生物反应工程与设备 [Bioreation Engineering and Apparatus] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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梁世中，朱明军 编

图书标签:

• 生物反应工程
• 生物化工
• 生物技术
• 反应器设计
• 生物过程
• 发酵工程
• 生物分离
• 过程控制
• 生物材料
• 生物制药

出版社： 华南理工大学出版社

ISBN：9787562334118

版次：1

商品编码：10810823

品牌：墨点

包装：平装

外文名称：Bioreation Engineering and Apparatus

开本：16开

出版时间：2011-08-01

用纸：胶版纸

页数：339

正文语种：中文

内容简介

《生物反应工程与设备》是当今世界最活跃、发展最迅速、最重要的工程技术之一，在解决粮食安全、提高人类健康水平、促进绿色制造、改善资源环境、缓解能源压力、保障国家安全等领域处于举足轻重的地位。生物技术以基因工程为先导，结合发酵工程、酶工程和生化工程等工程技术，构成了现代生物技术。生物反应工程与设备则是生物工程技术和化学工程与设备交叉的结合体。
工程硕士的培养目标是为了满足适应我国经济建设和社会发展对高层次工程技术和工程管理人才的需要，工程硕士专业学位侧重于工程应用和工程管理，以“进校不离岗”的方式培养应用型、复合型高层次工程技术和工程管理人才。

目录

第一篇 生物反应工程原理

第一章 生物反应工程基础理论
第一节 生物反应的计量学
一、生物反应过程的元素衡算
二、生物反应过程的得率系数
三、生物反应过程的能量衡算
四、生物反应过程的质量衡算
第二节 生物反应动力学
一、细胞生长动力学模型
二、细胞生长的非结构动力学
三、细胞生长的结构模型
四、底物消耗动力学
五、产物生成动力学
第三节 案例分析
练习与思考题
参考文献

第二章 生物反应器设计基础
第一节 生物反应液的流变学特性
一、流体的流变学分类
二、影响发酵液流变特性的因素
三、流体的剪切作用
第二节 生物反应器的通气与搅拌
一、生物反应器中的氧传递
二、生物反应器中的热传递
三、生物反应器中的混合和搅拌
四、空气分布器
五、气含率
六、气泡直径
第三节 生物反应器中溶氧系数的测定
一、亚硫酸盐氧化法
二、动态法
三、稳态法
第四节 微生物反应器操作
一、微生物反应器操作基础
二、分批式操作
三、反复分批操作
四、流加操作
五、连续式操作
练习与恩考题
参考文献
第二篇 生物反应器及其研发与应用

第一章 通气发酵反应器及其研发与应用
第一节 机械搅拌通气发酵罐
一、机械搅拌通气发酵罐的结构
二、机械搅拌通气发酵罐的通气与溶氧传质
三、机械搅拌通气发酵罐的搅拌与流变特性
四、机械搅拌通气发酵罐的热量传递
五、机械搅拌通气发酵罐的几何尺寸及体积
六、机械搅拌通气发酵罐的设计举例
第二节 气升式发酵反应器
第三节 自吸式发酵罐
一、自吸式发酵罐的特点
二、机械搅拌自吸式发酵罐
三、喷射自吸式发酵罐
四、溢流喷射自吸式发酵罐
第四节 通气固相发酵设备
一、自然通气固体曲发酵设备
二、机械通气固体发酵设备
第五节 其他类型的通气发酵反应器
练习与思考题
参考文献

第二章 厌氧发酵反应器及其研发与应用
第一节 酒精发酵设备
一、酒精发酵设备的基本要求
二、酒精发酵罐的结构
三、酒精发酵罐的计算
第二节 啤酒发酵设备
一、啤酒前、后发酵设备
二、啤酒前、后发酵设备的计算
三、新型啤酒发酵设备
四、CIP清洗系统
第三节 厌氧发酵反应器的拓展
一、废水厌氧反应器
二、废水厌氧反应器的应用状况
练习与思考题
参考文献

第三章 动植物细胞和微藻培养反应器
第一节 植物细胞（组织）培养反应器
一、植物细胞培养过程的特点
二、植物细胞培养反应器
三、植物组织培养及反应器
第二节 动物细胞培养反应器
一、动物细胞培养方法
二、动物细胞培养的操作方式
三、动物细胞大规模培养反应器
四、动物细胞大规模培养技术的应用
第三节 微藻培养反应器
一、微藻生物技术的优越性
二、微藻大规模培养的特点
三、微藻大规模培养反应器
练习与思考题
参考文献

第四章 生物反应器的放大与模拟
第一节 生物反应器的放大目的与方法
一、生物反应器放大目的
二、生物反应器放大方法
第二节 机械搅拌与气升式通气反应器的放大
一、机械搅拌通气发酵罐的经验放大法
二、气升式反应器的放大
第三节 案例分析
练习与思考题
参考文献

第五章 生物反应器的检测和控制
第一节 概述
第二节 生物反应过程常用检测方法及仪器
一、流量、液位、压力及温度测量
二、转速、轴功率、粘度及菌
……
第三篇 生物反应工程辅助系统和设备

前言/序言

好的，这是一本专注于环境科学和工程领域的图书的详细简介，内容涵盖了水处理、大气污染控制、固体废物管理以及可持续发展等多个方面，旨在为读者提供全面的环境工程知识体系。 --- 图书名称：环境工程原理与应用 作者：[作者姓名或机构] 出版社：[出版社名称] 页数：[页数] ISBN：[ISBN号] --- 目录速览 第一部分：环境科学基础与工程伦理 1. 环境系统与人类活动 2. 化学、生物与物理过程在环境中的作用 3. 环境工程中的伦理与法规 第二部分：水资源与水污染控制工程 4. 水循环与水质特征 5. 饮用水处理技术 6. 废水处理工艺（一级、二级、三级处理） 7. 污泥处理与资源化 第三部分：大气污染控制工程 8. 大气污染物的来源与传输 9. 颗粒物控制技术 10. 气体污染物控制技术（脱硫、脱硝、VOCs处理） 11. 室内空气质量与通风 第四部分：固体废物管理与资源化利用 12. 固体废物的产生、特性与分类 13. 废物处理与处置技术（填埋、焚烧） 14. 废物资源化（回收与再利用） 15. 危险废物管理 第五部分：可持续发展与环境影响评价 16. 生命周期评价（LCA） 17. 环境影响评价（EIA） 18. 绿色工程设计与可持续实践 --- 详细内容介绍 第一部分：环境科学基础与工程伦理 本书首先构建了环境工程领域所需的坚实基础。我们深入探讨了环境系统的复杂性，分析了人类活动如何与自然环境相互作用，特别是物质和能量的流动在生态系统中的影响。内容涵盖了环境化学中的关键反应动力学、生物降解过程的机理，以及物理分离技术在环境介质（水、气、土）中的应用。此外，我们强调了环境工程师在决策过程中所应遵循的职业道德标准，并系统梳理了全球和地区性的环境法规框架，为后续的工程实践提供了合规指导。 第二部分：水资源与水污染控制工程 水是生命之源，也是环境工程关注的核心领域之一。本部分详细阐述了水质参数的测量与评估方法，并重点剖析了当前主流的水处理技术。 饮用水处理： 从源水选择到混凝、沉淀、过滤、消毒的完整工艺流程被系统地介绍。特别关注了新兴的膜分离技术（如超滤、纳滤和反渗透）在去除微污染物和提高水质安全方面的应用潜力。 废水处理工艺： 本章是水污染控制的核心。我们不仅回顾了传统的活性污泥法（ASM）及其变体，还深入探讨了生物反应动力学、曝气系统的优化设计，以及污泥膨胀等常见问题的诊断与解决。对于难降解有机物的处理，如高级氧化技术（AOPs）和厌氧反应器，也进行了详尽的论述。 污泥处理： 废水处理过程中产生的污泥是后续处理的难点和重点。本部分详细介绍了污泥的脱水、稳定化（好氧/厌氧消化）以及资源化利用路径，致力于实现“零排放”目标。 第三部分：大气污染控制工程 本部分专注于空气质量管理和污染源控制。我们首先分析了主要大气污染物（如SOx、NOx、PM、VOCs、臭氧）的来源、理化特性及其对人体健康和生态系统的影响。 颗粒物控制： 对重力沉降、惯性碰撞、布朗运动等理论在除尘设备设计中的应用进行了细致讲解。重点介绍了旋风分离器、湿式洗涤器、布袋除尘器和电除尘器的结构原理、操作条件和除尘效率计算方法。 气体污染物控制： 针对酸性气体和氮氧化物，详细介绍了干法、半干法和湿法脱硫技术，以及选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）等脱硝技术。对于挥发性有机物（VOCs），则着重分析了吸附、催化燃烧和热力焚烧等控制技术。 室内空气质量： 结合现代建筑趋势，探讨了室内污染物的释放源、传播途径以及通过合理通风和净化系统改善室内空气质量的工程策略。 第四部分：固体废物管理与资源化利用 固体废物管理是实现循环经济的关键环节。本书全面覆盖了从废物产生、收集、运输到最终处置的全过程管理体系。 废物特性与处理： 详细分析了生活垃圾、工业废物和医疗废物的物理、化学和热力学特性，这些特性直接决定了后续处理工艺的选择。 末端处置技术： 深入剖析了安全填埋场的工程设计标准、渗滤液和填埋气体的控制与处理。在焚烧技术方面，涵盖了炉排炉、流化床炉等不同类型焚烧炉的热工设计、烟气净化系统，以及能源回收的优化。 资源化利用： 重点介绍了固体废物的回收技术，如机械分选、物理提纯。对于有机废物，系统介绍了堆肥化和厌氧消化技术，旨在将其转化为可用资源。 第五部分：可持续发展与环境影响评价 环境工程的未来在于预防和可持续性。本部分将视野从末端治理扩展到全生命周期的管理与规划。 生命周期评价（LCA）： 介绍了LCA的原理、流程（目标与范围定义、清单分析、影响评价、解释），强调了如何利用LCA工具进行“绿色产品”和“绿色工艺”的优化选择，避免“污染转移”。 环境影响评价（EIA）： 详细讲解了EIA的法律程序、预测方法（如模型预测、类比法）以及环境管理计划（EMP）的制定，确保新工程项目的环境友好性。 绿色工程设计： 探讨了过程强化、反应器集成、无废/减废设计理念，引导读者将可持续性原则融入工程设计的早期阶段。 --- 适用对象： 本书适合高等院校环境工程、化学工程、市政工程、环境科学等相关专业的高年级本科生和研究生作为教材使用。同时，它也是环境工程师、规划师以及政府环境管理人员进行专业知识更新和参考的理想读物。通过严谨的理论分析和丰富的工程案例，本书力求培养读者运用科学原理解决复杂环境问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

一本厚重的书，封面设计朴实无华，我一直以为它会给我带来一场关于生命的奇妙之旅，充满着对微生物、细胞以及它们如何在巧妙设计的装置中孕育新生的期待。翻开扉页，映入眼帘的不是我预想中那些生动的生命图谱，也不是那些令人惊叹的生物技术突破的案例分析。书名《生物反应工程与设备》本身就带着一种严谨的学术气息，而当我真正沉浸其中时，才发现它更像是一本严谨的技术手册，而非一本普及读物。 我原本期待的是能够深入了解各种生物反应器的原理，比如发酵罐如何优化培养基成分以促进微生物生长，或者细胞培养过程中温度、pH值等关键参数的动态调控机制。我设想书中会穿插一些有趣的实验故事，讲述科学家们如何克服重重困难，最终实现某种特定生物产物的规模化生产。然而，这本书的重点似乎完全不在于此。它更多地聚焦于反应器的设计、材质选择、流体动力学分析，以及各种传感器的精确度、控制系统的稳定性等方面。对于我这样一个对生物学过程本身更感兴趣的读者来说，这些内容虽然重要，但显得有些枯燥和抽象，缺乏一些直观的感受和情感的共鸣。 我花了相当多的时间去理解那些关于传质、传热、混合效率的公式和图表，试图从中窥见生物反应器是如何“工作”的。但坦白说，书中的叙述方式更倾向于工程师的思维模式，强调的是量化、优化和工程实现，而不是对生物学原理的深入阐释。我期望能看到更多关于“为什么”的问题，例如为什么某种特定结构的搅拌器能够提高氧气传递效率，或者某种材质的反应器内壁更适合某种细胞的生长。可惜的是，这些“为什么”的答案，在书中往往是以一种更加工程化的角度来解释，例如材料的化学惰性、机械强度等，而非从生物学机制的层面去展开。 诚然，这本书的专业性毋庸置疑，它为那些从事生物反应器设计、制造和操作的工程师们提供了一份宝贵的参考。那些精密的图纸、详细的技术参数、以及严谨的计算方法，都足以证明其学术价值。只是，对于我这样一个非专业背景的读者来说，阅读过程更像是在攀登一座技术的高峰，每一步都充满了挑战，需要付出巨大的努力才能理解其中的逻辑。我希望能够找到一些桥梁，将这些抽象的工程概念与我所理解的生命科学知识联系起来，但这本书似乎更多的是提供了一套完成“工程任务”的工具，而对于“为什么”需要这些工具，以及这些工具如何服务于生命科学的宏伟目标，则着墨不多。 最终，我带着一种复杂的心情合上了这本书。它无疑是一部严谨的学术著作，对于其目标读者而言，它很可能是一本不可或缺的工具书。但对于我这样带着对生物科学的好奇心前来探寻“生命奥秘”的读者而言，它更像是一扇紧锁的门，门后是工程技术的殿堂，虽然宏伟壮观，却需要专业知识的钥匙才能进入。我没有从中找到我想象中的那些关于生命奇迹的故事，也没有获得关于生物反应器背后深层科学原理的直观认识。更多的是关于如何建造和运行一个“容器”的详细指南，而那个容器里所承载的生命，则被置于了一个相对次要的位置。

评分☆☆☆☆☆

第一次接触到《生物反应工程与设备》这本书，我脑海中浮现的是一个充满活力的画面：成百上千的微生物在精密的仪器中欢快地生长，为人类带来拯救生命的药物，或者生产出美味健康的食物。我当时以为，这本书会带领我走进这个神奇的“生物世界”，了解那些“反应器”到底是如何运作的，又是如何将简单的原料转化为高价值的产物。然而，当我翻开这本书，我发现它更像是一本极其详细的“说明书”，只不过这份说明书的对象是那些在实验室或工厂里进行生物反应的“机器”。 我满怀期待地寻找关于各种生物反应器类型的介绍，比如经典的搅拌釜式反应器，或者更先进的膜式反应器。我想知道它们各自的优缺点，适用的范围，以及在实际生产中是如何被选择和应用的。书中确实有对这些设备的介绍，但更多的是从物理结构、材质、以及操作参数的角度来描述，例如反应器的体积、搅拌器的转速范围、不同材质的耐腐蚀性等等。这些信息对于理解设备的“功能”至关重要，但我总觉得缺少了一些“灵魂”。我渴望了解，这些看似冰冷的设备，是如何与活生生的微生物或细胞产生“互动”的。 书中关于“过程控制”的部分，占据了相当大的篇幅。我原本以为这里会讲述如何通过精密的传感器来监测细胞的生长状态，或者如何实时调整培养基的成分来优化产物的产量。然而，我看到的更多是关于 PID 控制算法、模糊逻辑控制以及各种反馈回路的设计。这些内容在工程领域非常重要，但对于一个对生物过程本身更感兴趣的读者来说，它们显得有些过于“技术化”，缺乏一种直观的联系。我很难将抽象的控制参数与细胞的生命活动直接关联起来。 我试图从书中找到一些实际应用的案例，例如某种药物是如何通过生物反应器大规模生产的，或者某种生物燃料的研发过程中遇到了哪些挑战。书中确实提及了一些应用领域，比如制药、食品工业等，但具体的案例分析非常简略，并且更多地关注于设备的设计和操作层面，而不是整个生物生产链的创新和突破。我希望能够看到更多关于“从零到一”的研发故事，关于科学家们如何巧妙地利用生物反应器来解决实际问题的过程。 总而言之，《生物反应工程与设备》这本书，是一本名副其实的“工程”书籍。它为生物反应器的设计、制造、操作和维护提供了一套非常系统和专业的指导。然而，对于我这样一个非工程背景的读者来说，它更像是一本“工具书”，而非一本“百科全书”。我希望它能够更深入地探讨生物反应器背后的“生物学原理”，以及它们如何与生命过程相互作用，而不是仅仅停留在“如何建造和使用”的层面。这本书确实让我看到了生物反应工程的严谨和复杂，但同时也让我更加清晰地认识到，我寻找的“生物世界”的奇妙之处，可能需要另一本不同的书籍来揭示。

评分☆☆☆☆☆

初见《生物反应工程与设备》这本书，我脑海中就勾勒出一幅画面：各种形态各异的生物反应器，如同充满生命力的“温室”，在其中，微小的生命力量被引导、放大，最终造福人类。我满怀期待地想了解，那些精密的设备是如何被设计出来的？它们是如何工作的？又如何在有限的空间内，创造出最适宜生命繁衍的条件？这本书的封面设计，倒是一如既往的稳重，带着一丝科技感，让我觉得它应该能解答我心中的诸多疑问。 然而，当我真正沉浸其中时，我才发现，这本书的重点似乎完全不在于“生命”本身，而在于“工程”。我原本以为，这本书会深入探讨各种微生物或细胞在反应器中生长的生理生化过程，以及如何通过调控环境来优化这些过程。例如，我会想知道，为什么某种特定的搅拌方式能够提高氧气在培养液中的溶解度，从而促进好氧微生物的生长？或者，某种细胞在生长过程中对pH值的变化有多敏感，以及反应器是如何通过反馈控制来维持一个稳定的pH值？ 书中确实有关于这些问题的探讨，但更多的是从工程学的角度进行的。例如，在讨论搅拌时，它会详细介绍不同类型搅拌器的流体力学特性，以及它们如何影响混合效率和剪切力。在讨论pH控制时，它会详细介绍PID控制器的工作原理，以及如何设计相应的控制系统。这些内容对于工程师来说非常重要，但对于我这个更关注“生命”的读者来说，总觉得缺少了一些“生物学”的温度。我渴望看到更多关于“为什么”的生物学解释，而不是仅仅了解“怎么做”的工程方法。 我非常期待书中能有更多关于生物反应器在实际生产中的应用案例，例如某种重要的药物是如何通过生物反应器大规模生产的，或者某种新型生物基材料的开发过程中，生物反应器扮演了怎样的角色。书中确实提及了一些应用领域，但具体的案例分析非常简略，并且更多的是聚焦于设备的设计和操作层面，而不是整个生物生产链的创新和突破。我希望能够看到更多关于“从无到有”的研发故事，关于科学家们如何巧妙地利用生物反应器来解决实际问题的过程。 总而言之，《生物反应工程与设备》这本书，是一本不可多得的关于生物反应器工程的专业教材。它为相关领域的从业者提供了系统、全面的知识体系。然而，对于我这样一个非专业背景，对生物过程本身充满好奇的读者来说，这本书更像是一本“建造指南”，它详细地指导如何建造一个高效的“容器”，但对于“容器”中所孕育的生命，以及它们如何在这个“容器”中创造奇迹，则没有给予足够的篇幅。我没有从中找到我期待中的那种“生命科学的启示”，更多的是对工程技术的严谨和复杂性的深刻认识。

评分☆☆☆☆☆

当我第一次看到《生物反应工程与设备》这个书名时，我脑海里立刻勾勒出了一幅画面：各种奇特的生物反应器，可能像巨大的试管，也可能像精密的工厂，里面充满了生命的活力。我期待着能在这本书里看到各种各样的生物反应器的图片，了解它们是如何被设计出来，又是如何巧妙地利用生物体的特性来创造价值。这本书的封面设计倒是挺符合我的预期，一种严谨但又不失现代感的风格，让我对即将开始的阅读之旅充满了好奇。 然而，当我真正翻开书页，我发现我的期待似乎被“工程”这个词狠狠地浇了一头冷水。我原本以为会看到很多关于细胞生长、微生物代谢的生动描述，或者一些关于生物过程优化背后的科学原理的探讨。但书中更多的是关于流体力学、传质传热、以及各种参数的精确控制。我看到了很多公式和图表，这些对于工程师来说可能非常有用，但对于我这样一个更偏向于理解“生命”本身的人来说，显得有些抽象和晦涩。 我希望能够深入了解不同类型的生物反应器，比如气升式反应器、搅拌釜式反应器，以及它们在不同生物过程中的应用。书中确实有对这些设备的介绍，但更多的是从结构、材质、以及性能参数的角度出发，例如反应器的容积、搅拌器的类型、以及密封方式等等。这些信息固然重要，但我总觉得缺少了一种“为什么”的解释。为什么这种结构的反应器适合某种发酵过程？为什么某种材质的内壁更适合细胞培养？这些问题的答案，在这本书里往往是以一种更加工程化的逻辑来呈现，而不是从生物学机制的角度去阐述。 书中关于“设备设计”和“放大”的部分，给我留下了深刻的印象。我能感受到作者在这一部分倾注了大量的专业知识，详细地介绍了如何将实验室规模的反应器设计放大到工业生产级别。这其中涉及到很多复杂的计算和考虑，例如如何保证宏观尺度下的混合效率和传质速率。虽然我并非工程师，但也能从中体会到生物反应工程的严谨和挑战。只是，我依然觉得，这些“工程”的实现，背后所服务的“生物”部分，似乎没有得到同等的关注。 总的来说，《生物反应工程与设备》这本书，是一本非常扎实的工程技术类专著。它为那些从事相关领域工作的专业人士提供了宝贵的参考资料。然而，对于我这样一个希望通过它来理解生物反应器“工作原理”和“生命奥秘”的读者来说，这本书更像是一本“如何造好一艘船”的指南，而我更想了解的是“船上的风景”和“船要开往何方”。我没有从中找到我期待中的那些关于生命科学的惊喜，更多的是关于如何构建和操控一个“容器”的精湛技艺。

评分☆☆☆☆☆

拿到《生物反应工程与设备》这本书，我首先是被它厚重的体积所吸引，心想这一定是一本内容非常详实、能够让我深入了解生物反应工程领域的著作。我原本期待能在这本书中看到各种不同类型生物反应器的精美插图，了解它们是如何巧妙地模拟生物体的生长环境，以及如何通过精密的控制来实现高效的生产。我也渴望能从中读到一些关于生物反应器在药物研发、食品生产等领域的实际应用案例，感受科技如何改变我们的生活。 但当我真正开始阅读时，我发现我的想象与书中的内容存在着一定的偏差。这本书的语言风格非常学术化，充斥着大量的专业术语和复杂的公式。虽然我理解这是专业书籍的特点，但对于非本专业的读者来说，阅读起来确实有一定的门槛。我原本以为会看到一些关于微生物学、细胞生物学原理与反应器设计之间联系的生动阐述，例如某种特定微生物的代谢途径是如何影响反应器选型的，或者细胞对培养环境的敏感性是如何体现在设备参数上的。然而，书中更多的是从工程学的角度，详细地讲解了反应器的结构设计、流体力学、传质传热等内容。 我特别关注书中关于“设备选择与放大”的部分，希望能从中学习到如何根据不同的生产需求来选择合适的生物反应器，以及如何将实验室的小型设备成功地放大到工业规模。书中确实提供了很多关于这方面的指导，例如关于搅拌器的类型选择、反应器内壁的材质考虑、以及如何进行规模放大过程中的参数优化等。这些内容对于工程师来说无疑是宝贵的经验总结，但对于我来说，更像是“怎么做”的详细步骤，而“为什么这么做”背后的生物学逻辑，则显得有些不足。 我曾期待书中能有更多的图表和案例分析，能够更直观地展示生物反应器的实际工作状态，以及它们在不同生产过程中的表现。书中确实有一些示意图和简单的流程图，但整体的图文结合程度并不算高，很多重要的概念和原理，都依赖于文字的描述和公式的推导来呈现。我也没能找到我所期待的那些“精彩的案例故事”，例如某个突破性药物的生物反应器研发历程，或者某种新型生物材料是如何通过生物反应器实现规模化生产的。 总而言之，《生物反应工程与设备》这本书，是一本面向专业人士的严谨技术手册。它在生物反应器设计、制造和操作方面提供了详细的理论和实践指导。但对于我这样带着对生命科学的好奇心，希望了解生物反应器“赋能”生命过程的读者来说，这本书更像是一本“硬件指南”，它详细地介绍了“容器”的构造和使用方法，但对于“容器”中孕育的生命本身的奥秘，则点到为止。我没有从中获得我期待中的那种“知识的启迪”和“科学的魅力”，更多的是对工程技术的深刻理解。