生物工程设备课程设计

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生物工程类课程设计题目

生物工程类课程设计题目一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握生物工程的基本概念、原理和技术，培养学生对生物工程的兴趣和热情，提高学生的科学素养和创新能力。

具体目标如下：1.知识目标：学生能够准确理解生物工程的定义、分类、原理和应用，掌握基因工程、细胞工程、酶工程和蛋白质工程等核心技术和方法。

2.技能目标：学生能够运用生物工程的原理和技术解决实际问题，具备一定的实验操作能力和数据分析能力。

3.情感态度价值观目标：学生能够认识到生物工程在人类社会发展中的重要作用，树立正确的科学观和创新意识，关注生物工程领域的伦理和社会问题。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括生物工程的基本概念、原理、技术和应用。

具体内容包括以下几个方面：1.生物工程的定义、分类和原理。

2.基因工程的基本技术及其应用。

3.细胞工程的基本技术及其应用。

4.酶工程的基本技术及其应用。

5.蛋白质工程的基本技术及其应用。

6.生物工程在医药、农业、环保等领域的应用。

三、教学方法为了实现本课程的教学目标，我们将采用以下教学方法：1.讲授法：通过讲解生物工程的基本概念、原理和技术，使学生掌握相关知识。

2.讨论法：通过分组讨论，培养学生对生物工程问题的思考和分析能力。

3.案例分析法：通过分析生物工程领域的实际案例，使学生更好地理解生物工程的应用。

4.实验法：通过实验操作，培养学生动手能力和实验技能，加深对生物工程技术的理解。

四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的生物工程教材，为学生提供系统的知识体系。

2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识储备。

3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。

4.实验设备：准备实验所需的仪器、设备、试剂等，确保实验教学的顺利进行。

五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的评价方式，以全面、客观地评估学生的学习成果。

评估方式包括：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答、小组讨论等，评估学生的学习态度和表现。

生物工程课程设计教学大纲

生物工程课程设计教学大纲（生物工程专业本科适应）一、教学目的和基本要求生物工程课程设计是生物工程专业学生在毕业设计（论文）前进行的一次综合训练。

通过本课程设计培养学生综合运用所学知识解决工程问题的能力，为毕业设计（论文）打好应有的理论基础。

通过生物工程课程设计的训练，学生要达到的基本要求如下：1、进一步巩固加深所学《生物工艺学》、《生物工程设备》、《生物工厂设计》、《生物反应工程》和《发酵工艺学》等专业课程的基本理论和知识，使之系统化、综合化。

2、培养学生综合运用基础理论和专业知识解决工程实际问题的能力。

3、掌握有关设计手册（如《化工设备设计手册》、《化学工程手册》等）的使用。

二、时间安排生物工程课程设计在学生结束所有基础课和专业课的学习后进行，时间共二周，一般安排在第七学期第十九周和第二十周进行三、指导教师1、指导教师资格：必须具有讲师以上职称的教师才能独立指导生物工程课程设计，助教可协助副教授和教授指导课程设计。

2、指导教师人数：一般情况下，每班安排指导教师两人。

四、选题生物工程课程设计的选题分两种基本类型：1．生物工程设备的设计（设备型）：如生物反应器（发酵罐）、空气过滤器、水解锅（糖化锅）、结晶罐、离子交换柱、干燥器、蒸馏塔等等。

2．生物工厂工段设计（工段型）：如原料气流输送、蒸煮、糖化、无菌空气制备、发酵、以及生物产品提取与精制的各种分离工序等。

3．具体选题由指导教师确定。

五、进行方式作为毕业设计（论文）的过渡，生物工程课程设计采用分组方式进行，每小组3~5人，每组一题，各组间选题可相同，但其规模（或产量）不得相同。

六、课程设计说明书要求学生在课程设计过程中可相互讨论，但要求各自独立完成并撰写设计说明书，设计说明书一般要求在5000字以上，具体内容如下：1．前言2．设计任务和设计基本依据3．工艺设计①对于设备型设计，主要包括设备结构及主要尺寸的确定、搅拌功率及通风量的计算、电机的选择、传热面积及冷却水用量的计算等。

生物工程工厂设计-课程设计市公开课获奖课件省名师示范课获奖课件

六、设计阐明书封面格式
七、阐明书目录
第一章总论 • 第一节设计根据和范围 • 第二节设计原则 • 第三节建设规模和产品方案 • 第四节项目进度提议 • 第五节主要原辅料供给情况 • 第六节厂址概述 • 第七节公用工程和辅助工程第二章总平面布置及运送 • 第一节总平面布置 • 第二节工厂运送第三章劳动定员
二、设计环节
• 1、分配设计任务
拟定设计题目，题目应涉及生产规模及其主要产品 2、查找有关资料：选题旳目旳、意义，选题背景及有关文件资料 3、进行配方和工艺计算（涉及物料衡算），选择有关旳参数 4、进行设备选型。 5、绘制图纸。 6、书写设计阐明书（不少于5000字）。
三、设计要点：
•
1、拟定题目 2、生产工艺流程确实定与工艺条件旳论证。 3、生产车间设备选型与配套。 4、工艺流程图旳绘制。
THANK YOU
桔汁生产流程如下：
其他有关品种，现简示如下： 1.甲级：汽水配方表
原料砂糖
糖精柠檬酸香料含气
单位 g g g mL
倍(容积)
数量 20.8 0.052
0.23～0.35 0.35
3.5以上
2.乙级：汽水配方表
原料砂糖
糖精柠檬酸香料含气
单位 g g g mL
倍(容积)
数量 14
0.047 0.18 0.25 3.5以上
（以上4种图纸任选一张） 5、设计阐明书。
十、成绩计算
• 总成绩100分 • 其中：设计阐明书占55%，生产车间设备
布置图占40%，签到及平时体现占5%。
设计实例一、题目：年产1500t汽水生产车间改(扩)建工艺设计二、设计范围

生物工程设备设计任务书---年产X吨糖化酶发酵车间工艺设计

生物工程设备课程设计任务书-----年产X吨糖化酶发酵车间工艺设计一、课程教学目标生物工程课程设计是生物工程专业学生在毕业设计（论文）前进行的一次综合训练。

通过本课程设计培养学生综合运用所学知识解决工程问题的能力，为毕业设计（论文）打好应有的理论基础。

通过生物工程课程设计的训练，学生要达到的基本要求如下：1、进一步巩固加深所学《生物工艺学》、《生物工程设备》、《生物分离工程》、《生物工程设备及工厂设计》、《机械制图》、《化工原理》等专业课程的基本理论和知识，使之系统化、综合化。

树立正确的设计思想，掌握生物工程设备及工厂设计的基本方法和步骤，为今后创造性设计生物工程设备和相关技术改造工作打下一定的基础。

2、培养学生综合运用基础理论和专业知识解决工程实际问题的能力。

3、培养学生熟悉、查阅并综合运用各种有关的设计手册、规范、标准、图册等设计技术资料；进一步培养学生识图、制图、运算、编写设计说明书等基本技能；完成作为工程技术人员在机械设计方面所必备的设计能力的基本训练。

二、课程设计题目（任选一）年产X吨味精发酵车间设计：2000吨、3000吨、4000吨、5000吨、6000吨三、课程设计任务：1、根据设计任务，查阅有关资料、文献,搜集必要的技术资料及工艺参数，进行生产方法的选择与比较，工艺流程与工艺条件的确定和论证，确定工艺过程的重要参数。

2、工艺流程图，按工艺流程图绘制要求完成有一定控制工点的流程详图，包括设备、物料管线、主要管件、控制仪表等内容。

3、发酵罐主要结构尺寸、搅拌装置及冷却装置计算，根据工艺要求选取相应发酵罐类型，进行发酵罐种子罐数量计算，发酵罐几何结构尺寸计算，同时完成发酵罐搅拌装置及冷却装置的选型和计算。

4、根据计算结果按相应比例尺寸绘制发酵罐及冷却装置示意图,并完成发酵车间平面布置图。

四、设计的成果内容1、设计说明书1份2、画出产品生产的带控制点工艺流程图1张（要求用AUTOCAD绘图）3、画出发酵车间的设备布置图1张（要求用AUTOCAD绘图）五、设计基本依据生产规模:：X吨/年产品规格：食品级液体糖化酶(10000U/m1),比重1.16; 发酵单位:2500U/ml 发酵罐接种量:：10%(V);提取`总收率：82%;发酵罐装料系数：85%生产周期：8天;种子培养周期：4天;全年生产天数:：180天(其他时间生产其他酶)六、参考资料各类手册及生物工程专业相关教材。

发酵设备课程设计

发酵设备课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握发酵设备的基本原理和结构，包括发酵罐、搅拌装置、温度控制系统的功能及操作方法。

2. 学生能够了解发酵过程中涉及的微生物种类及其对发酵设备的要求。

3. 学生能够掌握发酵过程中影响产品质量的关键因素，如温度、pH、溶氧等。

技能目标：1. 学生能够运用发酵设备进行简单的发酵实验，并能够正确操作设备，确保实验安全与准确性。

2. 学生能够通过观察和记录发酵过程中的现象，分析问题，提出改进措施。

3. 学生能够运用所学知识，设计并优化发酵工艺流程。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对生物工程领域的兴趣，增强对科学研究的热情。

2. 学生树立安全生产意识，养成良好的实验操作习惯。

3. 学生培养团队协作精神，学会与他人共同探讨、解决问题。

课程性质：本课程为生物工程专业的一门实践性课程，旨在帮助学生将理论知识与实际操作相结合，提高学生的实践能力和创新能力。

学生特点：学生具备一定的生物学基础和实验操作能力，对发酵技术有一定了解，但对发酵设备的具体操作和使用尚不熟悉。

教学要求：教师需结合课本内容，以实例为引导，注重理论与实践相结合，引导学生通过实验探索，掌握发酵设备的操作方法和发酵工艺流程。

同时，关注学生的情感态度和价值观的培养，提高学生的综合素质。

通过分解课程目标，为后续的教学设计和评估提供明确的方向。

二、教学内容1. 发酵设备基本原理及结构- 发酵罐的设计原理与种类- 搅拌装置的功能与选型- 温度控制系统的作用与操作- 空气供给与排放系统的原理2. 发酵过程中的微生物及其要求- 常见发酵微生物的种类及特性- 微生物对发酵设备的要求- 发酵过程中的无菌操作技术3. 发酵过程中的关键因素- 温度、pH、溶氧对发酵过程的影响- 发酵过程中参数的检测与控制- 影响产品质量的因素分析4. 发酵设备操作与实验- 发酵设备的操作流程与注意事项- 发酵实验的设计与实施- 发酵过程中问题的分析与解决5. 发酵工艺流程设计与优化- 发酵工艺流程的组成与设计原则- 发酵工艺参数的优化方法- 发酵设备运行效率的提升策略教学内容依据课程目标制定，以教材相关章节为基础，注重科学性和系统性。

生物工程设备课程设计-机械通风发酵搅拌器的设计2

3.2 搅拌器的强度计算
搅拌器的强度计算主要目的是计算（校核）桨
叶的厚度。它是在决定了搅拌器的直径，宽度、数
量、材料并决定了搅拌器的计算功率后，分析叶片
的受力情况，找出危险面，定出安全系数，用计算
或校核的方法决定叶片的厚度，并考虑腐蚀裕量。
3.2.1 搅拌器强度计算中的计算功率
当搅拌装置的电机功率P选定后，还需考虑起动时电机的过载及传动系统的效率。 Pj=kηP-Pm Pj搅拌器强度计算中的计算功率，KW； k启动时电机的过载系数，可从电机特性表中查得；
η传动系统的效率；
Pm轴封处的摩叶最常用。在强度计算时以各种叶片受力相等处理，每个叶片的危险断面为
叶片与圆盘连接的根部，其弯矩为：
抗弯断面系数：
W b 6
2
M
II

9551 z1

r0 r3 x0

N· Pm
j
n
最大弯曲应力应满足：
4.2 减速器类型、标准及其选用
• 减速器的类型主要有：两级齿轮传动减速器、三角皮带减速
器、摆线针齿行星减速器、蜗杆传动减速器和谐波减速器。
• （1）首先根据反应器搅拌传动所需要的电机功率、搅拌轴转速（即减速器输出轴的转速）。然后根据其他具体条件综合
考虑，类比确定较适用的减速器。
• （2）考虑其他具体条件有：对减速器有无防爆要求；是单相还是双向传动；是连续还是间隙传动等;同时还要考虑维修条
普通V带设计举例见下表。已知某搅拌反应器采用V 带传动，选用Y132S-8电机，额定功率P=2.2KW,转速
n1=710转/分,搅拌转速n2=180转/分,试设计V带传动。
4.4 联轴器
• 电机与减速器输出轴及传动轴与搅拌轴之间的连

生物工程设备第二版课程设计

生物工程设备第二版课程设计
一、课程介绍
本课程为生物工程专业的必修课程，旨在介绍生物工程设备的设计、选择、操
作和维护等方面的知识。

本门课程已经进入第二版，并在课程设置、授课教师、教材选择和实验设计等方面进行了改进和优化。

二、课程目标
通过本门课程的学习，学生应该达到以下目标：
1.了解生物工程设备的基本原理和工作原理。

2.掌握生物工程设备的选择、设计和操作技能。

3.能够进行生物工程实验的设计、操作和数据分析。

4.具备良好的团队合作能力和独立思考能力。

三、课程内容
第一节设备选择与设计
•生物反应器、分离纯化设备等基本设备的选择和设计。

•设备的流体力学和传质知识。

第二节生物反应器的设计与操作
•反应器的类型和结构，及其在发酵过程中的应用。

•反应器操作过程中的关键参数，如温度、pH值、氧气浓度等的调控。

•反应器发酵产物的分离和纯化。

1。

生物工程课程设计链霉素生产工艺设计

课程设计题目：链霉素生产工艺设计课程名称：发酵工厂工艺设计概论学院：化学与生物工程学院班级学号：姓名：指导老师：小组成员：二零年月目录1前言 (3)2设计任务书 (4)2.1项目背景和开发意向 (4)2.2生产菌种及发酵基本原理 (4)2.3基础数据 (5)2..4参考数据 (6)2.5设计内容 (6)2.6设计要求 (6)3工艺流程 (7)3.1发酵工艺 (7)3.2链霉素发酵条件及中间控制 (7)3.3提取工艺 (9)3.4工艺流程简图 (11)4工艺计算 (12)4.1物料衡算 (12)4.2热量衡算 (13)4.3水用量的计算 (15)5发酵车间设备(发酵罐)的选型计算 (16)5.1发酵罐的设计 (16)5.1.1发酵罐的选型及尺寸 (16)5.2设备结构的工艺设计 (17)5.2.1 空气分布器 (17)5.2.2 挡板............................................................. . (17)5.2.3电机设计及轴功率的计算 (17)5.2.4搅拌器设计 (19)5.2.5冷却面积的计算与冷却管的设计 (19)5.2.6 PH测定 (22)5.2.7消泡 (22)6对本设计的评述 (23)7参考文献 (24)8附表二、发酵罐总装置图..………………………………………………......................1前言链霉素（Streptomycin）是瓦克斯曼〔Waksman S.A.)于 1944 年从灰色链霉菌（Streptomyces,griseus）培养液中分离出来的一种碱性抗生素。

链霉素是一种相当强的有机碱，也是一种多糖类化合物。

其分子结构是由链霉肌、链霉糖和 N-甲基-L-葡萄糖胺三部分以苷键相联结而成的。

链霉素碱稳定性特别差，工业产品主要是其硫酸盐形式，即硫酸链霉素(Streptomycin Sulfate)。

生物工程专业《生物工程工厂设计概论》课程设计初探

生物工程专业《生物工程工厂设计概论》课程设计初探孙步峰（宁夏防沙治沙职业技术学院，宁夏银川750000）摘要: 《生物工程工厂设计概论》是一门与该专业人才培养目标紧密结合的实践性很强的课程。

通过厂址选择、工厂总平面设计、工艺流程设计、车间管道布置等环节的学习，培养学生对生物工程工厂工艺、设备、物料、环境和管理等方面的总体思考、全面设计，提高专业知识的应用能力。

关健词: 设计生物工程工厂设计随着人力资源成本的提升，用人单位更加注重学生的上手能力和工作态度。

高职学生动手能力和自我认识目前得到社会的肯定，同时社会对高职毕业生的综合能力的要求也越来越高。

企业不但要求毕业生要有基本的写作、计算机应用等基础知识，而且要有良好的动手能力和自学能力，更重要的是要有职业素养。

《生物工程工厂设计概论》是生物工程的专业素质提升课程，是一门以生物工艺学、生物制药学、工程学及相关科学理论和工程技术为基础，综合性、实践性很强的应用性工程学科[1]。

通过该课程的学习目的是培养学生在工厂设计中的综合能力，对新工艺、新设备的设计能力，工程能力和工程素质，结合相关课程的实习，完成综合性训练。

一、设计结合学生上学期在西夏王、御马葡萄酒、田媛菌草等企业的实习，在熟悉葡萄酒生产、菌菇生产流程的基础上指定本课程设计的范围。

题目是:啤酒、葡萄酒、杏鲍菇、味精、淀粉等五类工厂的总平面、工艺、车间、设备及管道的设计，结合学生的掌握程度我对本次课程设计做出详细的设计流程：教学设计→人员分组→布置任务→组内讨论→设计与整合→组间评议→总结设计二、实施1.下达设计任务本次课程设计由11级生物技术班全体学生参加，共35人。

每7人一组负责完成一类设计。

每一命题可分成若干小题目，抽签决定个人独立完成题目。

根据课程标准本课程总学时为36,设计课时为8学时。

课堂时间远远不够设计，需要抽出课余时间查阅大量资料，咨询相关教师和一线工人和设备供应商。

所以课程设计的题目提前一个月确定并通知每个学生，提前着手准备和构思，总平面设计方案、进行工艺计算、绘图最后集中在一周内完成。

生物工程设备课程设计

生物工程设备课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解生物工程设备的基本概念、分类及其在生物技术产业中的应用；2. 掌握生物工程设备的工作原理、操作流程及维护方法；3. 了解生物工程设备在生物制品生产中的关键作用及影响产品质量的因素。

技能目标：1. 能够分析生物工程设备在生物制品生产中的适用性，并进行合理选型；2. 学会使用生物工程设备进行实验操作，并能处理简单的设备故障；3. 能够根据生产需求，对生物工程设备进行优化配置，提高生产效率。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对生物工程设备的兴趣，激发他们探索生物技术领域的热情；2. 增强学生的环保意识，使他们认识到生物工程设备在生物制品生产中的环保责任；3. 培养学生的团队合作精神，让他们在合作学习中体验到生物工程设备研究的乐趣。

课程性质分析：本课程为高年级生物工程专业课程，旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合，提高他们在生物技术产业中的实践能力。

学生特点分析：高年级学生对生物工程有一定了解，具备一定的理论基础，但实践经验不足。

学生对新鲜事物充满好奇，具备一定的自主学习能力和团队合作精神。

教学要求：1. 结合实际案例，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力；2. 采取小组合作、讨论等形式，引导学生主动参与教学活动，培养学生的自主学习能力和团队合作精神；3. 强化实践环节，注重培养学生的动手能力，提高他们在生物技术产业中的竞争力。

二、教学内容1. 生物工程设备概述- 设备分类与原理- 生物工程设备在生物技术产业中的应用2. 常见生物工程设备及其操作- 发酵罐、生物反应器等设备的工作原理与操作流程- 设备的维护与故障处理3. 生物工程设备在生物制品生产中的应用- 生物制品生产过程中的关键设备选型与配置- 影响生物制品质量的设备因素及解决方法4. 生物工程设备优化与技术创新- 生物工程设备的优化方法与策略- 生物工程设备在生物技术领域的技术创新案例5. 教学实践与案例分析- 组织学生进行生物工程设备实验操作- 分析实际案例，探讨生物工程设备在生产中的应用及优化教学内容安排与进度：第一周：生物工程设备概述第二周：常见生物工程设备及其操作第三周：生物工程设备在生物制品生产中的应用第四周：生物工程设备优化与技术创新第五周：教学实践与案例分析教材章节关联：本教学内容与教材中“生物工程设备”章节相关内容紧密关联，涵盖了设备原理、操作、应用与优化等方面的知识，旨在帮助学生全面了解生物工程设备在生物技术产业中的重要作用。

课程设计环节的教学实践与思考--以生物工程设备及工厂设计课为例

应学科发展、技术发展动态和经济社会需求，我校设立了环境生物
技术专业方向。
生物工程设备及工厂设计课程设计作为该专业学生的专业方向选修课，具有设备形式多样、实用性强、应用面广等特点，同时需要兼顾清洁生产、节能减排等环境领域的应用。因此教学中一方面
要结合当前环境生物技术的发展，以及广东经济社会发展对环保产业的要求，心制定教学计划和安排教学内容；精另一方面需要通过实践、习等环节不断改进教学方法及教学手段，实进一步提高教学效果和教学质量，并突出当前我校 “ 与广东崛起共成长，广东为
基础。
、
课程设计在专业课程体系中的作用
课程设计是将课程理念转化为课程实践活动的 “ 桥梁 ”，是课
程规划中最具创造性的活动［。生物工程设备及工厂设计课程设３］计在认识实习、生产实习基础上，将学生此前所学理论课进行综合
与系统化 Leabharlann 避免了学生的理论学习和工程设计能力相脱节，同时可
４６－人为－４组作为设计单位，－，整个选题的完成采取集体合作与个
为后续的毕业设计打下基础。这里将我们在生物工程设备及工厂
课程设计理论教学与实习、实践相结合的经验与特点总结如下：
１强化专业知识的系统性．
二、团队精神与工程能力培养相结合
专家认为基于小组的毕业设计模式有利于培养学生的团队合作精神、提高教师的指导效率等优点【。借鉴这种组织方式，４Ｊ我们

发酵车间设计课程设计

发酵车间设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解发酵车间的基本概念，掌握发酵过程中的关键参数及其影响。

2. 学生能够掌握发酵设备的基本结构及其功能，了解不同类型发酵车间的设计原则。

3. 学生能够了解发酵过程中的质量控制措施，明确发酵车间的安全与环保要求。

技能目标：1. 学生能够运用所学的发酵车间设计知识，进行简单的发酵设备选型和布局设计。

2. 学生能够运用发酵过程中的关键参数，分析发酵车间的运行状况，并提出优化方案。

3. 学生能够运用质量控制措施，对发酵车间进行安全管理，预防和解决实际问题。

情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到发酵技术在国民经济发展中的重要地位，增强对生物工程领域的兴趣和责任感。

2. 学生能够培养严谨的科学态度，树立安全意识，注重团队合作，提高沟通与协作能力。

3. 学生能够关注发酵车间的环保问题，提高环保意识，培养绿色发展的观念。

课程性质：本课程为生物工程专业课程，以实践性和应用性为主，注重培养学生的实际操作能力和解决实际问题的能力。

学生特点：学生具备一定的生物基础知识，具有较强的学习能力和动手能力，但缺乏实际工程经验。

教学要求：结合学生特点，以实际工程案例为引导，注重理论与实践相结合，提高学生的综合运用能力。

通过课程学习，使学生能够达到上述知识、技能和情感态度价值观目标，为将来的工作和发展奠定基础。

后续教学设计和评估将围绕这些具体学习成果展开。

二、教学内容1. 发酵车间概述- 发酵技术的应用与意义- 发酵车间的基本构成与功能2. 发酵设备与工艺- 发酵罐的结构与类型- 发酵过程中的关键参数及其控制- 常见发酵工艺流程及优化3. 发酵车间设计原则与布局- 发酵车间的设计原则- 发酵设备的选型与布局- 发酵车间辅助设施的设计与配置4. 发酵过程的质量控制与安全管理- 发酵过程中的质量控制措施- 发酵车间的安全管理与环保要求- 常见问题及解决方案5. 发酵车间实例分析- 典型发酵车间案例介绍- 发酵车间运行状况分析- 发酵车间优化方案探讨教学内容安排与进度：第一周：发酵车间概述第二周：发酵设备与工艺第三周：发酵车间设计原则与布局第四周：发酵过程的质量控制与安全管理第五周：发酵车间实例分析本教学内容根据课程目标制定，注重科学性和系统性。

生物反应工程课程设计

生物反应工程课程设计一、教学目标本节课旨在让学生掌握生物反应工程的基本概念、原理和应用，培养学生对生物反应工程技术的兴趣和好奇心，提高学生的科学素养。

1.了解生物反应工程的定义、分类和特点。

2.掌握生物反应器的设计原理和操作条件。

3.熟悉生物反应工程在医药、食品、环保等领域的应用。

4.能够运用生物反应工程的原理解决实际问题。

5.能够分析生物反应工程案例，提出优化方案。

情感态度价值观目标：1.培养学生对生物反应工程技术的认同感和责任感。

2.激发学生对生物反应工程技术的创新意识。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括生物反应工程的定义、分类和特点，生物反应器的设计原理和操作条件，以及生物反应工程在医药、食品、环保等领域的应用。

1.生物反应工程的定义、分类和特点。

2.生物反应器的设计原理和操作条件。

3.生物反应工程在医药、食品、环保等领域的应用案例。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

1.讲授法：通过讲解生物反应工程的定义、分类和特点，使学生掌握基本概念。

2.讨论法：学生讨论生物反应器的设计原理和操作条件，提高学生的思考能力。

3.案例分析法：分析生物反应工程在医药、食品、环保等领域的应用案例，培养学生解决实际问题的能力。

4.实验法：安排实验课程，让学生亲身体验生物反应工程的魅力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：《生物反应工程》。

2.参考书：相关领域的学术论文和专著。

3.多媒体资料：生物反应工程的图片、视频等。

4.实验设备：生物反应器、分析仪器等。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本节课将采用多种评估方式，包括平时表现、作业和考试等。

1.平时表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问和回答问题的表现，了解学生的学习态度和兴趣。

2.作业：布置生物反应工程的相关的练习题，评估学生对知识点的掌握程度。

生物工程发酵工程课程设计

（一冷却水初、终温为20℃和25℃（二）生产能力计算：每天生产334t 酒精，生产1吨酒精需糖化醪1076 10 13.178=12.25m （糖化醪比重：1076kg/m 3）∴每天生产需糖化醪体积334=⨯25.124091.5m 3设发酵罐填充系数为0.9，则V 0=ϕV =0.94091.5=4546.1m ³ 选择工称容量为500m ³，全容量为550m ³的发酵罐则：每天需发酵罐：5501.4546=8.26个取9个共需发酵罐数：N 1=24·0总V V τ=24550601.4546⨯⨯=20.6 取21个每天应有9个发酵罐出料，每年工作300天，实际产量检验：25.1230099.0550⨯⨯⨯=109102＞100200 设备富余量：109102100200109102-=8.16% 能满足生产需求。

（三）发酵罐主要尺寸计算：发酵罐采用圆柱器身，底和锥为锥形盖，选取结构尺寸比例关系如下：H=1.9D h 1=h 2=0.1DV=0.785D 2(H+1/3h 1+1/3h 2)⇒550=0.785D 2（1.9D+32.0D ）⇒D=7.08m 则：H=1.D=7.089.1⨯=13.47m h 1=h 2=0.71m由发酵罐的基本结构尺寸，可确定全罐表面积，罐体圆柱部分表面积F 1和罐底，灌顶表面积F 2,F 3分别为：F 1=DH π=3.14⨯7.08⨯13.47=299.45m 2F 2=F 3=22h r r +π=3.142271.0)208.7(208.7+⨯⨯=40.13m 2 r ——罐的半径（m ）∴全罐表面积F=F 1+F 2+F 3=379.71m 2（四）冷却水的消耗量：F=mt k Q ∆ （1）总的发酵量QQ=Q 1-(Q 2+Q 3)Q 1=GSq 式中：G ——每罐发酵醪量（公斤）S ——糖度降低百分比（%）q ——每公斤糖发酵放出的热量（焦耳）（Q 1——主发酵期，每小时糖度降低1度所放出的热量（焦耳））∴Q 1=550⨯0.9⨯1076⨯1%⨯418.6=2.23⨯106(KJ/h)Q 2=5%Q 1=0.05⨯2.23⨯106=111500(KJ/h)Q 3=F )(B t t w C -α假定罐壁不包括扎保护层，壁温最高可达35℃，生产厂所在地区的夏季平均温度可查阅有关资料，现查得32℃∵c α=幅对αα+ =1.74B w t t -+Bw 4B 4W t t ])100T (-)100T C[(- =1.74B w t t -+32-35])10032273(-)100352734.88[(44++ =8(千卡/米2·小时·℃)=33.5（KJ/m 2·h ·℃）∴Q 3=379.71⨯33.5⨯(35-32)=38160.86(KJ/h)∵Q=Q 1-(Q 2+Q 3)=2.23⨯106-(11⨯106(KJ/h)（2）冷却水消耗量计算： Q A =Q B =WC P (t 2-t 2) ∴W=)2025(186.41008.26-⨯⨯=99378(kg/h) （3）对数平均温度差的计算：m t ∆=2121log 3.2)()(t t t t t t F F F F ---- 主发酵期控制发酵液温度t F 为30℃，按题意，冷却水进出口温度分别为t 1=20℃，t 2=25℃∴∆t m =25302030lg 3.2)2530()2030(-----=7.2（℃）（4）总传热系数K 值的确定：选取蛇管为水、煤气输送钢管，其规格53/60（毫米），则管的横截面积为： 0.785⨯（0.053）2=0.0022（m 2）考虑罐径较大，设罐内同心装四列蛇管，并同时进入冷却水，则水在管内流速为： W=10000022.03600499378⨯⨯⨯=3.136m/s 设蛇管圈直径为5m ，由水温表查得A=6.45∴2α=4.186A R d 77.11dw 0.20.8+（）（ρ) =4.186⨯6.45⨯)5.2053.077.11()053.0()1000136.3(28.0+⨯ =6.25⨯106(KJ/m 2·h ·℃) 1α按生产经验取2700 KJ/m 2·h ·℃故总传热系数： K=1675011880265.0270011025.6116+++⨯=1750（KJ/m 2·h ·℃）其中188——钢管导热系数（KJ/m 2·h ·℃）1/16750——管壁水污垢层热阻（m 2·h ·℃/KJ ）（5）冷却面积和主要尺寸确定：F=m t K Q ∆=2.717501008.26⨯⨯=165m 2 ∴四列蛇管总长度L=cp d F π=056.014.3165⨯=938m式中d cp ——蛇管平均直径（m ）每圈蛇管长度l=22)(p p h d +π式中：d p ——蛇管圈直径（m ）h p ——蛇管圈之间间距（m ）取为0.15m∴l=22)15.0()514.3(+⨯=15.7（m ） ∴四列蛇管总圈数N P =7.15938=l L =59.7 取60圈四列蛇管总高度H=(N P -1)h p =59⨯0.15=8.85m（五）发酵罐壁厚计算：（1）发酵罐壁厚： S=C PPD +-ϕσ][2(cm) 其中：P ——设计压力，取最高压力的1.05倍，现取P=0.4pa μD ——发酵罐内径 708cm[σ]——A 3钢的许用应力，[σ]=127pa μϕ——焊缝系数，可取ϕ=0.7C ——壁厚加量（cm ）C=C 1+C 2+C 3其中：C 1——钢板负偏差，可取C 1=0.9mmC 2——腐蚀余量取C 2=2mmC 3——加工减薄量取C 3=0C=0.9+2+0=2.9mm=0.29cm S=4.07.012727084.0-⨯⨯⨯+0.29=1.80(cm) ∴可选厚度为18mm 的A 3钢板（2）封头壁厚： S=C PPD +-ϕσ][2(cm)其中：P ——设计压力，现取P=0.4pa μD ——发酵罐内径 708cm[σ]——A 3钢的许用应力，[σ]=127pa μϕ——焊缝系数，可取ϕ=0.7C ——壁厚加量（cm ）C=C 1+C 2+C 3其中：C 1——钢板负偏差，可取C 1=0.9mmC 2——腐蚀余量取C 2=2mmC 3——加工减薄量取C 3=1.1mm则：C=0.9+2+1.1=4mm=0.4cm S=4.07.012727084.0-⨯⨯⨯+0.4=2.0cm ∴可选用S=20mmA 3钢板（六）接管设计：接管直径的确定，主要根据流体力学方程式计算。

生物工程设备课程设计--75M3酶解发酵罐设计

生物工程设备课程设计--75M3酶解发酵
罐设计
一、设计背景
本生物工程设备课程设计的目的是掌握酶解发酵罐的设计原理和方法，为生物制药企业提供高质量的生产设备。

本次课程设计要设计容积为75m3的酶解发酵罐。

二、设计要求
1. 酶解发酵罐容积为75m3，有效直径不小于5m。

2. 设计压力为0.2MPa，最高使用温度为120℃。

3. 材料为316L不锈钢。

4. 设计要满足GMP要求。

三、设计方案
1. 选择有效直径为5.6m，总高度为19m的罐体结构，下封头采用标准半球形封头，上盖采用锥形封头。

这样设计可以保证罐体在压力和温度的作用下不会发生变形，符合设计要求。

2. 选择内衬316L不锈钢材料，提高罐体的耐腐蚀性，同时也符合GMP要求。

3. 设计罐体配有搅拌器，搅拌器可控制转速，保证发酵物质的均匀混合，提高反应效率。

另外，配备发酵锅加热器和冷却器，保证反应体系的温度控制，提高反应效果。

4. 选择集中控制系统，实现自动控制，可记录反应过程中的各种参数。

四、设计结论
本文针对生物工程设备酶解发酵罐的设计要求，提出了一种适合75m3容积的酶解发酵罐的设计方案，并且符合GMP要求。

该设计方案可满足生物制药企业75m3酶解发酵罐的生产需要。

200M3机械搅拌通风式发酵罐(生物1002 蔡献忠)

课程设计课程名称：机械搅拌通风式生物反应器学生学院：生命科学与工程学院专业班级：生物工程1002学生姓名：蔡献忠陈晗程祥高建军王超指导教师：黎先发2013 年6月10 日目录设计任务书 ............................................设计方案的分析和拟定..................................................工艺设计...................................................1.反应器的总体结构设计...........................................2. 设备结构部件设计.........................................2.1罐体的设计.........................................2.2 搅拌装置设计.......................................2.3零部件..............................................2.4传热面积及冷却水用量的计算..............................2.5冷却装置....................................2.6 密封装置的选型设计....................................200m3 机械搅拌通风式生物反应器设计任务书设计者姓名：学号：班级：指导老师：日期：设计内容：1.设计一套机械搅拌通风式生物反应器。

2.设计参数和技术特征指标序号名称指标1 工作压力罐内≤0.2MPa夹套内≤0.3MPa2 工作温度罐内≤121℃夹套内＜150℃3 工作介质罐内轻微腐蚀性物料夹套内蒸汽4 公称容积（m3）2005 传热面积（m2）2106 搅拌器型式混合7 搅拌器转速（/rmp）1208 搅拌轴功率125Kw9 罐体材料16MnR10 其他四块挡板，满足全挡板条件200m3机械搅拌通风式生物反应器课程设计说明书正文一：设计方案的分析和拟定设计的发酵罐公称容积为。