生物化工原理与设备.doc

生物化工原理与设备课程教学大纲胡道伟 鲁明波 邬建国一、课程名称：生物化工原理与设备 Principle and equipment of Biochemical Engineering 二、课程编码：三、学时与学分：48/3四、先修课程：五、课程教学目标通过本课程的学习，掌握生物化工生产中有关单元操作的基本原理和方法，为生物技术产品研究开发打下工程学的基础。六、适用学科专业：生物技术七、基本教学内容与学时安排l 绪论 （2学时）生物技术与生物化工的关系生物化工过程及其有关的单元操作 本课程的内容，性质及任务本课程常用的有关基本概念、物理量的单位及换算l 流体流动（2学时）流体静力学的基本方程式流体的密度流体的静压强流体静力学基本方程式流体静力学基本方程式的应用l 管内流体流动的基本方程式（2学时）流体的流量与流速定态流动与非定态流动流动的连续性方程管道内流动的能量衡算式柏努利方程柏努利方程的应用l 真实流体的性质（2学时）牛顿粘性定律及流体的粘性非牛顿型流体流动类型及雷诺准数生物流体的非牛顿粘性流变学基础常用的粘度测定方法l 管内真实流体的流动（2学时）圆管内流体的切应力分布流体在圆管内的速度分布流动边界层的概念流动阻力与管路计算流体在直管中的流动阻力管路中的局部阻力管路系统中的能量损失管路的计算流量测量l 流体输送机械（2学时）离心泵离心泵的结构及工作原理离心泵的性能指标离心泵的特性曲线及工作点调节气蚀现象及安装高度l 往复泵（2学时）其他类型泵通风机，鼓风机，压缩机，真空泵l 机械分离概述（2学时）生物化工生产中的分离操作非均相混合物的机械分离颗粒及颗粒床层的特性沉降沉降过程中颗粒的受力分析沉降速度重力沉降及设备离心沉降及离心分离因数离心沉降设备l 过滤（2学时）过滤的基本概念过滤基本方程恒压过滤过滤常数的测定过滤设备生物化工生产及制药行业的空气过滤净化l 传热的基本概念（2学时）传热的基本方式传热过程中流体的热交换方式间壁换热器载热体及其选择热传导热传导和傅立叶定律导热系数跨平壁的热传导跨圆筒壁的热传导l 对流传热（2学时）对流传热速率方程及对流传热系数对流传热机理保温层的临界直径l 传热计算（2学时）对流传热过程中的能量衡算总传热速率方程和总传热系数平均温度差法对流传热的系数关联式l 换热器（2学时）间壁式换热器的类型列管式换热器生化反应过程中的温度控制l 蒸馏（2学时）双组分溶液的气液相平衡两组分理想物系的气液平衡两组分非理想物系的气液平衡蒸馏与精馏原理蒸馏及精馏原理和过程精馏操作流程及条件l 双组分连续精馏的分析与计算（2学时）理论板的概念及恒摩尔流假定物料衡算和操作线方程进料热状况的影响l 理论板层数的求法（2学时）回流比的影响及其选择连续精馏过程的热量衡算l 其他蒸馏方式（2学时）简单蒸馏平衡蒸馏l 液液萃取（2学时）萃取的基本概念组成在三角形相图上的表示方法液液相平衡关系在三角形相图上的表示萃取过程在三角形相图上的表示萃取操作在生物化工生产上的应用l 萃取操作的流程和计算（2学时）单级萃取的计算多级错流接触萃取的计算l 多级逆流接触萃取的计算（2学时）萃取设备混合澄清槽塔式萃取设备离心萃取设备萃取设备的选择l 超临界萃取（2学时）什么是超临界萃取超临界萃取的流程分析超临界萃取在生物分离过程中的应用l 干燥概述（2学时）湿空气的性质及湿度图湿空气的性质湿空气的湿焓图干燥过程的物料衡算和热量衡算湿物料中含水量的表示方法干燥过程的物料衡算干燥过程的热量衡算空气通过干燥器时的状态变化l 干燥速率和干燥时间（2学时）干燥过程中的平衡关系及速率关系干燥时间的计算干燥设备干燥器的主要型式干燥器的选择及设计冷冻干燥冷冻干燥的基本原理冷冻干燥的流程及设备冷冻干燥在生物制品生产过程中的应用l 膜分离技术（2学时）膜分