《生物分離工程》課程教學(xué)大綱

《生物分離工程》課程教學(xué)大綱課程編號：02062英文名稱：BioseparationsEngineering一、課程說明1.課程類別專業(yè)課程2.適應(yīng)專業(yè)及課程性質(zhì)制藥工程專業(yè)必修3.

課程目的本課程主要講授各種生物活性物質(zhì)中各種雜質(zhì)的去除、分離、純化和精制技術(shù)，是生物工程中不可缺少的組成部分，通過對本課程的學(xué)習(xí)，能使學(xué)生針對不同產(chǎn)品的特性，較好地運(yùn)用各種分離技術(shù)來設(shè)計(jì)合理的提取、精制的工藝路線，并能從理論上解釋各種現(xiàn)象，提高分析問題和解決問題的能力，是一門理論和實(shí)踐密切結(jié)合的課程。4.學(xué)分與學(xué)時(shí)學(xué)分為2.學(xué)時(shí)為325.建議先修課程生物化學(xué)、化工原理、微生物學(xué)6.推薦教材或參考書目推薦教材：《生化分離工程》.嚴(yán)?？抵骶?化學(xué)工業(yè)出版社.2001年參考書目：（1）《生物工業(yè)下游技術(shù)》.毛忠貴主編.輕工出版社.1999年（2）《新生物工藝學(xué)（下）》.俞俊棠主編.化學(xué)工業(yè)出版社.2002年（3）《生物工程下游技術(shù)》.劉國詮主編.化學(xué)工業(yè)出版社.1994年（4）《生物分離工程》.孫彥主編.化學(xué)工業(yè)出版社.1999年7.教學(xué)方法與手段（1）通過本課程的課堂講授與課外自學(xué)（2）內(nèi)容求精求新，以培養(yǎng)興趣、增長知識、鼓勵(lì)創(chuàng)新為目的，以闡明基本原理和研究設(shè)計(jì)思路為重點(diǎn)，結(jié)合實(shí)例簡單介紹基本工藝，不斷補(bǔ)充該學(xué)科最新進(jìn)展。全程采用多媒體教學(xué)，深入淺出，圖文并茂。重點(diǎn)章節(jié)發(fā)放英文研究論文資料，鼓勵(lì)學(xué)生自學(xué)討論。8.考核及成績評定考核方式：考試成績評定：（1）平時(shí)成績占30%，形式有：課堂討論、作業(yè)、論文、考勤等（2）考試成績占70%，形式有：閉卷考試9.課外自學(xué)要求查閱文獻(xiàn)，了解生化分離工程的最新研究進(jìn)展，并撰寫報(bào)告，在文中必須標(biāo)明文獻(xiàn)出處，且必須有最新的文獻(xiàn)報(bào)道。二、課程教學(xué)基本內(nèi)容及要求第一章緒論基本內(nèi)容：（1）生物分離工程的歷史及應(yīng)用（2）生物分離過程的特點(diǎn)基本要求：掌握生物分離工程在生物工程領(lǐng)域的地位，生物分離過程的特點(diǎn)以及生物分離過程的分類教學(xué)重點(diǎn)：準(zhǔn)確理解生物分離過程的特點(diǎn)，正確理解生物分離過程與普通化工產(chǎn)品分離的區(qū)別。教學(xué)難點(diǎn)：生物分離過程的特點(diǎn)第二章過濾基本內(nèi)容：（1）過濾的基本概念（2）連續(xù)旋轉(zhuǎn)式真空抽濾機(jī)的操作原理（3）過濾的設(shè)備及其結(jié)構(gòu)基本要求：（1）掌握過濾前物料預(yù)處理的基本方法，過濾的基本理論及相關(guān)方程（2）了解連續(xù)旋轉(zhuǎn)式真空抽濾機(jī)的操作原理與過程，以及過濾設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)及選擇原則教學(xué)重點(diǎn)：準(zhǔn)確理解過濾的基本理論及相關(guān)方程、過濾設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)與選型，理想不可壓縮濾餅和可壓縮濾餅過濾過程的相關(guān)計(jì)算方程教學(xué)難點(diǎn)：過濾的基本理論及相關(guān)方程；不可壓縮濾餅和可壓縮濾餅過濾過程的相關(guān)計(jì)算方程第三章離心與沉降基本內(nèi)容：（1）顆粒的沉降（2）重力沉降式液固分離設(shè)備（3）離心式沉降分離設(shè)備及其原理（4）離心分離過程的放大（5）離心過濾分離過程分析及其設(shè)備基本要求：（1）掌握顆粒沉降的計(jì)算，了解各種分離沉降設(shè)備的種類、結(jié)構(gòu)和原理，離心分離過程的放大方法（2）掌握典型沉降設(shè)備的相關(guān)計(jì)算教學(xué)重點(diǎn)：顆粒沉降的計(jì)算，典型沉降設(shè)備的原理和相關(guān)計(jì)算，Stocks沉降公式，管式離心機(jī)及蝶片式分離機(jī)的有關(guān)計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)：Stocks沉降公式，管式離心機(jī)及蝶片式分離機(jī)的有關(guān)計(jì)算。第四章細(xì)胞破碎基本內(nèi)容：（1）細(xì)胞壁（2）化學(xué)破碎法（3）機(jī)械破碎（4）其他破碎方法基本要求：了解細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)、各種細(xì)胞破碎方法的原理和特點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：原核細(xì)胞的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，化學(xué)破碎法，各種破碎方法的比較，滲透壓的計(jì)算教學(xué)難點(diǎn)：各種破碎方法的比較，滲透壓的計(jì)算第五章萃取基本內(nèi)容：（1）萃取分離原理（2）單級萃取和多級萃取過程（3）微分萃取操作（4）液-液萃取設(shè)備與流程（5）固體浸?。?）超臨界萃?。?）雙水相萃?。?）反微團(tuán)萃取基本要求：（1）了解萃取分離原理、典型萃取設(shè)備（2）掌握萃取分離的基本方程、各種萃取過程的相關(guān)計(jì)算、典型萃取方法的分離原理教學(xué)重點(diǎn)：萃取分離的基本方程，單級萃取和多級萃取，超臨界萃取，雙水相萃取，反微團(tuán)萃取。萃取分離的基本方程及計(jì)算，單級萃取和多級萃取的有關(guān)計(jì)算教學(xué)難點(diǎn)：萃取分離的基本方程及計(jì)算，單級萃取和多級萃取的有關(guān)計(jì)算第六章吸附及離子交換基本內(nèi)容：（1）吸附的有關(guān)概念（2）親和吸附（3）間歇吸附與連續(xù)攪拌吸附（4）固定床吸附過程分析（5）離子交換基本要求：（1）了解吸附的基本概念（2）掌握各種吸附過程的原理、特點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：吸附等溫線，影響吸附的因素，親和吸附，間歇吸附，固定床吸附過程分析，離子交換的概念、分類及原理，離子交換樹脂的命名、理化性能，離子交換選擇性的影響因素，樹脂的處理和再生，軟水和無鹽水的制備。吸附等溫線及相關(guān)計(jì)算，間歇吸附的計(jì)算，固定床吸附的計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)：吸附等溫線及相關(guān)計(jì)算，間歇吸附的計(jì)算，固定床吸附的計(jì)算。第七章色譜分離基本內(nèi)容：（1）色譜分離基本概念（2）基本色譜法（3）其他常用色譜法基本要求：（1）掌握色譜分離法的分類和基本概念（2）了解常用色譜分離方法的基本原理及應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn)：色譜分離的基本概念，吸附色譜法及載體的選擇，凝膠色譜法的特點(diǎn)。色譜分離產(chǎn)物回收率的計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)：色譜分離產(chǎn)物回收率的計(jì)算第八章沉析基本內(nèi)容：（1）鹽析（2）有機(jī)溶劑沉析（3）等電點(diǎn)沉析法（4）其他沉析法（5）大規(guī)模沉析基本要求：（1）掌握各種沉析方法的原理及影響因素（2）了解沉析的操作教學(xué)重點(diǎn)：鹽析及其影響因素，有機(jī)溶劑沉析及其影響因素，等電點(diǎn)沉析原理，大規(guī)模沉析的相關(guān)計(jì)算教學(xué)難點(diǎn)：大規(guī)模沉析的相關(guān)計(jì)算第九章膜分離和電泳基本內(nèi)容：（1）基本概念（2）膜分離和電泳過程的傳質(zhì)動(dòng)力學(xué)（3）超濾（4）電泳（5）電滲析過程及裝置基本要求：（1）了解膜分離和電泳的有關(guān)概念、各種膜分離裝置（2）掌握超濾和電泳的傳質(zhì)方程和相關(guān)計(jì)算教學(xué)重點(diǎn)：超濾和電泳的傳質(zhì)方程和相關(guān)計(jì)算，超濾膜的選擇，超濾過程分析教學(xué)難點(diǎn)：超濾和電泳的傳質(zhì)方程和相關(guān)計(jì)算，超濾過程分析第十章結(jié)晶基本內(nèi)容：（1）結(jié)晶過程的分析（2）過飽和溶液的形成（3）晶核形成及晶體的生長（4）晶體的純度及大小分布（5）間歇結(jié)晶過程分析（6）提高晶體質(zhì)量的方法基本要求：（1）了解晶體形成過程及有關(guān)機(jī)理（2）掌握過飽和溶液的制備方法，結(jié)晶過程的分析及提高晶體質(zhì)量的方法教學(xué)重點(diǎn)：結(jié)晶過程的影響因素，過飽和溶液的形成，成核速度及影響因素，晶體純度的有關(guān)計(jì)算，間歇與連續(xù)結(jié)晶過程分析及相關(guān)計(jì)算，提高晶體質(zhì)量的方法。正確理解過飽和溶解度曲線與溶解度曲線的不同，掌握晶體生長速度及相關(guān)計(jì)算，間歇與連續(xù)結(jié)晶過程的相關(guān)計(jì)算教學(xué)難點(diǎn)：晶體生長速度及相關(guān)計(jì)算，間歇與連續(xù)結(jié)晶過程的相關(guān)計(jì)算第十一章干燥基本內(nèi)容：（1）基本概念（2）干燥過程分析（3）干燥過程基本計(jì)算（4）干燥設(shè)備的分類與選擇原則基本要求：（1）掌握干燥過程的基本概念及有關(guān)計(jì)算（2）了解各種干燥設(shè)備的原理、操作及應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn)：干燥過程的基本概念及有關(guān)計(jì)算。正確理解結(jié)合水與非結(jié)合水、平衡水分與自由水分的區(qū)別，準(zhǔn)確理解干燥速率曲線，掌握干燥過程的有關(guān)計(jì)算教學(xué)難點(diǎn)：干燥過程的有關(guān)計(jì)算三、課程學(xué)時(shí)分配本課程計(jì)劃32學(xué)時(shí)，其中講課32學(xué)時(shí)。課程主要內(nèi)