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生物化工原理 版權信息
- ISBN：9787122468086
- 條形碼：9787122468086 ; 978-7-122-46808-6
- 裝幀：平裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
生物化工原理 內容簡介
本書詳細介紹了生物產品加工過程中流體動量傳遞、傳熱、傳質的特點和規律，重點介紹了八大主要單元操作，即流體輸送、過濾、沉降、離心、吸收、萃取、蒸餾和干燥。每章后備有習題，其中思考題用于指導學生在預習、復習中對知識點的思考；選擇題用于考查學生對知識點的掌握程度；計算題用于培養學生利用所學知識解決生物領域的復雜工程問題的能力。 本書可作為高等學校生物與醫藥相關專業，如生物工程、食品工程、環境工程及制藥工程專業本科生、研究生的教材，也可供從事生物產品研究與開發的科研人員和技術人員參考閱讀。
生物化工原理生物化工原理 前言
隨著我國生物經濟的快速發展，對生物工程高級工程技術人才需求會愈來愈大；ぴ碚n程作為大學生從基礎課程到工程課程的橋梁，愈來愈重要。但是由于長期以來，我國生物工程、食品工程等相關專業的大學生培養都是以傳統大化工為背景學習化工原理，導致對生物產品的生物特性理解不夠深入，學習化工原理后不能很好地應用在生物產品的加工中。因此，急需一本針對生物產品單元操作的教材。編寫《生物化工原理》對于培養高質量的生物工程類人才具有至關重要的作用。
本書以生物加工為背景，編寫了生物產品的流體流動、輸送、過濾、沉降、離心、傳熱、吸收、萃取、蒸餾和干燥等單元操作，拓展了生物產品加工的應用特色，為學習后續課程及設計實踐提供必要的工程觀念和實踐操作基礎知識。在每章章末引入導學習題，使讀者在獲取知識的同時，提高分析、解決復雜工程問題的能力。
本書得到了南京工業大學趙權宇老師和化學工業出版社的大力幫助與支持，在此表示衷心的感謝。
本書特別適合生物工程專業及相關工科專業的學生作為教材使用。
三峽大學生物工程學科化工原理教研室
2025年2月1日
生物化工原理 目錄
第1章 生物加工過程中的流體流動001
1.1 概述001
1.2 流體流動在典型生物工程領域的應用、常見流體的基本參數及流體類型003
1.3 牛頓型流體的流動規律004
1.3.1 流體靜力學方程004
1.3.2 壓強的表示方法006
1.3.3 流體靜力學方程的應用006
1.3.4 流體流動中的守恒原理008
1.3.5 流體流動的動力學特征013
1.3.6 流體流動過程中產生的阻力損失019
1.3.7 流體流動的工程應用028
1.3.8 流體流動關鍵參數測定033
1.4 典型生物加工中非牛頓型流體的流動特點及規律039
1.4.1 非牛頓型流體的分類039
1.4.2 非牛頓型流體的流動特點041
1.4.3 非牛頓型流體的工程應用方法042
習題042
第2章 生物加工過程中的流體輸送050
2.1 概述050
2.1.1 流體輸送機械的分類050
2.1.2 輸送流體所需的能量及管路特性曲線050
2.2 離心泵的特點及工作原理051
2.2.1 離心泵的構造051
2.2.2 離心泵的工作原理053
2.2.3 離心泵的特性參數和特性曲線053
2.2.4 離心泵的工作點和流量調節056
2.3 離心泵的使用注意事項057
2.3.1 離心泵的安裝高度057
2.3.2 離心泵的類型060
2.3.3 離心泵的選用061
2.4 其他類型的流體輸送機械063
2.4.1 隔膜泵063
2.4.2 齒輪泵064
2.4.3 真空泵064
2.4.4 羅茨鼓風機065
習題066
第3章 生物加工過程中的過濾、沉降和離心 // 070
3.1 概述070
3.1.1 生物加工中的過濾操作070
3.1.2 生物加工中的沉降操作070
3.1.3 生物加工中的離心操作071
3.2 顆粒及顆粒床層的特性071
3.2.1 單顆粒的特性071
3.2.2 床層的特性072
3.2.3 流體流過固定床的壓降073
3.3 過濾075
3.3.1 過濾原理075
3.3.2 過濾的基本理論078
3.3.3 過濾過程的計算084
3.3.4 過濾設備085
3.3.5 生物加工中過濾操作的強化090
3.4 沉降091
3.4.1 重力沉降091
3.4.2 離心沉降096
3.5 離心機100
習題101
第4章 生物加工過程中的傳熱106
4.1 概述106
4.1.1 傳熱操作在生物加工中的重要作用106
4.1.2 傳熱的基本類型107
4.1.3 常用的載熱體及其選擇107
4.1.4 典型換熱器108
4.2 熱傳導110
4.2.1 傅里葉定律和熱導率110
4.2.2 平壁的穩定熱傳導111
4.2.3 圓筒壁的穩定熱傳導113
4.3 對流傳熱115
4.3.1 對流傳熱分析115
4.3.2 對流傳熱速率方程116
4.3.3 對流傳熱關聯式116
4.4 有相變的流體傳熱過程120
4.4.1 蒸汽冷凝120
4.4.2 沸騰給熱121
4.5 傳熱過程的計算122
4.5. 熱量衡算方程式122
4.5.2 傳熱速率方程式123
4.5.3 平均溫度差法和傳熱過程基本方程126
4.5.4 總傳熱速率方程應用129
4.6 換熱器類型131
4.6.1 間壁式換熱器131
4.6.2 管殼式換熱器的結構134
4.6.3 管殼式換熱器的設計和選型136
4.6.4 生物醫藥領域常用的新型換熱器140
4.7 傳熱過程的強化146
4.7.1 過程強化傳熱原理146
4.7.2 過程強化傳熱的案例147
習題151
第5章 生物加工過程中的吸收操作159
5.1 概述159
5.1.1 吸收操作在生物加工中的應用161
5.1.2 本章基本假定161
5.2 氣液相平衡162
5.2.1 平衡時溶解度162
5.2.2 相平衡與吸收過程的關系164
5.3 擴散與單相傳質166
5.3.1 雙組分混合物的分子擴散166
5.3.2 擴散系數169
5.3.3 對流傳質169
5.4 相際傳質170
5.4.1 相際傳質速率方程170
5.4.2 傳質阻力的控制步驟171
5.5 低濃度氣體吸收172
5.5.1 吸收塔的物料衡算172
5.5.2 傳質單元數的計算175
5.6 吸收操作的強化及應用182
習題184
第6章 生物加工過程中的萃取操作190
6.1 概述190
6.2 萃取操作在生物加工中的應用190
6.3 液液萃取的基本原理191
6.4 萃取液液相平衡192
6.4.1 三角形相圖192
6.4.2 溶解度曲線193
6.5 單級萃取過程的計算196
6.6 萃取設備197
6.6.1 混合-澄清槽197
6.6.2 多級離心萃取機199
6.7 生物加工中影響萃取效率的因素分析199
6.7.1 萃取劑的選擇199
6.7.2 pH的范圍200
6.7.3 溫度的確定200
6.7.4 鹽析、帶溶劑、去乳化的作用200
6.8 生物加工過程中新型綠色萃取技術200
6.8.1 超臨界流體萃取200
6.8.2 超臨界二氧化碳萃取201
6.8.3 超臨界流體萃取的方法201
6.8.4 新型綠色萃取劑離子液體簡介202
習題203
第7章 生物產品分離的蒸餾操作207
7.1 概述207
7.2 雙組分體系氣液相平衡208
7.2.1 雙組分體系氣液相圖208
7.2.2 相對揮發度210
7.3 蒸餾方法211
7.3.1 單級蒸餾211
7.3.2 多級蒸餾215
7.4 雙組分精餾的計算218
7.4.1 精餾塔的物料衡算218
7.4.2 進料狀態對精餾的影響221
7.4.3 理論板數的確定224
7.4.4 回流比的影響和選擇227
7.5 精餾裝置231
7.5.1 塔板結構231
7.5.2 塔板上流體力學狀況232
7.5.3 塔板負荷性能圖234
7.5.4 塔高和塔徑235
7.6 精餾裝置的節能237
7.6.1 精餾的節能方法237
7.6.2 精餾的節能裝置238
習題239
第8章 生物產品的干燥247
8.1 概述247
8.1.1 生物產品的去濕方法247
8.1.2 干燥操作的分類248
8.1.3 對流干燥的基本原理248
8.1.4 生物產品干燥的特點248
8.2 濕空氣的性質及濕度圖249
8.2.1 濕空氣的性質249
8.2.2 焓濕圖及其應用254
8.3 生物產品的干燥速率與干燥時間257
8.3.1 濕物料的物性參數258
8.3.2 生物產品所含水分的性質259
8.3.3 干燥過程的平衡關系259
8.3.4 干燥過程的速率關系260
8.3.5 恒定干燥條件下干燥時間的計算263
8.4 生物產品干燥過程的物料衡算和熱量衡算264
8.4.1 干燥過程的物料衡算265
8.4.2 干燥過程熱量衡算266
8.4.3 空氣經過干燥器的狀態變化267
8.4.4 干燥系統的熱效率268
8.5 生物產品的常見干燥設備270
8.5.1 干燥設備的選用270
8.5.2 干燥器的主要形式271
8.5.3 干燥器操作條件的確定276
習題278
參考文獻282
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生物化工原理 作者簡介
龔大春，博士生導師，中國生物工程學會會員，中國化工學會生物化工專業委員會常委，中國生物發酵產業協會理事，湖北生物工程學會理事。 宜昌市生物催化重點實驗室主任，三峽大學生物質研究所所長，艾倫麥克德爾米德再生能源研究所副所長。 1992年畢業于重慶大學化工學院獲碩士學位，2005年畢業于南京工業大學生物化工專業，師從歐陽平凱院士，從事生物催化研究。2008年1月到美國農業部西部研究中心做gaoji訪問學者，從事木質纖維素的生物煉制技術的研究。
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