09122生物分离工程

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1、《生物分离工程》课程(09123)教学大纲一、课程基本信息(宋体五号加粗)课程中文名称:生物分离工程课程代码:09123学分与学时:52学时,3学分课程性质:专业必修授课对象:生物工程专业(本科)二、课程教学目标与任务《生物分离工程》是为生物工程本科专业学生开设的一门专业必修课,是本专业的一门主干课程。本课程主要讲授各种生物活性物质中各种杂质的去除、分离、纯化和精制技术,是生物工程中不可缺少的组成部分,通过对本课程的学习,能使学生针对不同产品的特性,较好地运用各种分离技术来设计合理的提取、精制的工艺路线,并能从理论上解释各种现象,提高分析问题和解决问题的能力,是一门理论和实践密

2、切结合的课程。三、学时安排课程内容与学时分配表章节内容学时第一章绪论2第二章生物分离的理论基础4第三章过滤4第四章离心与沉降4第五章细胞的破碎4第六章萃取4第七章液膜分离4第八章吸附及离子交换4第九章色谱分离6第十章沉析4第十一章膜分离和电泳4第十二章结晶4第十三章蒸发与干燥4四、课程教学内容与基本要求第一章绪论(2学时)教学目的:了解生物分离工程的特点。基本要求:掌握生物分离工程在生物工程领域的地位,生物分离过程的特点以及生物分离过程的分类。重点与难点:准确理解生物分离过程的特点教学方法:多媒体教学主要内容:一、生物分离工程的历史及其应用二、生物分离工程在生物技术中的地位三、

3、生物分离工程的特点四、生物分离一般步骤第二章生物分离的理论基础(4学时)教学目的:使学生了解生物分离的理论基础基本要求:了解生物分离的基本理论基础,掌握分离效率的评价标准。重点与难点:分离机理、分离效价的评价标准教学方法:多媒体讲授主要内容:一、分离机理二、分离操作三、分离效价的评价第三章过滤(4学时)教学目的:学习并掌握发酵液过滤的基本理论基本要求:掌握过滤前物料预处理的基本方法,过滤的基本理论及相关方程,了解连续旋转式真空抽滤机的操作原理与过程,以及过滤设备的基本结构及选择原则。重点与难点:准确理解过滤的基本理论及相关方程、过滤设备的基本结构与选型。教学方法:多媒体课件教学

4、与课堂讨论相结合主要内容:一、过滤的基本概念二、过滤前物料的前处理1、加热(Heating)——降低液体粘度2、凝聚和絮凝三、影响凝聚作用的主要因素四、絮凝作用五、常用的絮凝剂六、助滤剂七、过滤理论八、连续旋转式过滤机九、过滤设备及其结构十、过滤介质十一、典型的过滤设备1、板框压滤机2、旋转过滤机第四章离心与沉降(4学时)教学目的:掌握离心和沉降的基本原理基本要求:掌握颗粒沉降的计算,了解各种分离沉降设备的种类、结构和原理,离心分离过程的放大方法。重点与难点:颗粒沉降的原理,典型沉降设备的原理教学方法:多媒体讲授主要内容:一、离心的概念二、沉降的概念三、重力沉降式液固分离设备四

5、、离心式沉降分离1、分类:2、离心沉降3、离心过滤4、常见的离心过滤设备第五章细胞的破碎(4学时)教学目的:学习并掌握细胞破碎的基本方法基本要求:了解细胞壁的结构、各种细胞破碎方法的原理和特点。重点与难点:原核细胞的细胞壁结构,各种破碎法。教学方法:多媒体讲授与实例讲解相结合主要内容:一、细胞破碎的目的二、细胞壁结构三、细胞破碎的主要方法1.化学法2.机械法3.其它破碎方法第六章萃取(4学时)教学目的:学习萃取技术的基本原理基本要求:了解萃取分离原理、典型萃取设备,掌握萃取分离的基本方程、各种萃取过程的相关计算、典型萃取方法的分离原理。重点与难点:萃取分离的基本方程,单级萃取和

6、多级萃取,超临界萃取,双水相萃取,反微团萃取。教学方法:多媒体课件教学、实例教学主要内容:一、萃取过程二、物理萃取1、分配系数2、萃取分离的基本方程3、单级萃取4、多级萃取分离效率高5、克雷格萃取6、常用的萃取设备三、超临界流体萃取(SupercriticalFluidExtraction,SFE)1、超临界流体2、超临界流体萃取的基本思想3、超临界二氧化碳萃取四、双水相萃取(AqueousTwoPhase)1、概念2、可以构成双水相的体系:3、双水相萃取的原理4、双水相系统中目标物分配系数的影响因素5、双水相萃取的优点五、反胶束萃取(ReversedMicellesExtra

7、ction)1、微团2、反微团3、反微团的优点4、构成反胶团的表面活性剂种类六、化学萃取1、概念2、络合萃取分离有机酸(醋酸)3、络合萃取体系构成第七章液膜分离(4学时)教学目的:掌握液膜的基本理论及分离过程基本要求:掌握液膜的基本理论及乳化液膜的制备,分离机制和分离过程。重点与难点:乳化液膜的制备、分离机制教学方法:多媒体教学主要内容:一、液膜的分类和组成二、乳化液膜的制备和分离机制三、乳化液膜分离技术的工艺流程及其应用四、关于膜过程不利因素的讨论第八章吸附及离子交换(4学时)教学目的:学

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