生物分离原理及技术（欧阳平凯 第三版）

　　修订的教材将结合生物分离工程的发展以及专业人才培养的实际需要，以培养具有应用基础性和工程性人才为目标，系统介绍生物分离原理及其应用。本教材保留了初版的基本构架和主要内容，兼顾了应用技术的广泛性、新颖性、前沿性和实用性，除了对各种分离过程（过滤、离心与沉降、细胞破碎、萃取、吸附与离子交换、色谱分离、沉析、膜分离、结晶、干燥及辅助操作）基本原理和方法进行全面介绍外，还注重基本概念的阐述、数学工具的应用及放大过程分析，这有助手引导读者进一步系统、深入地学习和思考生物分离技术所涉及的科学问题。为了便干读者阅读，本书仍然将生物分离的一般过程分为4个步骤，即不溶物的去除、产物粗分离、产物纯化及产品精制，将已有的和新近发展起来的新型分离技术进行了分类，以单元操作的方式逐一介绍，并列举了大量实例，同时，每章前加思维导图，便于读者领会章节精华。本书可作为高等院校相关专业本科生和研究生的专业课教材，也可作为教师和相关产业工程技术人员的参考书。 技术，并重点介绍生物分离工程从原料预处理到产物精制整个技术过程的各个关键环节。

　　欧阳平凯，南京工业大学， 教授 院士。欧阳平凯教授从1985年就已经对本校生物工程专业开始了《生物分离工程及装备》的教学实践，在英文教材《Bioseparations》的基础上，开展了中英文双语教学先后承担了教育部《生物技术人才培养体系的探索与实践》、江苏省教育厅《探索生物分离工程教学新模式》教改项目，并在日常教学工作中付诸实践，取得了良好的效果，获得全国模范教师称号，1997年由欧阳平凯教授主编的《生物分离原理及技术》一书由化工出版社出版，并在本校生物工程、制药工程等专业使用，教材内容详尽、覆盖面广、信息量大、结构合理，具有工科专业特色，得到了学生及国内同行的广泛好评。

1绪论/001
11生物分离工程的历史及应用002
1.2生物分离与纯化技术的研究内容及工艺特点003
1.2.1生物分离与纯化技术的研究内容003
1.2.2生物分离与纯化技术的工艺特点004

2过滤/005
2.1过滤的基本概念006
2.2关于过滤的一般情况012
2.2.1不可压缩滤饼012
2.2.2可压缩滤饼013
2.3连续旋转式真空抽滤机的操作原理015
2.3.1滤饼的形成015
2.3.2滤饼的洗涤015
2.4过滤的设备及其结构017
2.4.1过滤设备的分类017
2.4.2过滤设备的选择018
2.4.3过滤介质018
2.4.4典型过滤设备的种类和结构019
习题023

3离心与沉降/025
3.1颗粒的沉降026
3.2重力沉降式固液分离设备028
3.2.1矩形水平流动池028
3.2.2圆形水平流动池029
3.2.3垂直流动式沉降池029
3.2.4斜板式沉降池030
3.3离心式沉降分离设备及其原理030
3.3.1管式离心机032
3.3.2碟片式离心机033
3.4离心分离过程的放大035
3.5离心过滤分离过程分析及其设备037
3.5.1离心过滤分离过程分析037
3.5.2离心过滤设备039
习题041

4细胞破碎/042
4.1细胞壁043
4.2化学破碎法044
4.2.1渗透冲击法045
4.2.2增溶法045
4.2.3脂溶法046
4.3机械破碎047
4.4其他破碎方法049
习题050

5萃取/051
5.1萃取分离原理052
5.2单级萃取056
5.3多级逆流萃取过程058
5.4微分萃取操作060
5.4.1微分萃取设备简介060
5.4.2微分萃取过程的解析计算法061
5.5液-液萃取设备与流程063
5.6固体浸取065
5.6.1固体浸取的原理与计算065
5.6.2浸取设备067
5.7超临界流体萃取069
5.7.1超临界流体的性质070
5.7.2超临界流体萃取过程072
5.7.3超临界流体萃取的应用073
5.8双水相萃取077
5.8.1双水相萃取法概述077
5.8.2影响双水相萃取的因素080
5.8.3双水相萃取的应用083
5.9反胶团萃取086
5.10络合萃取087
习题088

6吸附与离子交换/089
6.1吸附类型090
6.1.1物理吸附090
6.1.2化学吸附090
6.1.3交换吸附090
6.2常用吸附剂091
6.2.1活性炭091
6.2.2活性炭纤维092
6.2.3球形炭化树脂092
6.2.4大孔网状聚合物吸附剂092
6.3吸附等温线095
6.4影响吸附的因素096
6.4.1吸附剂的性质096
6.4.2吸附质的性质096
6.4.3温度097
6.4.4溶液pH值097
6.4.5盐的浓度097
6.4.6吸附物浓度与吸附剂用量097
6.5亲和吸附098
6.5.1亲和吸附原理098
6.5.2亲和吸附的特点098
6.5.3亲和吸附载体099
6.5.4影响吸附剂亲和力的因素104
6.6间歇吸附106
6.7连续搅拌吸附107
6.8固定床吸附过程分析108
6.9离子交换112
6.9.1离子交换的基本概念112
6.9.2离子交换树脂的分类113
6.9.3离子交换树脂的命名123
6.9.4离子交换树脂的制备124
6.9.5离子交换树脂的理化性能128
6.9.6离子交换过程理论131
6.9.7离子交换的选择性138
6.9.8偶极离子吸附143
6.9.9离子交换操作方法144
6.9.10软水与无盐水的制备147
6.9.11离子交换提取蛋白质149
习题152

7膜分离/154
7.1概述155
7.2基本的膜分离过程156
7.3膜通量156
7.4渗透压的计算157
7.5影响膜通量的主要因素160
7.6超滤162
7.6.1超滤膜163
7.6.2超滤装置167
7.6.3超滤过程分析171
7.6.4超滤的应用173
7.7反渗透174
7.7.1反渗透膜及其分离原理174
7.7.2影响反渗透膜分离性能的因素175
7.7.3反渗透的应用176
7.8纳滤176
7.8.1纳滤膜及其分离原理176
7.8.2影响纳滤膜分离性能的因素177
7.8.3纳滤的应用178
习题179

8沉析/180
8.1盐析181
8.1.1盐析原理181
8.1.2盐析用盐的选择182
8.1.3影响盐析的因素184
8.1.4盐析操作185
8.2有机溶剂沉析186
8.2.1有机溶剂沉析原理186
8.2.2沉析溶剂的选择187
8.2.3影响有机溶剂沉析的因素188
8.3等电点沉析法189
8.3.1等电点沉析原理189
8.3.2等电点沉析操作190
8.4其他沉析法190
8.4.1水溶性非离子型多聚物沉析剂190
8.4.2生成盐类复合物的沉析剂191
8.4.3离子型表面活性剂192
8.4.4离子型多聚物沉析剂192
8.4.5氨基酸类沉析剂192
8.4.6分离核酸用沉析剂192
8.4.7分离黏多糖的沉析剂193
8.4.8选择变性沉析法193
8.5大规模沉析193
8.5.1初步混合194
8.5.2起晶194
8.5.3扩散控制晶体生长阶段194
8.5.4对流沉析195
8.5.5絮凝阶段196
习题198

9色谱分离法/199
9.1色谱分离法分类200
9.2色谱分离基本概念200
9.2.1分配系数201
9.2.2阻滞因子Rf202
9.2.3洗脱容积Ve202
9.2.4色谱法的塔板理论203
9.2.5色谱分离回收率和纯度203
9.3吸附色谱法206
9.3.1吸附色谱法的基本原理206
9.3.2吸附剂207
9.3.3展开剂210
9.3.4应用举例213
9.4分配色谱法213
9.4.1载体213
9.4.2分配色谱的展开剂选择214
9.4.3应用举例214
9.5离子交换色谱法214
9.5.1离子交换色谱法对树脂的要求215
9.5.2应用举例215
9.6凝胶色谱法216
9.6.1基本原理216
9.6.2凝胶色谱的特点216
9.6.3凝胶的结构和性质217
9.6.4应用举例223
9.7纸色谱法224
9.7.1滤纸224
9.7.2展开剂224
9.7.3纸色谱操作方法225
9.8薄层色谱法226
9.8.1薄层色谱法的特点227
9.8.2薄层色谱法的操作228
9.9高压液相色谱230
9.9.1高压液相色谱分离方法的原理230
9.9.2制备性高压液相色谱231
9.10蛋白质分离常用的色谱法232
9.10.1免疫亲和色谱法232
9.10.2疏水作用色谱法233
9.10.3金属螯合色谱法234
9.10.4共价作用色谱法235
9.11柱色谱的工业放大236
9.11.1利用放大准则确定色谱柱的初始规格237
9.11.2凝胶排阻色谱的放大237
习题242

10结晶/243
10.1结晶过程的分析244
10.2过饱和溶液的形成245
10.2.1热饱和溶液冷却245
10.2.2部分溶剂蒸发246
10.2.3真空蒸发冷却法246
10.2.4化学反应结晶方法246
10.2.5盐析法246
10.3晶核的形成246
10.3.1临界半径及形核功247
10.3.2临界半径与过冷度248
10.3.3成核速率248
10.3.4工业起晶法249
10.3.5晶种控制250
10.4晶体的生长251
10.4.1晶体生长的扩散学说及速度251
10.4.2影响晶体生长速率的因素252
10.5晶体纯度的计算253
10.6晶体大小分布253
10.6.1晶体群体密度253
10.6.2连续结晶过程的晶群密度分布254
10.6.3晶体大小255
10.7间歇结晶过程分析259
10.8提高晶体质量的方法261
10.8.1晶体大小261
10.8.2晶体形状262
10.8.3晶体纯度263
10.8.4晶体结块263
10.8.5重结晶264
习题265

11干燥/266
11.1干燥的基本概念267
11.1.1干燥操作的流程267
11.1.2物料内所含水分的种类267
11.2干燥过程分析269
11.2.1干燥曲线269
11.2.2干燥速率曲线269
11.2.3恒速干燥阶段270
11.2.4降速干燥阶段270
11.3干燥过程基本计算270
11.3.1水分蒸发量271
11.3.2干燥空气用量的计算272
11.4干燥的副作用274
11.5干燥设备的分类与选择原则275
11.5.1干燥设备分类的目的275
11.5.2干燥装置的不同分类法275
11.5.3干燥设备选择的原则276
11.6干燥设备278
11.6.1箱式干燥设备278
11.6.2气流干燥设备279
11.6.3喷雾干燥设备281
11.6.4流化床干燥设备282
11.6.5红外线干燥283
11.6.6微波干燥283
11.6.7喷动床干燥设备284
11.6.8冷冻干燥器285
11.6.9适用于膏糊状物料干燥的设备287

12辅助操作/290
12.1水质及热原的去除290
12.1.1水质与供水290
12.1.2热原及其去除方法292
12.2溶剂回收294
12.3废物处理294
12.4生物安全性295

参考文献296