食品工程原理-PPT课件
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食品工程原理实验 ppt课件
➢叶片不断转动，液体不断被吸入、排出，形成连续流动。
泵压头(扬程H)的测定
如右图所示，在泵的进出 口处分别安装真空表和压力 表，在真空表与压力表之间 列柏努得方程式，即
压强表 真空计
离心泵
储槽
H h p m p v u 2 2 u 1 2 0 g 2 g
H f
（2-1）
式中：pM —压力表读出压力（表压），N/m2； pV—真空表读出的真空度，N/m2；
图上绘有三种曲线
Ｈ－Q曲线 Ｎ－Q曲线 η－Q曲线
4B20
26
n=2900r/min
η
80
24
70
22
H
60
20
50
18
8 40
16
N
6 30
14
4 20
12
2 10
10
00
0 4 8 12 16 20 24 28 32 Ｑ,l/s
0 20 40 60 80 100 120 m3/s
离心泵的特性曲线
三、实验装置
1－风机；2－管道；3－进风口；4－加热器；5－厢式干燥器；6－气流均布器； 7－称重传感器； 8－湿毛毡； 9－玻璃视镜门； 10，11，12－蝶阀 图1 实验装置流程示意图
四、实验步骤
➢ 1.放置托盘，开启总电源，开启风机电源； ➢ 2.打开仪表电源，旋转加热按钮至适当加热电压。在U型
湿漏斗中加入一定水量，并关注湿球温度，干燥室温度 （干球温度）要求达到恒定温度（例如70℃）； ➢ 3.将恒重过的毛毡加入一定量的水并使其润湿均匀，注意 水量不能过多或过少；
➢ 4.当干燥室温度恒定在70℃时, 将湿毛毡十分小心地放置 于称重传感器上；
➢ 5.立刻记录时间和脱水量，每分钟记录一次重量数据；每 两分钟记录一次干球温度和湿球温度；
泵压头(扬程H)的测定
如右图所示，在泵的进出 口处分别安装真空表和压力 表，在真空表与压力表之间 列柏努得方程式，即
压强表 真空计
离心泵
储槽
H h p m p v u 2 2 u 1 2 0 g 2 g
H f
（2-1）
式中：pM —压力表读出压力（表压），N/m2； pV—真空表读出的真空度，N/m2；
图上绘有三种曲线
Ｈ－Q曲线 Ｎ－Q曲线 η－Q曲线
4B20
26
n=2900r/min
η
80
24
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22
H
60
20
50
18
8 40
16
N
6 30
14
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12
2 10
10
00
0 4 8 12 16 20 24 28 32 Ｑ,l/s
0 20 40 60 80 100 120 m3/s
离心泵的特性曲线
三、实验装置
1－风机；2－管道；3－进风口；4－加热器；5－厢式干燥器；6－气流均布器； 7－称重传感器； 8－湿毛毡； 9－玻璃视镜门； 10，11，12－蝶阀 图1 实验装置流程示意图
四、实验步骤
➢ 1.放置托盘，开启总电源，开启风机电源； ➢ 2.打开仪表电源，旋转加热按钮至适当加热电压。在U型
湿漏斗中加入一定水量，并关注湿球温度，干燥室温度 （干球温度）要求达到恒定温度（例如70℃）； ➢ 3.将恒重过的毛毡加入一定量的水并使其润湿均匀，注意 水量不能过多或过少；
➢ 4.当干燥室温度恒定在70℃时, 将湿毛毡十分小心地放置 于称重传感器上；
➢ 5.立刻记录时间和脱水量，每分钟记录一次重量数据；每 两分钟记录一次干球温度和湿球温度；
食品工程原理 流体流动PPT课件
1
K-K
Zs
ps s
离心泵的安装高度
第25页/共46页
一、汽蚀现象
当pkpv， 叶轮中心汽化汽泡
被抛向外围
压力升高 凝结局部真空
周围液体高速冲向汽泡中心
撞击叶片(水锤)
• 伴随现象
①泵体振动并发出噪音
②H, qv , 严重时不送液； ③时间长久，水锤冲击和化学腐蚀，损坏叶片
第26页/共46页
一、汽蚀现象
离心泵的结构组成
第4页/共46页
一、离心泵的工作原理和主要部件
1.离心泵的工作原理
灌满液体 ，叶轮旋转 离心力甩出液体
泵壳内进行能量的转换
流体被压出 叶轮中心形成真空 在压力差的作用下流体被压入泵内
思考： 流体在泵内都获得了什么能量？其中那种能量占主导 地位？
常压流体 被甩出
机械旋转 的离心力
高速流体
汽蚀现象产生的原因
• 安装高度太高； • 被输送流体的温度太高，液体蒸汽压过高； • 吸入管路阻力或压头损失太高。
第27页/共46页
二、离心泵的安装高度
1、允许吸上真空度
为避免汽蚀现象，安装高度必须加以限制，即存在最大 安装高度又称为允许吸上高度，指泵的吸入口与吸入贮槽 液面间可允许达到的最大垂直距离，以Zs表示。
流体分为液体和气体。 通常，将输送液体的机械称为泵； 将输送气体的机械按所产生压强的高低分为通风机、 鼓风机、压缩机和真空泵。 流体输送机械按工作原理分为：
动力式（叶轮式）：离心式、轴流式 容积式（正位移式）：往复式、旋转式 其他类型：喷射式等
第1页/共46页
离心泵
第2页/共46页
离心泵的外观
第3页/共46页
食品工程原理中国农业大学出版社ppt课件全篇
热量传递(heat transfer): 物体被加热或冷却的过程也称为物体的传热过程。凡是遵循传热基本规律的单元操作，到可以用热量传递的理论去研究。
质量传递(mass transfer): 两相间物质的传递过程即为质量传递。凡是遵循传质基本规律的单元操作，到可以用质量传递的理论去研究。
食品工程原理
Principles of food Engineering
教材简介
学时安排
李云飞，葛克山主编，食品工程原理，中国农业大学出版社。
总学时：64计划学时
高福成。食品工程原理，中国轻工业出版社。1998。 姚玉英，黄凤廉，陈常贵等。化工原理，上下册，天津：科学技术出版社。1999。 王志魁。化工原理。北京：化学工业出版社，1987。 [美]J 金克普利斯著，清华大学化工组译。传递过程与单元操作。1985。 华南工学院等。发酵工程与设备。北京：轻工业出版社。 姚玉英。化工原理例题与习题。北京：化学工业出版社，1998。
4.5 经济核算(economic evaluations)
食品工程原理—绪 论
绪论结束！
1．教材：李云飞，葛克山。《食品工程原理》，北京：中国农业大学出版社，2002。 2．主要参考书 [1] 无锡轻工学院等。《食品工程原理》上、下册，北京：轻工业出版社，1985。
[2] 谭军。《食品工程原理实验讲义》，武汉：华中农业大学教务处，1992。 [3] 天津大学化工原理教研室编，《化工原理》上、下册，北京：天津科技出版社1983。 [4] 上海化工学院等编，《化学工程》一、二册，北京：化学工业出版社，1980。 [5]. 谭天恩等编，《化工原理》上、下册，北京：化学工业出版社1984。 [6] Stanley E. Charm, The Fundamentals of Food Engineering. AVI Publishing inc 1978 [7] Dennis R.Heldman. Food Process Engineering. AVI Publishing Company inc:1981
质量传递(mass transfer): 两相间物质的传递过程即为质量传递。凡是遵循传质基本规律的单元操作，到可以用质量传递的理论去研究。
食品工程原理
Principles of food Engineering
教材简介
学时安排
李云飞，葛克山主编，食品工程原理，中国农业大学出版社。
总学时：64计划学时
高福成。食品工程原理，中国轻工业出版社。1998。 姚玉英，黄凤廉，陈常贵等。化工原理，上下册，天津：科学技术出版社。1999。 王志魁。化工原理。北京：化学工业出版社，1987。 [美]J 金克普利斯著，清华大学化工组译。传递过程与单元操作。1985。 华南工学院等。发酵工程与设备。北京：轻工业出版社。 姚玉英。化工原理例题与习题。北京：化学工业出版社，1998。
4.5 经济核算(economic evaluations)
食品工程原理—绪 论
绪论结束！
1．教材：李云飞，葛克山。《食品工程原理》，北京：中国农业大学出版社，2002。 2．主要参考书 [1] 无锡轻工学院等。《食品工程原理》上、下册，北京：轻工业出版社，1985。
[2] 谭军。《食品工程原理实验讲义》，武汉：华中农业大学教务处，1992。 [3] 天津大学化工原理教研室编，《化工原理》上、下册，北京：天津科技出版社1983。 [4] 上海化工学院等编，《化学工程》一、二册，北京：化学工业出版社，1980。 [5]. 谭天恩等编，《化工原理》上、下册，北京：化学工业出版社1984。 [6] Stanley E. Charm, The Fundamentals of Food Engineering. AVI Publishing inc 1978 [7] Dennis R.Heldman. Food Process Engineering. AVI Publishing Company inc:1981
食品工程原理第七章 传质原理PPT课件
第七章 传质原理
第一节 传质基础
一、食品工业中的传质过程
1．气体吸收和脱吸 饮料冲气（CO2）、通气发酵、挥发性香精回收、油脂氢 化、糖汁饱充、天然油料脱臭等。 2．空气调节 空气的增湿与减湿。 3．吸附 动、植物油脱色、自来水净化等。
整体概况
概况一
点击此处输入 相关文本内容
01
概况二
点击此处输入 相关文本内容
换算的要点：取一定量的混合物作为基准，然后根据组成 定义再作换算。
三、相平衡及其计算
两相接触时，组分在两相间传递，最后达到平衡，此时两 相中各组分的组成不再发生变化。平衡时组分在两相中的 组成关系称为组分在两相间的平衡关系。表示两相间平衡 关系的曲线称为平衡线。 在相图上，传递的推动力为体系实际状态与平衡状态间的 差距，可以用表示两相组成的状态点与平衡线的水平距离 表示，也可以用此点与平衡线的垂直距离表示。
描述分子扩散通量的方程——Fick第一定律：
jA DABddrzA
JA
DAB
dcA dz
DAB=DBA
jB DBAddrzB
JB
DB
dcB A dz
Fick第一定律只适用于由于分子无规则热运动而引起的
扩散。若在扩散的同时伴有混合物的主体流动，则实际
传递通量除分子扩散通量外，还应考虑由于主体流动而
形成的通量。
02
概况三
点击此处输入 相关文本内容
03
4．结晶 蔗糖、葡萄糖、蜂蜜中糖分、冰淇淋中乳糖等。 5．固——液萃取 从油料种子中提取油脂、从甘蔗（甜菜）中提糖等。 6．干燥 果蔬干制、奶粉制造、面包和饼干的焙烤、淀粉制造、以 及酒糟、酵母、麦芽、砂糖的干燥等。 7．蒸馏 在酿酒工业中是应用最早的单元操作。
第一节 传质基础
一、食品工业中的传质过程
1．气体吸收和脱吸 饮料冲气（CO2）、通气发酵、挥发性香精回收、油脂氢 化、糖汁饱充、天然油料脱臭等。 2．空气调节 空气的增湿与减湿。 3．吸附 动、植物油脱色、自来水净化等。
整体概况
概况一
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01
概况二
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换算的要点：取一定量的混合物作为基准，然后根据组成 定义再作换算。
三、相平衡及其计算
两相接触时，组分在两相间传递，最后达到平衡，此时两 相中各组分的组成不再发生变化。平衡时组分在两相中的 组成关系称为组分在两相间的平衡关系。表示两相间平衡 关系的曲线称为平衡线。 在相图上，传递的推动力为体系实际状态与平衡状态间的 差距，可以用表示两相组成的状态点与平衡线的水平距离 表示，也可以用此点与平衡线的垂直距离表示。
描述分子扩散通量的方程——Fick第一定律：
jA DABddrzA
JA
DAB
dcA dz
DAB=DBA
jB DBAddrzB
JB
DB
dcB A dz
Fick第一定律只适用于由于分子无规则热运动而引起的
扩散。若在扩散的同时伴有混合物的主体流动，则实际
传递通量除分子扩散通量外，还应考虑由于主体流动而
形成的通量。
02
概况三
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03
4．结晶 蔗糖、葡萄糖、蜂蜜中糖分、冰淇淋中乳糖等。 5．固——液萃取 从油料种子中提取油脂、从甘蔗（甜菜）中提糖等。 6．干燥 果蔬干制、奶粉制造、面包和饼干的焙烤、淀粉制造、以 及酒糟、酵母、麦芽、砂糖的干燥等。 7．蒸馏 在酿酒工业中是应用最早的单元操作。
食品工程原理课件课件
。
物理污染控制
防止食品受到杂质、尘 埃、碎屑等物理污染。
03
食品工程原理
流体流动原理
1 2
3
牛顿流体定律
描述流体在剪切力作用下的流动行为，即剪切应力与剪切速 率成正比。
流体静压力
流体在静止状态下所受到的压力，与流体深度和重力加速度 有关。
伯努利方程
表示流体在流动过程中，流速、压强和位置之间的关系，是 流体动力学的基本方程。
质量传递
涉及物质浓度的变化和物质传递的过程，是化学 工程中的重要概念。
04
食品工程应用
食品加工过程控制
温度控制
温度是影响食品加工过程的关键因素 ，需要精确控制以保持食品的品质和 安全。
液态食品的流动与传热
通过控制加工过程，可以改变食品的 质地、口感、营养成分等，以满足消 费者需求。
压力控制
在某些食品加工过程中，压力控制也 是重要的，如高压杀菌和真空处理等 。
总结词
环保、安全、功能性
详细描述
随着消费者对环保和食品安全意识的提高，新型食品包装材料的应用越来越受到关注。 新型包装材料应具备环保、安全和功能性等特点，如可降解材料、无毒油墨和抗菌包装 等。这些材料可以降低环境污染和危害人体健康的风险，同时提高产品的附加值和市场
竞争力。
06
总结与展望
总结
内容回顾
食品工程的重要性
食品工程是保障食品安全和品质的重 要手段，通过科学的方法和技术手段， 提高食品生产的效率和产品质量。
食品工程的发展对于满足人们日益增 长的食品需求和提高生活水平具有重 要意义。
食品工程的历史与发展
01
食品工程的历史可以追溯到古 代的食品加工技术，如制糖、 酿酒等。
物理污染控制
防止食品受到杂质、尘 埃、碎屑等物理污染。
03
食品工程原理
流体流动原理
1 2
3
牛顿流体定律
描述流体在剪切力作用下的流动行为，即剪切应力与剪切速 率成正比。
流体静压力
流体在静止状态下所受到的压力，与流体深度和重力加速度 有关。
伯努利方程
表示流体在流动过程中，流速、压强和位置之间的关系，是 流体动力学的基本方程。
质量传递
涉及物质浓度的变化和物质传递的过程，是化学 工程中的重要概念。
04
食品工程应用
食品加工过程控制
温度控制
温度是影响食品加工过程的关键因素 ，需要精确控制以保持食品的品质和 安全。
液态食品的流动与传热
通过控制加工过程，可以改变食品的 质地、口感、营养成分等，以满足消 费者需求。
压力控制
在某些食品加工过程中，压力控制也 是重要的，如高压杀菌和真空处理等 。
总结词
环保、安全、功能性
详细描述
随着消费者对环保和食品安全意识的提高，新型食品包装材料的应用越来越受到关注。 新型包装材料应具备环保、安全和功能性等特点，如可降解材料、无毒油墨和抗菌包装 等。这些材料可以降低环境污染和危害人体健康的风险，同时提高产品的附加值和市场
竞争力。
06
总结与展望
总结
内容回顾
食品工程的重要性
食品工程是保障食品安全和品质的重 要手段，通过科学的方法和技术手段， 提高食品生产的效率和产品质量。
食品工程的发展对于满足人们日益增 长的食品需求和提高生活水平具有重 要意义。
食品工程的历史与发展
01
食品工程的历史可以追溯到古 代的食品加工技术，如制糖、 酿酒等。
食品工程原理(全套课件366P)
大气压强，符号pa，简称大气压。 （1）绝对压强 以绝对零压计算的压强(p)
（2）相对压强 :以当地大气压强为基准用测压仪表测出的压强，
分为表压强pg 和真空度pvm。
其中： pg = p － pa
pvm = pa － p
注意：pg 、p、pa、pvm 的范围，而且pvm = －pg
p
pg
pvm
2、液位的测量与控制 3、液封高度的计算
止流体内部，任一点处流体静压强在
各个方向上都相等。
2、压强的单位
SI单位N/m2，称帕斯卡，符号Pa。 1atm=1．033kgf/cm2=760mmHg
=10.33mH2O=1．0133×105Pa=1．0133bar
1at=1kgf/cm2=735．6mmHg=10mH2O=9．81×104Pa=0．981bar 3、压强的表示方法
食品加工科学化进展的一个重 要方面是在食品加工领域引入和应用 了化工单元操作过程，它促使食品工 业朝着大规模、连续化、自动化的工 业生产方向发展。
一、食品工程与单元操作
将食品加工与化工单元操作 过程科学而巧妙地结合起来，形成了 食品科学与工程学科，食品工程的基 础之一就是单元操作——食品加工过 程中普遍采用的、操作原理相同、设 备相近、具有相同作用的一些物理性 典型操作过程。
流体-----液体和气体的通称。 流体特性：流动性、可压缩性、粘性等。 食品加工过程所处理的原辅料、半成品、产品，很大一部分
以流体状态存在，操作过程往往是在流动条件下进行。因此 流体的输送、流动的状态、流量的控制、过程进行的程度、 操作效率等都与流体的流动有关，本章讨论流体流动的基本 原理，重点流体在管内流动时m的规律及其应用。 讨论前提：流体为连续介质。V
（2）相对压强 :以当地大气压强为基准用测压仪表测出的压强，
分为表压强pg 和真空度pvm。
其中： pg = p － pa
pvm = pa － p
注意：pg 、p、pa、pvm 的范围，而且pvm = －pg
p
pg
pvm
2、液位的测量与控制 3、液封高度的计算
止流体内部，任一点处流体静压强在
各个方向上都相等。
2、压强的单位
SI单位N/m2，称帕斯卡，符号Pa。 1atm=1．033kgf/cm2=760mmHg
=10.33mH2O=1．0133×105Pa=1．0133bar
1at=1kgf/cm2=735．6mmHg=10mH2O=9．81×104Pa=0．981bar 3、压强的表示方法
食品加工科学化进展的一个重 要方面是在食品加工领域引入和应用 了化工单元操作过程，它促使食品工 业朝着大规模、连续化、自动化的工 业生产方向发展。
一、食品工程与单元操作
将食品加工与化工单元操作 过程科学而巧妙地结合起来，形成了 食品科学与工程学科，食品工程的基 础之一就是单元操作——食品加工过 程中普遍采用的、操作原理相同、设 备相近、具有相同作用的一些物理性 典型操作过程。
流体-----液体和气体的通称。 流体特性：流动性、可压缩性、粘性等。 食品加工过程所处理的原辅料、半成品、产品，很大一部分
以流体状态存在，操作过程往往是在流动条件下进行。因此 流体的输送、流动的状态、流量的控制、过程进行的程度、 操作效率等都与流体的流动有关，本章讨论流体流动的基本 原理，重点流体在管内流动时m的规律及其应用。 讨论前提：流体为连续介质。V
食品工程原理传热PPT课件
.
36
3、流体的流动状况：湍流的对流传热系数 比层流大得多。强制对流的对流传热系数比 自然对流大的多；
4、传热壁面的形状、位置及大小：形状如 管、板、翅片；位置如管束的排列方式、垂 直放置或水平放置；尺寸如管径、管长等。
.
37
（二）对流传热系数的特征数方程
通过量纲分析，对流传热过程的特征数关联 式可用下式表示：
.
20
（二）多层平壁的稳态导热
如图所示：以三层平壁为例
➢假定各层壁的厚度分别为δ1，
δ2，δ3，各层材质均匀，热导率
Q
分别为λ1，λ2，λ3，皆视为常数； b1 b2 b3
➢层与层之间接触良好，相互接 t
触的表面上温度相等，各等温面 亦皆为垂直于x轴的平行平面。
t1 t2 t3
➢壁 的 面 积 为 A， 在 稳 定 导 热 过
.
δ
19
根据傅立叶定律
对稳态导热，q为常量，分离变量后积分，积分
边界条件：当x=0时，t= t1；x=δ 时，t= t2，
Q φ A(t1t2)t1t2
t R
Δt=t1-t2 为 导 热 的 推 动 力 而 R=δ/λA 则 为 导 热 的 热
A
阻
结论：热传导距离越小，材料导热系数越大 ，导热面积越大，则热阻越小，当传热推动 力一定时，热流量越大。
第五章 传 热
.
1
第一节 概述
.
2
一、传热及在食品工程中的应用
• 1、传热：因温度差的存在而产生的能量传递。 • 2、传热在食品工程中的应用 • （1）食品的加热或冷却 • 食品加工中的加热灭菌过程、冷冻降温过程以
及某些单元操作（如蒸馏、蒸发、干燥、结晶等） 需传热，要求传热速度越快越好。 • （2）回收热量或冷量，节约能源。 • （3）保温或保冷：要求传热速度越慢越好，如冰 箱冷藏食品或保温。
食品工程原理完整PPT课件
其余前后处理中的操作步骤则以物理加工为主要 特征，为反应器中的过程提供优惠条件，但它们 却占据生产过程的大部分，占据企业大部分的设 备投资和操作费用。
食品与生物工程学院
主讲人：刘伟民 （查询教师请登录学院网页）
江苏大学《食品工程原理》课件
食品工业中的物理过程或物理操作步骤，对食品 工程师、科研人员及管理人员而言，非常重要。
processes is unified and simplified.
工业和过程生产线按单元操作分割，以统一和简
化描述。
食品与生物工程学院
主讲人：刘伟民 （查询教师请登录学院网页）
江苏大学《食品工程原理》课件
0.2.2 单元操作的特点
都是物理操作； 都是共有的操作； 原理相同，设备通用（不同过程中，设备的个数
的 设 计 指动量、热量、 浓 度 （ 指单 位 体积 物 差除以传递阻 一 求 传 （3）数学模型辅助实验测
主 设备 物质量)
理量）梯度乘系数
力
递阻力 （4）实验测掩盖求通量
线
完成 选用 设计 计算
选用 动量 型 设备
需求出设备的动 量通量(指单位 面积单位时间的 动量)
运用规律：动量通量 绝对值等于速度梯度 乘比例系数动力粘度 或表观动力粘度
食品与生物工程学院
主讲人：刘伟民 （查询教师请登录学院网页）
江苏大学《食品工程原理》课件
对涉及生物、化学加工的食品加工过程而言，过 程的核心应当是生物化学或化学反应过程和设备 （反应器）。
为了过程得以经济有效地进行，反应器中应保持 某些优惠条件，如适宜的压强、温度、浓度、界 面积。
食品与生物工程学院
食品与生物工程学院
主讲人：刘伟民 （查询教师请登录学院网页）
食品与生物工程学院
主讲人：刘伟民 （查询教师请登录学院网页）
江苏大学《食品工程原理》课件
食品工业中的物理过程或物理操作步骤，对食品 工程师、科研人员及管理人员而言，非常重要。
processes is unified and simplified.
工业和过程生产线按单元操作分割，以统一和简
化描述。
食品与生物工程学院
主讲人：刘伟民 （查询教师请登录学院网页）
江苏大学《食品工程原理》课件
0.2.2 单元操作的特点
都是物理操作； 都是共有的操作； 原理相同，设备通用（不同过程中，设备的个数
的 设 计 指动量、热量、 浓 度 （ 指单 位 体积 物 差除以传递阻 一 求 传 （3）数学模型辅助实验测
主 设备 物质量)
理量）梯度乘系数
力
递阻力 （4）实验测掩盖求通量
线
完成 选用 设计 计算
选用 动量 型 设备
需求出设备的动 量通量(指单位 面积单位时间的 动量)
运用规律：动量通量 绝对值等于速度梯度 乘比例系数动力粘度 或表观动力粘度
食品与生物工程学院
主讲人：刘伟民 （查询教师请登录学院网页）
江苏大学《食品工程原理》课件
对涉及生物、化学加工的食品加工过程而言，过 程的核心应当是生物化学或化学反应过程和设备 （反应器）。
为了过程得以经济有效地进行，反应器中应保持 某些优惠条件，如适宜的压强、温度、浓度、界 面积。
食品与生物工程学院
食品与生物工程学院
主讲人：刘伟民 （查询教师请登录学院网页）