Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie - Centralny System UwierzytelnianiaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Inżynieria bioprocesowa

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: B.4s.INB.SI.BBTSX Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Inżynieria bioprocesowa
Jednostka: Katedra Technologii Węglowodanów
Grupy: Biotechnologia, 4 sem. stacjonarne, obowiązkowe
Punkty ECTS i inne: 5.00 LUB 4.00 (zmienne w czasie)
zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Skrócony opis:

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z opisem ilościowym procesów występującymi w przemyśle spożywczym, przemyśle farmaceutycznym, przemysłach pokrewnych i w ochronie środowiska.

Pełny opis:

Wykłady:

- Podstawowe informacje o procesach i ich bilansowaniu (podział procesów, zmienne intensywne i ekstensywne, rodzaje bilansów, zasady sporządzania bilansu).

- Właściwości mechaniczne materiału biologicznego (odkształcenie ścinające, naprężenie styczne, szybkość ścinania, płyny nieniutonowskie ich podział i charakterystyka.

- Podstawy wymiany pędu, energii cieplnej i masy (przepływy płynów w rurociągach i złożach, ruch cząstek w płynach, podstawy transportu ciepła, podstawy transportu masy.

- Wybrane procesy jednostkowe, mechaniczne (filtracja zawiesin i filtry, sedymentacja zawiesin i odstojniki, fluidyzacja, mieszanie i mieszalniki).

- Wybrane procesy jednostkowe ( zatężanie roztworów i krystalizacja, destylacja molekularna, rektyfikacja, suszenie sublimacyjne, ekstrakcja w układzie ciecz – ciało stałe).

- Stechiometria i kinetyka reakcji enzymatycznych (równowaga chemiczna, krzywe kinetyczne i sposoby ich wyznaczania, szybkość reakcji enzymatycznej, równanie kinetyczne i sposoby określenia jego postaci) modelowanie procesów enzymatycznych w różnych typach reaktorów izotermicznych i nieizotermicznych)

- Elementy inżynierii bioreaktorowej (stechiometria wzrostu biomasy, stopnie redukcji, właściwa szybkość wzrostu, modele wzrostu, modelowanie bioreaktorów pracujących okresowo i bioreaktorów przepływowych)

Ćwiczenia:

- Przeliczanie jednostek. Zasady sporządzania bilansów masy.

- Obliczenia oporów przepływu płynów w rurociągach (liczba Reynoldsa, współczynniki oporu, zmiana geometrii, opory lokalne). Moc pompy.

- Obliczenia projektowe wymiany ciepła (straty cieplne w rurociągach, wyznaczanie współczynników wnikania ciepła, powierzchnia wymiany ciepła).

- Obliczenia projektowe dla procesu ekstrakcji w układzie ciecz-ciało stałe.

- Obliczenia procesowe dotyczące gazów wilgotnych i suszenia.

- Stechiometria i kinetyka reakcji enzymatyczny.

- Stechiometria i kinetyka wzrostu biomasy.

- Bioreaktory przepływowe zbiornikowe - obliczenia procesowe.

- Pomiar wybranych wielkości fizycznych i fizykochemicznych (ciśnienie statyczne i dynamiczne, wilgotność względna).

- Pomiar profilu prędkości w rurociągu w skali przemysłowej.

- Połączenie równoległe i szeregowe pomp. Charakterystyka i punkt pracy pompy.

- Opory przy przepływie przez kolumnę z wypełnieniem nieruchomym.

- Wymiennik ciepła. Współczynnik przenikania ciepła.

- Zmiana parametrów powietrza wilgotnego.

Literatura:

Podstawowa:

P. Lewicki (praca zbiorowa), Inżynieria procesowa i aparatura przemysłu spożywczego, WNT, Warszawa 2005.

P. Lewicki, D. Witrowa-Rajchert, Inżynieria i aparatura przemysłu spożywczego, SGGW, Warszawa 2002.

K. Szewczyk, Bilansowanie i kinetyka procesów biochemicznych, OWPW, Warszawa 2005.

Uzupełniająca:

J. Bałdyga , M. Henczka , W. Podgórska. Obliczenia w inżynierii bioreaktorów OWPW, Warszawa 2012.

S. Aiba, A Humphrey, N. Millis, Inżynieria biochemiczna, WNT, Warszawa 1977.

Efekty uczenia się:

WIEDZA - absolwent zna i rozumie:

- właściwości mechaniczne, w tym właściwości reologiczne, materiału pochodzenia biologicznego oraz rozumie konsekwencje wynikające z różnych zachowań lepkościowych płynów będących w ruchu w instalacjach przemysłowych

- podstawowe prawa fizyki i fizykochemii oraz umie zdefiniować wielkości fizykochemiczne (wraz z jednostkami) wykorzystywane w inżynierii bioprocesowej, zna najważniejsze procesy jednostkowe występujące w przemysłach związanych z biotechnologiami (przemysł spożywczy, przemysł farmaceutyczny, oczyszczalnie ścieków, przemysły pokrewne), rozumie ich sens fizyczny oraz umie podać ich ilościowy opis

- wybrane zagadnienia z zakresu inżynierii reakcji enzymatycznych dotyczące stechiometrii, kinetyki (szybkość reakcji, równanie kinetyczne) oraz dotyczące modelowania różnych typów reaktorów chemicznych (okresowe, przepływowe zbiornikowe i rurowe, izotermiczne, nie-izotermiczne)

- wybrane zagadnienia z zakresu inżynierii bioprocesów, dotyczące stechiometrii (współczynniki wydajności, stopnie redukcji), kinetyki (właściwa szybkość wzrostu, modele niestrukturalne i strukturalne) oraz dotyczące opisu wzrostu biomasy w różnych typach bioreaktorów

UMIEJĘTNOŚCI - absolwent potrafi:

- korzystać z dostępnych danych dotyczących właściwości fizykochemicznych substancji pochodzenia organicznego (biologicznego)

- sporządzić bilans pędu (sił) masy i energii cieplnej różnych procesów jednostkowych w przemysłach związanych z biotechnologiami (przemysł spożywczy, przemysł farmaceutyczny, oczyszczalnie ścieków, przemysły pokrewne)

- potrafi wykorzystać podstawowe równania w obliczeniach procesowych z uwzględnieniem jednostek wielkości fizykochemicznych

- przygotować dokumentację (sprawozdanie) wykonanego ćwiczenia laboratoryjnego i projektu

KOMPETENCJE SPOŁECZNE - absolwent jest gotów do:

- współpracy w ramach małego zespołu

Metody i kryteria oceniania:

Wykłady: test jednokrotnego wyboru, kilka zadań tekstowych (70%)

Ćwiczenia: kolokwia, sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych, projekty (30%)

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2017/2018" (zakończony)

Okres: 2018-02-26 - 2018-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia laboratoryjne, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Narcyz Grzesik
Prowadzący grup: Urszula Goik, Narcyz Grzesik
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia laboratoryjne - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2018/2019" (zakończony)

Okres: 2019-02-25 - 2019-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia laboratoryjne, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Urszula Goik, Narcyz Grzesik
Prowadzący grup: Urszula Goik, Narcyz Grzesik
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia laboratoryjne - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2019/2020" (zakończony)

Okres: 2020-02-24 - 2020-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia laboratoryjne, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Paweł Ptaszek
Prowadzący grup: Urszula Goik, Paweł Ptaszek
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia laboratoryjne - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie.