生物反应工程

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出版者:化学工业出版社
作者:戚以政
出品人:
页数:336
译者:
出版时间:2004-7-1
价格:35.00元
装帧:平装(无盘)
isbn号码:9787502550240
丛书系列:
图书标签:
  • 生物反应工程
  • 生物工程
  • 化工工程
  • 生物技术
  • 反应器
  • 发酵工程
  • 生物过程
  • 酶工程
  • 代谢工程
  • 生物分离工程
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具体描述

本书内容分为生物反应过程动力学和生物反应器两部分。前者着重讨论了酶反应和细胞。反应过程的基本动力学规律,并重点探讨了传递因素对反应过程动力学的影响及其处理方法;后者重点讨论了不同操作方式反应器的设计方法和优化,同时讨论了反应器内各种传递特性及其放大。每章列出了其内容要点,并附有例题和习题,以帮助读者理解和掌握有关概念和方法。本书可作为高等院校生物工程专业师生的教材和参考书,也可供从事生物技术产品开发和生产的科技人员参考。

《生物反应工程》 一本关于如何设计、优化和操作生物反应器的实用指南。 本书深入探讨了生物反应工程的核心原理和技术,旨在为读者提供一个全面、系统的知识体系,帮助他们在生物技术、制药、食品、发酵等领域的设计和生产过程中做出明智的决策。我们不仅仅关注理论知识,更强调实际应用,通过丰富的案例研究和工程实例,帮助读者将理论知识转化为解决实际问题的能力。 内容概述: 本书内容结构清晰,从基础概念到高级应用,层层递进。 第一部分:生物反应器基础 生物反应器的类型与选择: 详细介绍了各种类型的生物反应器,包括搅拌釜式反应器(CSTR)、固定床反应器、流化床反应器、膜反应器等,并分析了它们各自的优缺点、适用范围以及选择标准。我们将深入探讨如何根据不同的生物过程(如微生物发酵、细胞培养、酶催化反应)和目标产物来选择最适合的反应器类型。 生物反应器的几何设计与操作参数: 阐述了反应器的几何结构对传质、传热和混合效率的影响。我们将详细讨论关键操作参数,如温度、pH、溶氧、搅拌速度、气体流量等,以及这些参数如何影响微生物或细胞的生长、代谢和产物生成。 传质与传热: 这是生物反应器设计和操作的关键。我们将深入研究气液传质(氧气传递)、液液传质、固液传质以及反应器内的热量传递。重点关注如何提高传质效率,克服氧气限制,以及有效控制反应温度,以确保最佳的生物反应速率和产物收率。 第二部分:生物反应动力学 微生物生长动力学模型: 详细介绍了各种经典的微生物生长模型,如Monod模型、Logistic模型、Chemostat模型等,并分析了它们在不同培养条件下的适用性。我们将探讨如何利用实验数据拟合动力学模型,预测微生物的生长行为,并优化培养基组分和操作条件。 产物生成动力学模型: 区分了产物生成与生长相关的动力学(如Luedeking-Piret模型)和与生长无关的动力学,并分析了不同类型的产物生成机制。我们将学习如何建立和使用产物生成模型来预测产物的积累,并优化生产过程以提高产物产量和选择性。 抑制与毒性效应: 深入探讨了底物抑制、产物抑制以及其他代谢产物毒性对微生物生长和产物生成的影响。我们将学习如何量化这些抑制效应,并提出相应的控制策略,如连续补料、稀释、或改变操作参数来克服这些限制。 酶催化动力学: 对于酶催化反应,我们将详细介绍Michaelis-Menten动力学、抑制效应(竞争性、非竞争性、反竞争性抑制)以及双底物反应动力学。同时,也会涉及固定化酶反应器的动力学特点。 第三部分:生物反应器设计与放大 生物反应器放大原则: 这是一个极具挑战性的环节。我们将详细讲解从实验室规模到中试规模再到工业规模的放大策略,重点关注几何相似性、保持相似性(如功耗相似、传质相似、混合相似)等不同方法的优缺点。 混合与搅拌设计: 深入分析搅拌器的类型、尺寸、转速以及挡板对混合效果的影响。我们将学习如何计算混合时间、评估混合均匀性,并优化搅拌设计以满足不同工艺的需求。 氧气传递与通气设计: 详细讨论影响氧气传递系数(kLa)的因素,包括搅拌功率、气体流速、表面张力、介质粘度等。我们将学习如何计算所需的通气量和供氧量,并设计有效的通气系统以确保细胞获得足够的氧气。 传热与温度控制: 分析生物反应器中的热量产生与消耗,设计相应的加热和冷却系统,以维持最佳的反应温度。我们将讨论夹套、内盘管、外换热器等不同传热方式的特点,以及如何计算传热面积。 第四部分:生物反应器操作与优化 生物反应器操作策略: 详细介绍了间歇操作、重复分批操作、连续操作(Chemostat、Fed-batch)等不同的操作模式,并分析了它们在不同应用中的优势和劣势。 过程监测与控制: 探讨了在线监测技术(如pH、溶氧、温度、CO2、O2、密度、粘度)和离线分析方法(如细胞浓度、底物消耗、产物生成)。我们将学习如何利用这些数据来实施有效的过程控制策略,如PID控制、模型预测控制等。 过程优化技术: 介绍了统计学优化方法(如响应面法、全因子设计)和人工智能技术(如机器学习、神经网络)在生物反应器操作优化中的应用,以提高产率、降低成本、缩短周期。 生物反应器清洗与灭菌: 强调了生物反应器操作中的卫生和无菌操作的重要性,介绍了CIP(Clean-in-Place)和SIP(Sterilization-in-Place)的原理和方法。 第五部分:特殊生物反应器应用与新兴技术 发酵工程应用: 结合具体发酵产品(如抗生素、酶制剂、氨基酸、有机酸、疫苗)的生产工艺,讲解生物反应器在发酵工程中的具体应用和优化案例。 细胞培养工程应用: 重点关注哺乳动物细胞、昆虫细胞、植物细胞等培养的特点,以及相应的生物反应器设计和操作要点,例如高密度培养、无血清培养等。 生物制药工程: 探讨生物反应器在单克隆抗体、重组蛋白、基因治疗载体等生物药物生产中的关键作用。 生物质能源与生物炼制: 介绍生物反应器在生物燃料(如乙醇、生物柴油)、生物基化学品生产中的应用。 新兴技术展望: 探讨了微流控生物反应器、连续流生物制造、计算流体动力学(CFD)模拟在生物反应器设计和优化中的最新进展。 本书特色: 理论与实践紧密结合: 每一章节都配有详细的工程实例和计算示例,帮助读者理解抽象的理论概念如何在实际工程中应用。 强调优化与控制: 不仅关注反应器本身的设计,更侧重于如何通过精细化的操作和先进的控制策略来最大化生产效率和产品质量。 内容全面深入: 覆盖了生物反应工程的各个关键方面,为不同背景的读者提供了坚实的基础。 语言通俗易懂: 避免过于晦涩的专业术语,力求用清晰、简洁的语言阐述复杂的概念。 面向未来的视角: 引入了最新的技术和发展趋势,为读者应对未来生物技术产业的挑战做好准备。 目标读者: 本书适合生物工程、生物技术、制药工程、发酵工程、食品科学与工程、环境工程等专业的本科生、研究生,以及相关领域的科研人员、工程师和技术管理人员。无论您是初学者还是有经验的专业人士,都能从本书中获益。 通过深入研读《生物反应工程》,您将能够: 理解 生物反应器的工作原理及其关键影响因素。 掌握 生物反应动力学的分析和建模方法。 能够 进行生物反应器的初步设计和放大计算。 熟悉 生物反应器的操作优化和过程控制技术。 了解 生物反应工程在不同领域的广泛应用和未来发展方向。 《生物反应工程》将是您在生物制造领域取得成功的宝贵工具。

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读后感

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这本关于粒子物理前沿探索的科普读物,简直是一场感官的盛宴!作者的叙事能力一流,他能够用最直观的比喻,将量子纠缠、希格斯玻色子这些极其抽象的概念描绘得栩栩如生。我尤其佩服他处理“不确定性”的方式,他没有回避物理学中的悖论和未解之谜,而是将这些视为科学探索中最激动人心的部分。书里对大型强子对撞机(LHC)内部运作的描述,细致到令人咋舌,仿佛我真的站在了那个地下隧道里,亲眼见证质子束流的加速与碰撞。作者还穿插了许多著名物理学家们的“八卦”和他们的思维挣扎过程,这使得冰冷的科学史立刻变得有血有肉,充满了人性光辉。阅读过程中,我多次停下来,不是因为看不懂,而是因为被那种探索未知边界的宏大叙事深深打动,忍不住要思考宇宙的终极奥秘。这本书对于非专业读者非常友好,它成功地架起了一座通往最深奥物理学世界的桥梁,让人在获得知识的同时,也收获了震撼与敬畏。

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我最近沉迷于一本关于古代哲学思想的典籍,这本书的文字功底实在令人叹服。作者对古希腊、印度以及中国古代哲人的思想脉络梳理得极为清晰,那种跨越时空的对话感非常强烈。它不是简单地罗列观点,而是深入挖掘了不同文化背景下,人们如何构建自己对“真理”和“存在”的理解。阅读过程中,我仿佛置身于雅典的广场,与苏格拉底进行辩论,又仿佛在竹林中与庄子一同逍遥物外。尤其是在探讨伦理学部分时,作者巧妙地对比了儒家的“仁”与亚里士多德的“德性伦理”,这种横向的比较极大地拓宽了我的视野。文字的韵律感也值得称赞,那些引用的古籍段落,被作者用现代白话文重新润饰后,既保留了古朴的意境,又易于现代读者理解。这本书的装帧设计也非常典雅,厚重的手感和纸张的质地,都让阅读过程变成了一种仪式般的享受。这不仅仅是一本学术著作,更像是一次穿越时空的深刻的精神漫游。

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这本关于基础数学原理的教材简直是我的救星!我一直对微积分和线性代数感到头疼,总觉得那些公式和定理离实际应用太遥远,枯燥得让人昏昏欲睡。但这本书完全颠覆了我的看法。它不是那种干巴巴地堆砌公式的教科书,而是用非常生动和贴近生活的例子来解释那些看似高深的数学概念。比如,在讲到极限的时候,作者居然用了一个关于“如何精确测量一个不规则形状的湖泊面积”的案例,让我立刻明白了极限的实际意义。线性代数部分,通过三维动画的描述,清晰地展示了向量空间和矩阵变换的过程,我甚至能想象出那些数据在不同维度之间是如何被“拉伸”和“旋转”的。更棒的是,书中的习题设计非常巧妙,不是那种死记硬背的计算题,而是需要你动脑筋去分析和解决实际问题的。读完这本书,我对数学的畏惧感完全消失了,取而代之的是一种“原来如此”的豁然开朗,感觉自己终于拿到了通往更高级科学殿堂的钥匙。强烈推荐给所有在数学基础上有过挣扎的朋友们,它绝对能让你对数学产生新的热爱。

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说实话,我原本对城市规划的历史不太感兴趣,觉得那不过是些关于街道如何修建、建筑风格如何演变的老生常谈。然而,这本探讨十九世纪欧洲城市改造的书籍,完全刷新了我的认知。作者没有将重点放在宏大的建筑奇观上,而是深入挖掘了“基础设施”背后的社会权力结构和公共卫生危机。比如,关于巴黎奥斯曼男爵的改造,书中详细描述了那些宽阔大道的设计,不仅仅是为了美观或军事需要,更是为了控制人口流动和提升土地价值的社会工程。书中附带的那些罕见的城市旧地图和平面图,简直是宝藏,能直观地看到一个社区是如何在短短几年内被彻底重塑的。更令人震撼的是,作者还引入了社会学视角,分析了底层阶级的居住条件是如何被这些“现代化”的工程有意无意地边缘化的。这本书让我意识到,我们脚下的每一寸柏油路,都铭刻着历史的复杂性、利益的博弈和对人居环境的深刻反思。读完后,我再走在任何一座老城市里,都会不自觉地去寻找那些被掩盖的、隐藏的城市肌理。

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我最近拿到一本关于古典音乐鉴赏的入门指南,原本担心它会过于专业化,充满术语,但我完全错了。这本书的视角非常独特,它不是按照时间顺序讲解巴赫到德彪西的演变,而是围绕着“情绪”来组织内容。作者将不同的曲式——比如奏鸣曲、赋格、交响诗——与人类的特定情感状态联系起来,比如“焦虑的爆发”对应着某种快速的对位法,而“宁静的冥想”则对应着某个特定的和声进行。这种情感导向的解读方式,极大地降低了欣赏门槛。它教会我如何去“听”,而不是仅仅去“分辨”音符。书中详尽地分析了几部经典作品的片段,配有详细的乐谱图解(但不需要会读五线谱也能看懂),帮助读者捕捉到作曲家是如何用音乐语言来“讲故事”的。这本书最大的价值在于,它让我从一个被动的听众,转变为一个积极的参与者,每次听音乐时,都能从中挖掘出新的层次和意义。它让古典音乐不再是遥不可及的殿堂之音,而是触手可及的情感共鸣。

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