生物制藥設(shè)備

第一章 流體測(cè)量技術(shù)1. 絕對(duì)壓強(qiáng)：容器內(nèi)壓強(qiáng)的真實(shí)值稱(chēng)為絕對(duì)壓強(qiáng)，用P絕表示；表壓強(qiáng)：用壓力計(jì)測(cè)出容器內(nèi)的壓強(qiáng)值稱(chēng)為表壓強(qiáng)，用P表表示，P表是容器內(nèi)的真實(shí)壓強(qiáng)值扣除當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)值后的讀數(shù)，P絕=P0+P表；真空度：如果當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)大于容器內(nèi)絕對(duì)壓強(qiáng)，則兩者之間的差值稱(chēng)為容器的真空度。P真=P0-P絕。2. 流體靜力學(xué)基本方程式：對(duì)液體，P=P1-P2=（A-B）Rg；對(duì)氣體：P=A*gh3. 不銹鋼管型號(hào)的表示方法：108mm4mm表示：鋼管外徑108mm，壁厚4mm，內(nèi)徑100mm。4. 氣動(dòng)隔膜閥的優(yōu)點(diǎn)：減少了藥液被污染的機(jī)會(huì)，廣泛應(yīng)用于生物制藥流體輸送。5. 雷諾準(zhǔn)數(shù)：Re=du/；層流Re2000；過(guò)渡流2000Re4000；湍流Re4000，藥品生產(chǎn)過(guò)程中，流體的輸送是湍流。第2章 流體輸送機(jī)械1. 氣體輸送設(shè)備：通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、真空泵。2. 離心泵工作原理：液體隨葉輪旋轉(zhuǎn)在離心力作用下沿葉片間通道向外緣運(yùn)動(dòng)，速度增加、機(jī)械能提高。液體離開(kāi)葉輪進(jìn)入蝸殼，蝸殼流道逐漸擴(kuò)大、 流體速度減慢，液體動(dòng)能轉(zhuǎn)換為靜壓能，壓強(qiáng)不斷升高，最后沿切向流出蝸殼通過(guò)排出導(dǎo)管輸入管路系統(tǒng)。離心泵由泵殼、葉輪、軸封三大部件組成。2. 軸封：旋轉(zhuǎn)的泵軸與固定的泵殼之間的密封。作用：防止高壓液體沿軸漏出或外界空氣漏入。 常見(jiàn)有填料密封和機(jī)械密封兩種。3.氣縛現(xiàn)象：如果離心泵在啟動(dòng)前殼內(nèi)充滿的是氣體，則啟動(dòng)后葉輪中心氣體被拋時(shí)不能在該處形成足夠大的真空度，這樣槽內(nèi)液體便不能被吸上。這一現(xiàn)象稱(chēng)為氣縛。 4.導(dǎo)輪的作用：減少能量損失。5.設(shè)計(jì)點(diǎn)：效率曲線最高點(diǎn)稱(chēng)為（設(shè)計(jì)點(diǎn)），設(shè)計(jì)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的流量、壓頭和軸功率稱(chēng)為（額定流量、額定壓頭和額定軸功率），標(biāo)注在泵的銘牌上。離心泵在（額定流量）下工作最經(jīng)濟(jì)。一般將最高效率值的（92%的范圍稱(chēng)為泵的高效區(qū)，泵應(yīng)盡量在該范圍內(nèi)操作。6.離心泵并聯(lián)：同一壓頭下，并聯(lián)泵的流量為單泵流量的兩倍，據(jù)此作出合成特性曲線。并聯(lián)泵的流量大于一臺(tái)單泵的流量，小于兩臺(tái)單泵的流量 。V單V井V雙。7.離心泵串聯(lián)：同一流量下，串聯(lián)泵的壓頭為單泵壓頭的兩倍，據(jù)此作出串聯(lián)泵合成特性曲線。串聯(lián)泵的流量大于一臺(tái)單泵的流量，小于兩臺(tái)單泵的流量。V單V井V雙8.并串聯(lián)的選擇：高阻管路：串聯(lián)泵。低阻管路：并聯(lián)泵。9.離心泵的選用：根據(jù)被輸送液體的理化性質(zhì)和操作條件，確定類(lèi)型；根據(jù)管路系統(tǒng)對(duì)流量和養(yǎng)成提出的要求，從泵的樣本產(chǎn)品目錄或系列特征性曲線選出合適的型號(hào)。在選定型號(hào)時(shí)，要留有余地，即所選型號(hào)提供的揚(yáng)程、流量、效率等參數(shù)要適當(dāng)大一些。當(dāng)有幾種型號(hào)都能滿足要求時(shí)選擇效率最大的離心泵。選好型號(hào)后，要列出泵的有關(guān)性能參數(shù)和轉(zhuǎn)速。若被輸送液體的密度大于水的密度，則要核算泵的軸功率是否符合要求。9.氣蝕現(xiàn)象：當(dāng)泵內(nèi)某點(diǎn)的壓強(qiáng)低至液體飽和蒸汽壓時(shí)部分液體將汽化，產(chǎn)生的汽泡被液流帶入葉輪內(nèi)壓力較高處再凝聚。由于凝聚點(diǎn)處產(chǎn)生瞬間真空，造成周?chē)后w高速?zèng)_擊該點(diǎn)，產(chǎn)生劇烈的水擊。瞬間壓力可高達(dá)數(shù)十個(gè)MPa，眾多的水擊點(diǎn)上水擊頻率可高達(dá)數(shù)十kHz，且水擊能量瞬時(shí)轉(zhuǎn)化為熱量，水擊點(diǎn)局部瞬時(shí)溫度可達(dá)230以上。 防止措施：把離心泵安裝在恰當(dāng)?shù)母叨任恢蒙?，確保泵內(nèi)壓強(qiáng)最低點(diǎn)處的靜壓超過(guò)工作溫度下被輸送液體的飽和蒸汽壓 pv。10.隔膜泵：由于流體在泵缸內(nèi)不與動(dòng)力機(jī)械接觸，因而（避免）了流體被動(dòng)力機(jī)械的潤(rùn)滑油（污染）的情況，而隔膜具有（彈性），因而流體中有顆粒時(shí)（不會(huì)產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象），所以隔膜泵能用于（多種性質(zhì)的流體輸送），如能輸送強(qiáng)酸強(qiáng)堿、易燃易爆、有毒有害、強(qiáng)腐蝕性流體，也能用于（衛(wèi)生輸送過(guò)程），如發(fā)酵液、糖漿、糖蜜、花生醬、泡菜、土豆泥、小紅腸、果醬、巧克力等的輸送。11.把常見(jiàn)的氣體輸送機(jī)械分為（通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、真空泵）等四種基礎(chǔ)類(lèi)型。12.（往復(fù)泵、旋轉(zhuǎn)泵、旋渦泵、齒輪泵）等都不同于離心泵，是（正位移泵）。所有的正位移泵在啟動(dòng)時(shí)不能關(guān)閉出口閥，以免泵內(nèi)壓力過(guò)大而損壞泵體，因此常在其出口處設(shè)計(jì)了出口旁路，以避免因出口閥抱死而發(fā)生事故。13.（循環(huán)水真空泵和懸片式真空泵)都是利用了空間的擴(kuò)張和收縮而達(dá)到抽氣的目的，(水力噴射泵)則是利用水高速流動(dòng)產(chǎn)生真空達(dá)到抽氣目的。14.(傅元葉定律)是熱傳導(dǎo)的基本定律；（牛頓冷卻定律）是對(duì)流傳熱的基本定律。第三章 空氣凈化除菌與調(diào)節(jié)設(shè)備 1. 空氣凈化除菌方法：熱殺菌、輻射殺菌（超聲波殺菌、X射線殺菌、射線殺菌、射線殺菌、紫外線殺菌）、靜電除菌、過(guò)濾除菌。原理：1）慣性沖擊滯留作用機(jī)理，當(dāng)微粒隨氣流以一定的速度垂直向纖維方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，空氣受阻即改變運(yùn)動(dòng)方向，繞過(guò)纖維前進(jìn)。而微粒由于它的運(yùn)動(dòng)慣性較大，未能及時(shí)改變運(yùn)動(dòng)方向，直沖到纖維表面，由于摩擦黏附，微粒就滯留在纖維表面；2）攔截滯留作用機(jī)理，當(dāng)微生物等微粒隨低速氣流慢慢靠近纖維時(shí)，微粒所在的主導(dǎo)氣流受纖維所阻而改變流動(dòng)方向，繞過(guò)纖維前進(jìn)，并在纖維的周邊形成一層邊界滯流區(qū)。滯留區(qū)的氣流速度更慢，進(jìn)到滯留區(qū)的微粒慢慢靠近和接觸纖維而被粘附滯留；3）布朗擴(kuò)散作用機(jī)理，布朗擴(kuò)散的運(yùn)動(dòng)距離很短，在較大的氣速或較大的纖維間隙中是不起作用的，但在很小的氣流速度和較小的纖維間隙中卻能使微?？拷w維而被黏附；4）重力沉降作用機(jī)理，重力沉降是一個(gè)穩(wěn)定的分離作用，當(dāng)微粒所受的重力大于氣流對(duì)它的拖帶力時(shí)，微粒就沉降；5）靜電吸附作用機(jī)理，懸浮在空氣中的微生物微?；蛴捎诒旧韼в胁煌碾姾伞⒒蛴捎诋a(chǎn)生的誘導(dǎo)電荷，使它們隨氣流通過(guò)介質(zhì)表面時(shí)，受帶異性電荷的介質(zhì)所吸引而沉降。當(dāng)空氣流過(guò)介質(zhì)時(shí)，慣性撞擊、攔截、布朗擴(kuò)散、重力沉降和靜電吸附這五種機(jī)理同時(shí)在起作用。2.無(wú)菌空氣：通過(guò)除菌處理使空氣中含菌量降低到0或極低，從而使污染的可能降到最小。潔凈區(qū)等級(jí)判斷：級(jí)別，潔凈度。3.除菌原理：布朗運(yùn)動(dòng)機(jī)理重力沉降靜電荷吸附慣性撞擊攔截機(jī)理。4.空氣凈化原理：通過(guò)過(guò)濾出去塵埃即可取出空氣中的微生物，水分/油滴是微生物的載體。5.輻射殺菌最常用：紫外線殺菌）；過(guò)濾除菌是目前最常用最經(jīng)濟(jì)的手段之一。6.高效過(guò)濾器的特點(diǎn)：效率高，阻力大，不能再生，一般23年更換一次，安裝時(shí)正反方向不能倒裝。7.制藥企業(yè)采用離心分離法凈制空氣的設(shè)備是：（旋風(fēng)分離器）。8.空氣過(guò)濾除菌流程：中效空氣凈化流程：新風(fēng)初效中效/亞高效潔凈室排風(fēng)，潔凈室回風(fēng)初效。高效：新風(fēng)初效中效高效潔凈室排風(fēng)，潔凈室回風(fēng)初效。送至潔凈室的新風(fēng)中，新風(fēng)占總送風(fēng)量25%，回風(fēng)占25%。第四章 換熱設(shè)備1.根據(jù)不同的使用目的可將換熱器分為：（蒸發(fā)器、加熱器、冷凝器、冷卻器）。2.傅立葉定律：在一質(zhì)量均勻、理化性質(zhì)穩(wěn)定的固體內(nèi)進(jìn)行熱傳導(dǎo)時(shí)，傳熱速率與溫度梯度以及垂直于熱流方向的表面積成正比。 3.衡量換熱器好壞的標(biāo)準(zhǔn)是（傳熱速率、熱通量）。傳熱效率高，流體阻力小，強(qiáng)度足夠，結(jié)構(gòu)合理，安全可靠，節(jié)省材料，成本低，制造、安裝、檢修方便。4.換熱設(shè)備的類(lèi)型：按使用目的分類(lèi)冷卻器 、冷凝器、加熱器、換熱器 、再沸器、蒸氣發(fā)生器、廢熱(或余熱)鍋爐，按傳熱原理和實(shí)現(xiàn)熱交換形式不同分類(lèi) 直接接觸式換熱器、蓄熱式換熱器、 間壁式換熱器 及液態(tài)載體的間接式換熱器。換熱器選型應(yīng)考慮的因素：流體的性質(zhì)，換熱介質(zhì)的流量、操作溫度、壓力。 5.平板式換熱器由于金屬薄板上有大量的凹凸波紋，不僅加強(qiáng)了金屬薄板的機(jī)械強(qiáng)度，而且還提高了流體的湍流程度，增加了傳熱面積，強(qiáng)化了傳熱效果，因此，板式換熱器被廣泛地應(yīng)用于快速升溫或快速降溫的換熱過(guò)程中。6.列管式換熱器：固定管板式換熱器適合于殼程中輸送較為清潔且不易結(jié)垢或腐蝕性小的流體。本設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、應(yīng)用較廣，但清洗和維修較困難。U形管換熱器：管、殼壁溫差較大或殼程介質(zhì)易結(jié)垢，而管程介質(zhì)清潔不易結(jié)垢以及高溫、高壓、腐蝕性強(qiáng)的場(chǎng)合。浮頭式換熱器適用于殼體和管束溫差較大或殼程介質(zhì)易結(jié)垢的條件。7.板式換熱器：螺旋板式換熱器適用于混懸液和粘稠流體的熱交換過(guò)程。板翅式換熱器適合于低溫或超低溫條件下的換熱過(guò)程。夾套式換熱器適用于反應(yīng)釜、提取罐、發(fā)酵罐、蒸餾器等設(shè)備中。平板式換熱器應(yīng)用于快速升溫或快速降溫的換熱過(guò)程中。8.增大傳熱平均溫度差：在工藝規(guī)定的條件范圍內(nèi)，可改變冷、熱流體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)增大傳熱平均溫度差。通常采用逆流流動(dòng)可增大其數(shù)值。9.提高換熱器傳熱效率：增大傳熱平均溫度差提高總傳熱系數(shù)（a凈化循環(huán)水b增強(qiáng)湍流c清洗設(shè)備）第五章 生物反應(yīng)器1.分批培養(yǎng)中的cell的生長(zhǎng)過(guò)程可分為6個(gè)階段：停滯期、加速生長(zhǎng)期、指數(shù)生長(zhǎng)期、減速生長(zhǎng)期、平衡生長(zhǎng)期、負(fù)生長(zhǎng)期。接種后，細(xì)胞需要適應(yīng)環(huán)境后才開(kāi)始加速生長(zhǎng)，隨后增長(zhǎng)速度不斷加快，以指數(shù)的數(shù)量關(guān)系擴(kuò)大繁殖。但隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，容器內(nèi)新生細(xì)胞增多，細(xì)胞的增長(zhǎng)速度逐漸降低。并且部分細(xì)胞死亡，擴(kuò)大繁殖速度減小，死亡速度增大，死亡與生長(zhǎng)速度達(dá)到平衡。隨后死亡速度不斷加快，打破平衡后成為負(fù)增長(zhǎng)，直至培養(yǎng)過(guò)程結(jié)束。2.影響生物反應(yīng)的因素：環(huán)境溫度、酸堿度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度、氧氣濃度、二氧化碳濃度、機(jī)械尺寸、流體湍流程度、細(xì)胞的生長(zhǎng)濃度、產(chǎn)物的生成速度等 。3.雙膜理論 ：氣液界面上的傳質(zhì)阻力主要集中在氣膜和液膜的滯流底層，滯流底層越厚阻力越大，液體的黏度越大，滯流底層越厚，傳質(zhì)阻力也越大 。4.生物反應(yīng)器分類(lèi)：按反應(yīng)器內(nèi)有機(jī)體種類(lèi)分：微生物、植物細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞、酶反應(yīng)器等；按結(jié)垢特征劃分：罐式、管式、塔式、膜式反應(yīng)器；按是否通氧劃分：通風(fēng)發(fā)酵設(shè)備、嫌氣發(fā)酵設(shè)備。（作用）：是連接上有生物加工過(guò)程和下游生物加工過(guò)程的橋梁，是上有生物工程產(chǎn)品最終轉(zhuǎn)化成末端產(chǎn)品的中心樞紐，是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備。5.提高氧氣傳遞速度的途有效徑：（破壞滯流底層，降低液體粘度）。具體措施有：（1）增強(qiáng)攪拌 ，機(jī)械攪拌可以增加反應(yīng)液的湍流程度，促使分散的氣泡變得更小、分布更均勻，減少液膜厚度、降低傳質(zhì)阻力；增強(qiáng)攪拌還可增加氣液接觸面積，延長(zhǎng)氣泡在反應(yīng)液中的停留時(shí)間。（2）提高通氣速率，通氣量越大，反應(yīng)液中的氣泡就越多，溶解氧的濃度就越高。通氣能起到一定的攪拌效果。（3）控制反應(yīng)液體積 ，在同樣攪拌強(qiáng)度下，反應(yīng)液體積增大，會(huì)降低攪拌的效果 。（4）改善反應(yīng)液的性質(zhì) ，反應(yīng)液的黏度影響液膜的表面張力，進(jìn)而影響液體中氣泡合并的難易度。5.蒸汽滅菌原理 ：蒸汽能深入到液體內(nèi)部，并迅速穿透細(xì)胞壁，使細(xì)胞整體升溫，致使細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)凝固失去生物活性，從而終止了細(xì)胞的新陳代謝過(guò)程。6. 高壓蒸汽滅菌鍋?zhàn)⒁馐马?xiàng)及維護(hù)：1） 在設(shè)備使用過(guò)程中，應(yīng)對(duì)安全閥加以維修和檢查，當(dāng)設(shè)備閑置較長(zhǎng)時(shí)間重新使用時(shí)應(yīng)扳動(dòng)安全閥上的小扳手，檢查閥心是否靈活，防止彈簧因生銹影響安全閥跳起。同時(shí)設(shè)備工作時(shí)，當(dāng)壓力超過(guò)0.165Mpa時(shí)，安全閥不開(kāi)啟，應(yīng)立即關(guān)閉電源，打開(kāi)放氣閥旋鈕，當(dāng)壓力回到0時(shí)，稍等1-2min，在打開(kāi)容器蓋并及時(shí)更換安全閥。2）壓力表應(yīng)定期檢查，保證安全使用，若壓力表指示不穩(wěn)或不能恢復(fù)到0時(shí)，應(yīng)及時(shí)檢修或更換。3）橡膠密封圈易老化變形，如有發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時(shí)更換。發(fā)現(xiàn)螺絲，螺母松動(dòng)應(yīng)及時(shí)加固。4 ）堆放滅菌物品時(shí)，嚴(yán)禁堵塞安全閥的出氣孔，必須留有空間保證其暢通放氣。5） 每次使用前必須檢查外桶內(nèi)水量是否保持在滅菌桶擱腳處。6) 當(dāng)滅菌持續(xù)時(shí)，在進(jìn)行新的滅菌時(shí)，應(yīng)留有5min的時(shí)間，并打開(kāi)上蓋讓設(shè)備有時(shí)間冷卻。7) 滅菌液體時(shí)，以不超過(guò)3/4體積為好，瓶口切勿使用未開(kāi)孔的橡膠或軟木塞。滅菌液體結(jié)束時(shí)不準(zhǔn)立即釋放蒸汽，必須待壓力回到0時(shí)方可排放余汽。8) 平時(shí)應(yīng)將設(shè)備保持清潔和干燥，方可延長(zhǎng)使用年限。7.噴射加熱連續(xù)滅菌流程是目前常用的培養(yǎng)基滅菌方法，其特點(diǎn)是加熱、冷卻過(guò)程極為短暫，所以將溫度升高到140 而不引起培養(yǎng)液的嚴(yán)重破壞。因維持設(shè)備是管道，如果設(shè)計(jì)合理，則返混程度很小，可保證物料的先進(jìn)先出，避免了培養(yǎng)基在滅菌過(guò)程中局部過(guò)熱或滅菌不充分的現(xiàn)象發(fā)生。8.雙酶制糖工序有調(diào)漿、液化、糖化和過(guò)濾。生產(chǎn)設(shè)備主要有糊化鍋、糖化噴射器、維持罐、冷卻裝置等。9.自吸式發(fā)酵罐的優(yōu)點(diǎn)：氣液固三相混合均勻，分散度高，溶氧速率高，傳熱性能好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，附屬設(shè)施少，投資省，能耗低。 缺點(diǎn)：抽吸力不強(qiáng)，吸程不高，適用于對(duì)氧氣需要量較低的醋酸和酵母的發(fā)酵生產(chǎn)。機(jī)械攪拌自吸式發(fā)酵罐的葉輪轉(zhuǎn)速較高，在轉(zhuǎn)子周?chē)纬奢^強(qiáng)烈的剪切區(qū)，不適用于對(duì)剪切力敏感的微生物。10.發(fā)酵過(guò)程中通過(guò)改變參數(shù)影響溶氧的可變因素主要是攪拌轉(zhuǎn)速和通氣量。罐壓影響發(fā)酵液中溶氧濃度。 11.溶氧電極在使用前，必須進(jìn)行原位標(biāo)定。在發(fā)酵罐的安裝位置上，取發(fā)酵過(guò)程中最大和最小的氧飽和條件作為溶氧值的零及飽和濃度條件進(jìn)行校正稱(chēng)為原位校正。12通風(fēng)量、轉(zhuǎn)速最大100%標(biāo)定，通風(fēng)量、轉(zhuǎn)速最小0%標(biāo)定。13.O2、CO2，分別用：順磁氧分析儀、紅外線CO2測(cè)定儀測(cè)定。14.目前在各式植物cell培養(yǎng)過(guò)程中，使用較多的是：氣升式發(fā)酵罐，而微生物：機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐。第六章 非均相分離設(shè)備1非均相分離的方法：萃取、分離、沉淀、過(guò)濾。2. X-press法：將濃縮的菌體懸浮液冷卻至-25形成冰晶體，利用500MPa以上的高壓沖擊，使冷凍細(xì)胞從高壓閥小孔中擠出,由于冰晶體的磨損，使包埋在冰中的微生物變形而引起的細(xì)胞破碎。3.轉(zhuǎn)鼓中碟片的作用：縮短固體顆粒的沉降距離、擴(kuò)大轉(zhuǎn)鼓的沉降面積，提高分離機(jī)的生產(chǎn)能力。3常用細(xì)胞破碎方法：（一）機(jī)械法：A珠磨法，B 高壓勻漿法，C超聲破碎發(fā)，D：X-press法，（二）非機(jī)械法：A酶溶法，B化學(xué)滲透法，C滲透壓閥，D凍結(jié)融化法，E干燥法。4在細(xì)胞破碎過(guò)程中，由于各種力的作用產(chǎn)生了熱效應(yīng)，隨著細(xì)胞懸浮液溫度升高，生物活性成分受熱失去活性，因而需要冷卻。通常在高壓均質(zhì)機(jī)的均質(zhì)頭設(shè)計(jì)有循環(huán)冷卻裝置，以保證破碎過(guò)程中活性成分的活性。5.細(xì)胞的破碎率可通過(guò)生物染色法確定6.均質(zhì)機(jī)選型 ：一是原料本身的性質(zhì) ，黏度、熱敏性等。另一個(gè)是能耗問(wèn)題，壓力越高，運(yùn)行費(fèi)用越大。7.研磨劑是直徑小于1mm的玻璃珠、鋼珠、石英砂、氧化鋁等。8.珠磨法的破碎率一般控制在以下的原因：降低能耗、減少大分子目的產(chǎn)物的失活，減少由于高破碎率產(chǎn)生的細(xì)胞小碎片不易分離而給后續(xù)操作帶來(lái)的困難。 9. 沉降：某種力作用下，利用連續(xù)相與分散相的差異，使之發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而分離的過(guò)程。10.過(guò)濾：當(dāng)懸浮液通過(guò)多孔介質(zhì)時(shí)固體顆粒被截留的過(guò)程稱(chēng)為過(guò)濾。懸浮液稱(chēng)為濾漿，多孔物質(zhì)稱(chēng)為過(guò)濾介質(zhì)，通過(guò)介質(zhì)的液體稱(chēng)為濾液，被截留的物質(zhì)稱(chēng)為濾餅或?yàn)V渣。11.工業(yè)上常用的過(guò)濾介質(zhì)中堆積介質(zhì)（石英砂、活性碳等）常用于處理含固體微粒少的懸浮液。12.影響過(guò)濾速度的因素：（1）液體的黏稠性越大，則濾過(guò)速度越慢； （2）過(guò)濾介質(zhì)的孔道越長(zhǎng)，孔徑越小，孔道數(shù)目越少，則過(guò)濾速度越慢；（3）濾床面上下壓力差越大則濾過(guò)速度越快；（4）濾渣層越厚濾速越慢。12過(guò)濾阻力主要決定于濾餅的厚度及其特性。濾渣愈厚，微粒愈細(xì)，則過(guò)濾阻力愈大。 13膜分離的優(yōu)點(diǎn)：在常溫下進(jìn)行，無(wú)相態(tài)變化，無(wú)化學(xué)變化，選擇性好，適應(yīng)性強(qiáng)，不易被污染。分離效率高、能耗較低、膜組件結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、分離范圍廣等，不僅適用于熱敏性物質(zhì)的分離、分級(jí)、濃縮與富集，而且適用于從病毒、細(xì)菌到微粒范圍廣泛的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物的分離及許多理化性質(zhì)相近的混合物的分離。14應(yīng)用領(lǐng)域（1）、制藥行業(yè)：）生物發(fā)酵液過(guò)濾除菌及下游分離純化精制；）樹(shù)脂解析液的濃縮及解析劑回收；）農(nóng)藥水劑、粉劑的生產(chǎn)應(yīng)用；）中藥浸提液過(guò)濾除雜及濃縮；）中藥浸膏生產(chǎn)應(yīng)用；）合成藥、原料藥、中間體等的脫鹽濃縮；）結(jié)晶母液回收 。（）、食品行業(yè)：）乳清廢水處理；）乳制品生產(chǎn)加工應(yīng)用；）果汁澄清脫色；）食品添加劑純化濃縮；）茶飲料澄清濃縮；）啤酒、葡萄酒、黃酒的精制加工；）天然色素提取液的除雜及濃縮；）氨基酸發(fā)酵液過(guò)濾澄清及精制 。（）、其它如化工、環(huán)保等行業(yè)15.無(wú)機(jī)膜：可分為金屬膜材料和陶瓷膜材料。陶瓷膜材料包括Al2O3、TiO2、ZrO2、SiO2等氧化物以及胺化硅、碳化硅等非氧化物。有機(jī)膜：纖維素類(lèi)、聚酰胺類(lèi)、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、其他。16濃度極化：在超濾過(guò)程中，靠近膜面處的溶液因其中溶劑和小分子物質(zhì)常形成一層近于固體的凝膠層，其阻力大于超濾膜本身，同時(shí)將分子量小于截留值的溶質(zhì)也被截留，起到次級(jí)膜的作用，因而使液體透過(guò)速度與截留性能均受影響。 17.改善濃度極化現(xiàn)象，能提高濾速，使液體在系統(tǒng)中不斷地循環(huán)流動(dòng)，利用流體的動(dòng)力作用將膜面上的截留物沖洗掉，結(jié)果既能保持濾速，又可使截留物呈液體濃縮物而被回收。 18陶瓷膜簡(jiǎn)介 ：由Al2O3、TiO2、ZrO2、SiO2等無(wú)機(jī)材料制成，其孔徑為250mm。具有化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐酸、堿、有機(jī)溶劑；機(jī)械強(qiáng)度大，可反向沖洗；抗微生物能力強(qiáng)；耐高溫；孔徑分布窄，分離效率高等特點(diǎn)。 第八章 蒸發(fā)器：實(shí)例分析1.旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器主要用于生物制藥、化工等行業(yè)的濃縮、結(jié)晶、干燥、分離及溶媒回收。其原理為：在真空條件下，恒溫加熱，使旋轉(zhuǎn)瓶恒速旋轉(zhuǎn)，無(wú)聊在瓶壁形成大面積薄膜，高效蒸發(fā)。溶媒蒸汽經(jīng)高校玻璃冷凝器冷卻，回收于收集瓶中，大大提高蒸發(fā)效率。他別適用于對(duì)高溫容易分解變性的生物制品的濃縮提純。2.蒸發(fā)：是一種物理現(xiàn)象。蒸餾：是指取過(guò)程；蒸餾過(guò)程必有蒸發(fā)、但蒸發(fā)過(guò)程未必有蒸餾。3.相對(duì)揮發(fā)度：值差距，分離效果越好。第九章 蒸餾設(shè)備 1. 酒精回收塔回收效率高，可將濃度為30%50%左右的稀酒精濃縮成95%左右的濃溶液。酒精回收塔具有結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行成本低、清洗和維修方便等優(yōu)點(diǎn)，有廣泛的使用。 2. 實(shí)例分析：酒精蒸餾釜出料閥沒(méi)有開(kāi)啟是造成這起事故的直接原因。由于出料閥未打開(kāi)，當(dāng)開(kāi)通蒸汽升溫后酒精蒸發(fā)，使蒸餾釜從常壓狀態(tài)變?yōu)槭軌籂顟B(tài)；當(dāng)釜內(nèi)酒精蒸汽壓力超過(guò)釜蓋螺栓的密封力時(shí)，將釜蓋沖開(kāi)，大量酒精蒸汽沖出后與空氣迅速混合，形成爆炸混合物，遇火源瞬間燃燒爆炸。第十章 通用干燥設(shè)備1. 冷凍干燥：又稱(chēng)升華干燥。將含水物料冷凍到冰點(diǎn)以下，使水轉(zhuǎn)變?yōu)楸?，然后在較高真空下將冰轉(zhuǎn)變?yōu)檎魵舛サ母稍锓椒ā?. 實(shí)例分析：中藥浸膏提取液中含有多糖、蛋白質(zhì)、黏液質(zhì)、樹(shù)脂、果膠等大分子物質(zhì)，其黏度高，是黏稠性液體。為了保護(hù)中藥浸膏提取液中的有效成分，要求干燥時(shí)間短，溫度不能過(guò)高。噴霧干燥法可滿足上述要求。但中藥浸膏提取液噴霧干燥后易產(chǎn)生黏壁現(xiàn)象，所以干燥器應(yīng)設(shè)計(jì)安裝有敲打裝置。中藥噴霧干燥器設(shè)計(jì)了振動(dòng)錘，可以對(duì)內(nèi)壁連續(xù)不斷地振動(dòng)，避免了黏壁現(xiàn)象的發(fā)生。3.分析注射用水貯存過(guò)程中要不斷地循環(huán)流動(dòng)的原因：由于注射用水純度極高，性質(zhì)不穩(wěn)定，很容易染菌，為了避免水質(zhì)下降，生產(chǎn)出的蒸餾水必須保溫和流動(dòng)，且避免容器污染。因此，注射用水貯存罐中的