程的四步操作将有关胡萝卜素合成的酶的基因导入水稻细胞中，并诱导它们在水稻细胞内得以表达，使水稻中的双香叶素-二磷酸转化成β-胡萝卜素。

(3)作用：人们食用“金米”后，其中的β-胡萝卜素在人体内转化成维生素A，为深受维生素A缺乏症之苦的人们带来了“金色希望”。

[合作探讨]

科学家通过基因工程的方法，将苏云金杆菌的Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内，并成功实现了表达，从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫棉。其过程大致如下图所示。

探讨1：Ti质粒是农杆菌中的一种质粒，其上有T—DNA，把目的基因插入Ti质粒的T—DNA

生物工程设备复习题,谁用谁知道

1.菌体得率YX/S

对基质的细胞得率Yx/s

2. 装料系数

发酵罐存在持气与起泡问题，必须在充入培养液后留有一定的空间。

式中 V—发酵罐的代表容积（m3）；V0—进入发酵罐的发酵液量（m3）

ψ —装液系数

3.实罐灭菌

将培养基置于发酵罐中用蒸汽加热，达到预定灭菌温度后，维持一定时间，再冷却到发酵温度，然后

接种发酵，又称分批灭菌。

4.升膜式蒸发器

真空蒸发设备，主要由加热室和汽液分离器组成，在真空状态下溶液在蒸发器的加热表面形成液膜，

很快受热升温、汽化、浓缩。液膜与蒸发的二次气流方向相同称为升膜式蒸发器。

5．带式输送机

利用一根封闭的环形皮带，绕在相距一定距离的2个鼓轮上，皮带由主动轮带动运行，物料在带上靠摩

擦力随带前进，到另一端卸料。由皮带、托辊、鼓轮、传动装置、张紧装置、加料装置和卸料装置组成。

适用于松散干湿物料、谷物颗粒及成件制品。

二.填空

1.某机械搅拌发酵罐内发酵液中的溶氧浓度为0.025mol/m3,此罐压下饱和溶氧浓度为0.275 mol/m3,此罐的

KLa值为1000(1/h),根据传质理论,计算此类发酵罐的供氧能力为 250 mol (O2)/(m3 h)

2.某酒精工厂,每发酵罐的进料量为24t/h,

生物制品概述

第一节生物制品的概念与应用

一、生物制品的概念：生物制品是以微生物、细胞、动物或人源组织和体液等为原料，应用传统技术或现代生物技术（以基因工程、细胞工程）制成，用于人类疾病的预防、治疗和诊断的药品。（2010版《中华人民共和国药典》 二、生物制品的应用：

1、免疫预防：实践证明，应用菌苗、疫苗及类毒素等预防用生物制品施行预防接种，提高人群免疫水平，降低易感性，对于预防某些传染病的效果是很显著的。典型例子是种痘预防天花。天花曾对人类的威肋极大，墨西哥历史上的一次大流行曾导致300多万人病死。而种痘的推广普及保护了无数人免于患天花或病死。在1870～1871年的普法战争中，法国军队由于未施行种痘，60万人的军队中天花病高达125000人，病死23470人，而普鲁士军队由于施行过2次种痘，又采取其它防疫措施，总共只有459人病死于天花。

当18世纪天花在英国流行时，曾猖獗一时。牛痘是牛的一种天然轻性传染病，发病时除体温上升、食欲减低外，在牛的乳房及奶脐间发生水疱和脓疱，挤奶时可经伤痕而传染至人的手指部位。奇怪的是凡患过牛痘的人就不会再患天花了，这是英国伦敦西部的农民在生产实践中获得的经验。到18世纪末，英国青年医生Edward Jen

第一章 流体流动第一节 流体静力学原理 一、流体密度和压力 1.密度 流体质量与体积之比，称为流体的体积质 量，通常又称为流体的密度，用ρ表示，单 位为kg/m3, 表达式为 m

V

式中 m—流体的质量，kg V—流体的体积，m3

理想气体状态方程式

m pV RT M m pM V RT式中 p—气体的绝对压力，Pa T—气体的热力学温度，K M—气体的摩尔质量，kg/ mol m—气体的质量，kg R—摩尔气体常量，R=8.314J/(mol·K)

气体密度可由标准状态 即T0 273.2K , p0 1.013 10 Pa下5

气体的密度 求得：T0 p Tp0 M 式中 kg / m 3 0.0224

气体混合物的组成通常用体积分数 (或摩尔分数)表示。现以1m3混合气 体为基准，流体混合物在混合前后质量 不变，则1m3混合气体的质量为各组分 的质量之和，故其密度ρm的计算式为：

m i yin i 1

i — 混合前i气体的密度，kg / m yi — 混合气体中i气体的摩尔分数3

如果气体混合物可以按照理想 气体处理时，其平均密度ρm的计 算时，气体混合物的平均

第一章 绿色开花植物的一生 第一节 花的结构和类型

主备人 王丽芳 研讨人 王丽芳 郭飞飞

【学习目标】

1、学会解剖和识别花的各个部分，概述花的主要部分是雄蕊和雌蕊的理由。（重点） 2、描述花的种类和花的着生方式。说出两性花、单性花、雌花、雄花以及单生花和花序的概念。（难点）3、认同花的结构与其功能的适应。

【学习过程】 一、自主学习 阅读课文，自主解决以下问题：

1、写出桃花的各部分结构名称。

2、观察花的结构时，应该先观察 ，再观察 ，然后观察 ，最后观察雌蕊。用解剖刀从雌蕊最

膨

大

处

剖开，观察内部结构。

3、根据雌蕊和雄蕊的有无，花可以分为 和 ，前者如 ，后者如 。

4、单性花中，只有雄蕊的花叫 ，只有雌蕊的花叫 。 5、有些植物的花如 等，按照一定的次序着生在 上，形成了花序。 二、合作探究 （一）花的结构

小组实验：观察花的结构。

1、本实验的目的是什么？材料用具有哪些

生物制品概述

第一节生物制品的概念与应用

一、生物制品的概念：生物制品是以微生物、细胞、动物或人源组织和体液等为原料，应用传统技术或现代生物技术（以基因工程、细胞工程）制成，用于人类疾病的预防、治疗和诊断的药品。（2010版《中华人民共和国药典》 二、生物制品的应用：

1、免疫预防：实践证明，应用菌苗、疫苗及类毒素等预防用生物制品施行预防接种，提高人群免疫水平，降低易感性，对于预防某些传染病的效果是很显著的。典型例子是种痘预防天花。天花曾对人类的威肋极大，墨西哥历史上的一次大流行曾导致300多万人病死。而种痘的推广普及保护了无数人免于患天花或病死。在1870～1871年的普法战争中，法国军队由于未施行种痘，60万人的军队中天花病高达125000人，病死23470人，而普鲁士军队由于施行过2次种痘，又采取其它防疫措施，总共只有459人病死于天花。

当18世纪天花在英国流行时，曾猖獗一时。牛痘是牛的一种天然轻性传染病，发病时除体温上升、食欲减低外，在牛的乳房及奶脐间发生水疱和脓疱，挤奶时可经伤痕而传染至人的手指部位。奇怪的是凡患过牛痘的人就不会再患天花了，这是英国伦敦西部的农民在生产实践中获得的经验。到18世纪末，英国青年医生Edward Jen

生物工程设备教案

生物科学与工程学院

2010年9月

课时分配表

章节 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 合计 内容 课时 1 5 3 4 7 6 4 3 6 3 3 3 3 51 绪论 物料处理和输送设备 空气净化除菌设备 培养基的制备设备 通风发酵设备 厌氧发酵设备 植物细胞和动物细胞反应器 生物反应器的比拟放大 过滤、离心、膜分离设备 离子交换分离原理和设备 蒸发与结晶设备 干燥设备 蒸馏设备

第一章绪论

【教学目的与要求】了解课程的目的和任务，掌握生化反应的目的，掌握生化反应器的分类，了解生化反应器设计基础内容。

【教学重点与难点】生化反应的目的，生化反应器的分类，设计基础。 【教学方法】讲授 。 【教学时数】1学时

一、 课程介绍 生物工程设备则是生物工程技术和化学工程与设备交叉的结合体 生物反应过程的组成，课程的内容

按各种设备的共性，密切结合发酵生产的特征，重点阐述设备的结构、原理、特点、设计计算、选型及保养。包括整个发酵生产过程中所需要用到的物料的处理和输送设备，培养基的制备设备，无菌空气系统，生物反应器，过滤、结晶、干燥、蒸馏及冷却