生物工程课程设计

生物工程课程设计,说明及动员2013年,课程设计是什么？,课程设计是生物反应器设计原理、生物工艺学、生物工程没备及工厂设计、计算机在生物化工中的应用等的后续课程，实用性、技术性和综合性都很强。学生可初步综合运用3年来所学的全部知识，进行工艺流程中某一工段的设备选型等设计，可为毕业设计打下基础，使得学生能掌握设备和工厂设计应具备的基本设计技能，今后走上工作岗位后既能担负起工厂技术改造的任务，又能进行车间或全厂的工艺设计。,课程设计目标,本科毕业论文（设计）工作管理规定指出：“工科学生以毕业设计为主，也可做毕业论文。”因此对工科学生来说工程设计的基础训练是十分重要的。课程设计可作为生物工程专业本科学生毕业设计的前期训练和准备工作。通过课程设计，学生将所学的基础知识和专业知识，进行综合运用，设计生物产品加工生产线工艺工程图纸，撰写设计说明书，培养学生生物产品生产工厂工艺工程设计的初步能力,完成工程师的综合性基本训练。,设计课程意义,课程设计可提高学生解决问题的动手能力、查资料能力、思维的个人表现能力，掌握获取新理论、新技术的方法，为每一位学生提供检验自己水平、发挥本领的锻炼机会，使学生接受更多的专业信息、拓展思维空间。教师也可从中发现教学环节中存在的缺陷、改进教学方式。在当前我院绝大多数生物工程专业本科生的结业工作（毕业科研）以毕业论文为主的情况下，通过课程设计培养学生的设计能力和工程素质及严谨的科学作风就更为重要了。,课程设计参考书目,1.教材2.参考书目：各种发酵和食品工业手册；各种化工设计手册；建筑设计手册；本校图书馆光盘检索资料；有关发酵工程设备生产厂家资料及微生物下游加工方面的书籍。,生物工程设备,生物工程设备课程的讲授中学生已经基本掌握了实验室和生产中常用设备的结构、性能、特点，尤其是各种生物反应器的设计原理和辅助设备的选型计算；学生掌握了生物工厂设计工作的基本流程、设计内容及有关注意事项，为课程设计中设备的选型计算。加强了化工仪表及自动化、工程制图、生物工程CAD、清洁生产工艺学等基础课程的应用。,课程设计内容,机械搅拌发酵罐、气升式发酵罐、动植物细胞培养反应器，或者产品分离设备等的设计（任选一）。机械搅拌发酵罐：50m3,100m3,150m3，200m3该设备可以用于发酵生产以下产品：柠檬酸，红霉素，味精，酒精。以及相应分离设备的设计。根据设备所担负的工艺操作任务和工作性质，确定工作参数；容积的计算，主要尺寸的确定，传热方式的选择及传热面积的确定；动力消耗、设备结构的工艺设计。,课程设计的要求,人员分组及分工建议以35人一小组，每组题目略有不同，每组完成全部设备工艺设计，每人应当完成一个主体设备的工艺及结构设计，若干典型辅助设备选型设计。工艺设计和计算根据选定的方案和规定的任务进行物料衡算，热量衡算，主体设备工艺尺寸计算和简单的机械设计计算，汇总工艺计算结果。设计说明书的编制设计说明书应包括设计任务书，目录、前言、设计方案论述，工艺设计和计算，设计结果汇总、符号说明，设计结果的自我总结评价和参考资料等。绘制图纸：发酵罐示意图，工艺流程图。设备图采用工程制图或计算机AUTOCAD绘制。简装图应标明设备的主要结构与尺寸。,课程设计的基本环节,设计动员、发题、介绍设计题目。查阅资料，拟定设计程序和进度计划，制作设计任务书。调查，收集有关数据，了解设备制造，安装和操作的有关知识，奠定设计感性基础。设计计算，绘图和编制设计说明书。,具体怎么办,定题自组织文献资料的查阅工艺流程选择及论证,自组织,根据个人兴趣选择题目，并成立若干设计小组，以3-5人为一小组作为设计单位，整个选题的完成采取集体合作与个人分工相结合的方法，设计前期的任务由集体协作完成，然后个人独立进行的工段设计。,文献资料的查阅,首先对给定设计选题进行工艺流程的初步讨论小组内分工进行资料收集工作；广泛查四相关资料(包括图书馆手册中国期刊网，上市公司说明书。各生物技术论坛。企业黄页，国外相关技术网站等)，注意网上搜索、出版物和文献等要尽量采用近几年的资料和具有可靠性。最好能采用的外文文献占收集资料的5左右；,工艺流程选择及论证,在各小组长的组织下进行。提出几种可选工艺方案，最后小组内讨论通过本组设计任务的具体工艺流程；,技术参数的初步衡算,包括工艺参数的选定、物料衡算、热量衡算等,个人独立完成的内容,给出工段的设备选型和计算具体工艺尺寸的计算与设备型号规格的选定，部分衡算可能需要用到小组内其他成员的计算数据；撰写课程设计说明书并采用AutoCAD软件绘制图纸1-3张，包括产品工艺方案流程图、车间平面布置图、设备图等。,成绩评定方法,第一,创新性及合理性;第二,资料收集的全面性;第三,物料衡算、能量衡算的正确性;第四,设备选型的合理性;第五,设计说明书的质量及格式;第六,图纸质量;课程设汁成绩的总分为100分资料收集的质量和数量(20)；工艺流程的正确性和先进性(20)；物料衡算的准确性(20)；设计说明书的格式(20)；图纸质量(20)。,设计任务书,封面：包括题目，班级，姓名，学号课程设计的内容课程设计的要求与数据课程设计应完成的工作课程设计进程安排应收集的资料及主要参考文献,设计说明书,前言设计基本依据工艺设计设备设计对本设计的简单评述参考文献,前言部分,对所写内容的国内外生产、研究现状等进行简要阐述并注明参考文献。怎么办？查相关文献资料。如发酵法生产聚羟基脂肪酸脂(PHA),淀粉酶,设计基本依据-发酵机制或生产原理,如谷氨酸的发酵，必须介绍糖酵解途径、三羧酸循环、以及-酮戊二酸在谷氨酸脱氢酶的作用下转化为谷氨酸的机制，同时介绍谷氨酸大量积累的调节机制以及生产中如何调节等。,工艺设计,设备结构及主要尺寸的确定（D、H、HL、V、VL、Di等）；通风量的计算；搅拌功率计算与电机的选择；传热面积及冷却水用量的计算。,设备设计,壁厚设计（包括筒体、封头和夹套）。搅拌器与搅拌轴的设计。局部尺寸的确定（包括挡板、人孔、手孔、梯子、视镜及各种进出口接管等）。冷却装置的设计：对于夹套，校核冷却面积；对于列管冷却，确定列管规格、总长及布置。,对本设计的简单评述,收获和体会设计的优缺点,设计图纸一张,前面所有的计算分析浓缩到一张图上：发酵罐示意图，另外有工艺流程图。设备图采用工程制图或计算机AUTOCAD绘制。简装图应