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| 編輯推薦： |
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《多学科交叉融合设计——面向生物工程及生物制药工厂设计》多种软件协同设计，多学科交叉融合，海量工程图，教学资源丰富。
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| 內容簡介： |
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《多学科交叉融合设计——面向生物工程及生物制药工厂设计》系统地介绍了生物工程及生物制药项目开发和工厂设计过程与步骤，以培养学生的“工程应用能力” 为目标，从基础知识到实际开发应用，由浅入深，通俗易懂，案例丰富，图文并茂，条理清晰，内容完整， 可选择性较大，学生能够研究性地、挑战性地学，从而创新性地做，使学生由简到繁，由单一到复合，在掌 握专业知识的同时，提高工程推理、解决问题、工程语言交流的能力。《多学科交叉融合设计——面向生物工程及生物制药工厂设计（上册）》包含的主要内容有工厂的基 本建设程序、厂址选择和总平面设计、生产流程设计，物料和能量衡算，公用工程量的计算，设备计算与选 型；《多学科交叉融合设计——面向生物工程及生物制药工厂设计（下册）》包含的主要内容有多种车间布置设计，管道设计以及供电、制冷、土建、自动控制等非工艺设 计，环境保护设计，项目施工配合、安装和试车，清洁生产审核与制药工程验证等。 《多学科交叉融合设计——面向生物工程及生物制药工厂设计》内容涵盖生物工程、生物制药的诸多方面，既有工程专业基础知识，又包含大量工程 实例且大多数为首次公开，值得借鉴。《多学科交叉融合设计——面向生物工程及生物制药工厂设计》主要供普通高等学校本科生及研究生使用，也可作为工厂设计人 员的参考用书。
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| 目錄：
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绪论 1
一、生物工厂设计在国民经济中的地位和意义 1
二、我国生物工业发展概况 1
三、“新工科”理念的产生 3
四、“新工科”背景下生物工程工厂设计教与学存在的问题分析 4
五、“新工科”背景下课程内容的转变 4
六、“新工科”背景下教与学的方法 6
章 工厂建设程序和工厂设计文件 13
节 生物工厂的基本建设程序 13
一、工厂基本建设的含义和范围 13
二、工厂基本建设的分类 13
三、已工业化生产的工程项目的建设程序 13
四、未工业化研究成果的工业化建设程序 16
五、项目建设前的重要报告 18
六、工程项目施工、安装、试产、验收、交付生产 26
第二节 工厂的设计工作 26
一、设计工作方式的划分 26
二、两个阶段设计方式的主要内容 27
三、工厂设计的内容 30
思考题 38
第二章 厂址选择和总平面设计 39
节 厂址选择和技术勘查 39
一、厂址选择 39
二、技术勘查 41
第二节 工厂总平面设计 41
一、总平面图内的建、构筑物和设施 42
二、总平面图的画法及内容 43
三、总平面图布置原则 46
四、主要和辅助建筑物的配置 48
五、厂区内交通线布置 50
六、总平面设计实例 51
七、厂区内工程管线布置 58
思考题 62
第三章 工艺流程设计 63
节 生产方法的选择 64
一、工艺流程的选择需要注意的问题 66
二、绘制工艺流程框图 68
三、对选定的生产方法进行工程分析和处理 69
四、工艺流程设计工作程序与阶段 70
第二节 工艺流程设计 70
一、工艺流程设计的内容 70
二、不同设计阶段工艺流程图的区别 71
三、工艺物料流程图（PFD图）的绘制 73
四、初步设计阶段的带控制点流程图（PID图）的绘制 89
第三节 典型设备的控制方案 101
一、泵的流量控制方案 101
二、换热器温度的控制方案 102
三、精馏塔的控制方案 104
四、发酵罐的控制方案 106
五、釜式反应器的自控流程设计 111
第四节 典型单元操作及产品生产的PID图实例解读 113
一、小麦制粉生产工艺PFD图 113
二、玉米淀粉生产工艺PFD图 115
三、淀粉液化糖化工艺优化与控制 115
四、啤酒发酵设备的CIP清洗与消毒杀菌工艺 119
五、发酵菌种扩大培养工艺 121
六、酒精发酵工段和固态发酵饲料工段工艺PID图 121
七、赖氨酸连续离交工艺 127
八、发酵液提取产品时的四效蒸发浓缩结晶工艺 129
九、维生素C生产工艺PID图 131
十、乳酸生产工艺PID图 134
十一、玉米胚芽制油生产工艺PID图 137
十二、副产品饲料生产工艺PFD图 138
思考题 140
第四章 工艺计算 141
节 项目生产规模的确定 141
一、规模经济理论 141
二、确定生产规模的方法 142
第二节 物料衡算 145
一、物料衡算的类型和方法 145
二、物料衡算的步骤及实例 147
三、工艺物料和水平衡图 157
第三节 热量衡算 159
一、能量衡算的目的和意义 159
二、单元设备的热量衡算 160
三、系统热量平衡计算 161
第四节 典型设备工艺设计 168
一、设备设计的基本要求 168
二、设备设计的基本内容 169
三、定型设备设计计算 170
四、非标设备的设计 228
五、编制工艺设备一览表 230
六、采用Aspen Plus软件进行工艺流程的物料衡算和能量衡算 232
七、小结与展望 247
思考题 247
第五章 工艺设备选型 248
节 输送、清理、粉碎、打浆与磨浆设备的选型 248
一、输送设备的选择 248
二、清理设备的选择 263
三、粉碎设备的选择 267
四、打浆和磨浆设备的选择 273
第二节 微生物好氧、厌氧发酵设备及酶反应器的选型 276
一、好氧发酵罐设备的选择 276
二、厌氧发酵罐设备的选择 280
三、固态发酵反应器的选择 283
四、酶反应器的选择 286
第三节 过滤分离、离心分离、膜分离设备的选型 289
一、过滤分离、离心分离设备选型 290
二、膜分离设备选型 301
第四节 萃取、离子交换、蒸发浓缩、结晶、干燥、筛分设备的选型 306
一、萃取设备选择原则 306
二、离子交换设备的选择 314
三、蒸发浓缩设备的选择 315
四、结晶设备的选择 323
五、干燥设备选择原则 328
六、筛分设备选择 331
第五节 混合、成型、包装、计量设备的选型 331
一、混合设备的选择 331
二、成型设备的选择 339
三、包装设备的选择 344
四、计量设备的选择 358
第六节 废水处理、废气处理设备的选型 358
一、废水处理设备选择原则 358
二、废气处理设备选择原则 365
思考题 369
参考文献 370
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| 內容試閱：
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生物工程及生物制药工厂设计是一门由生物工程设备、化工原理、发酵工程、生物反应工程、药剂学、药品生产质量管理规范（GMP）和建筑工程学相关理论和技术交叉融合的课程。
20世纪90年代以来，生物技术的快速进步促进了我国生物制品、生物材料、生物制药等产业的迅猛发展，高校生物工程专业、生物制药专业不断增多。但相应的生物工程及生物制药工厂设计教材较少、内容陈旧且课程重理轻工。在“新工科”背景下，产业发展对应用型、创新型人才提出了更高的要求，因此为满足时代需求，高校有必要重新构建理论和实践教学体系，加大学生的实践训练力度，提高实践动手能力、创新能力和职业能力。
基于此，作为从事30多年生物工程及生物制药工厂设计工作的设计者和教学工作者，有责任和义务将自己以及同行的研究成果、论述、论著以及工程实践体会等进行总结，编辑成书，作为高等院校生物工程、制药工程、生物制药、食品生物工程、药物制剂等相关专业的教材，也可供生物、制药与食品化工行业从事研究、设计、生产的工程技术人员参考。
本书系统地介绍了生物工程项目的建设程序、生产流程设计、物料和能量衡算、设备计算与选型、车间布置、管道设计等工艺设计内容以及公用工程量的计算、供电、制冷、土建、自动控制、环境保护设计、项目施工配合、安装和试车、清洁生产审核与制药工程验证等非工艺设计方面内容。既在横向上满足了食品领域的生物工程、生物制药工程、生物基材料工程的设计知识要求，又在纵向上可以适应上游原料制备及发酵、下游提取制备、药物制剂工艺设计的知识需要。本书内容同时融入了编者在实际生产实践过程中使用的大量的设计实例，内容完整，可选择性较大，学生能够研究性地、挑战性地学，从而创新性地做，使学生由简到繁，在掌握专业知识的同时，提高工程推理、解决问题、工程语言交流的能力。
生物工厂设计是一门实践性非常强的学科，既包含生物工程、生物技术、生物制药等知识，又包含土木工程、自动控制以及电气安装、通风空调、工程项目管理等知识。因此根据内容需要，编者在书中有针对性地引入了常用自动控制仪表、新型工艺设备、阀门、管件等图例，并采用了设计标准及规范（包括《中国药典》2020版），引入了Aspen Plus、Auto Plant 3D绘制工艺流程图、三维车间装配图、三维管道布置的内容，使其更实际、更全面地反映现代设计管理的运作程序、方法和手段，力求具备实用性、参考性及指导性。
本书在编写和出版过程中，得到了河南工业大学生物工程学院领导和老师的支持与帮助，同时还得到了中国生物发酵产业协会理事长石惟忱、中国生物发酵产业协会标准部主任李建军、河南省轻工业设计院副院长杜平定、江南大学原副校长金征宇的大力支持。还要特别感谢郑州良源分析仪器有限公司董事长周平女士提供了大量的工程图纸的使用权。在此，对所有关心支持本书编写和出版工作的同志们表示衷心的感谢！
本书由河南工业大学、深圳大学、河南农业大学、华南理工大学、江西师范大学、河南省医药设计院有限公司、郑州安图生物工程股份有限公司等单位的专家共同编写，李浪主编。具体参编人员及分工为：李浪编写绪论、第三章、第六章（不含第五节），吕扬勇编写章、第四章，李潮舟编写第五章、第九章，林晖编写第七章、第八章，郑穗平编写第二章，周春峰编写第十章至四节、第十一章第二节，杨慧林编写第十章第五节，张中洲编写第六章第五节，黄亮和张兰编写第十一章节，全书由李浪主编统稿。
由于编者水平所限，加之时间仓促，书中不妥和不尽人意之处恐难避免，热切希望专家和广大读者不吝赐教，多多批评指正，主编电子信箱地址：lilang6105@126.com。
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