Engenharia Bioquímica
Objetivos
Pretende-se estimular nos alunos a capacidade de desenvolver processos em reactores onde a velocidade da reacção é controlada por cinética bioquímica. Os conceitos adquiridos permitirão aos alunos desenvolver e operar processos industriais de base biotecnológica.
Caracterização geral
Código
12184
Créditos
6.0
Professor responsável
Maria Ascenção Carvalho Fernandes Miranda Reis, Maria Filomena Andrade de Freitas
Horas
Semanais - 4
Totais - A disponibilizar brevemente
Idioma de ensino
Português
Pré-requisitos
Nenhuns
Bibliografia
1 - Bailey, J.E. and Ollis, D.F. (1986). Biochemical Engineering Fundamentals. McGraw-Hill, New York, USA.
Método de ensino
Aulas teóricas e teórico-práticas (resolução de problemas) e uma aula de laboratório
Visita a uma instalação industrial ou piloto na área da biotecnologia
Método de avaliação
Aprovação à disciplina por avaliação continua tem de obedecer simultaneamente aos seguintes 3 critérios:
1- A média aritmética dos 2 testes tem de ser maior ou igual a 9,5 valores
2- Realização e avaliação/discussão do trabalho de laboratório
3- A nota final ponderada (60% dos testes + 40% do trabalho de laboratório) tem de ser maior ou igual a 9,5 valores
Aprovação à disciplina por exame final tem de obedecer simultaneamente aos seguintes 3 critérios:
1- A nota do exame tem de ser maior ou igual a 9,5 valores
2- Realização e avaliação/discussão do trabalho de laboratório
3- A nota final ponderada (60% do exame + 40% do trabalho de laboratório) tem de ser maior ou igual a 9,5 valores
Nota: Na realização dos testes ou exames não serão permitidas máquinas calculadoras gráficas.
Conteúdo
I- Análise e Operação de Biorreactores
1.1- Calculo de parâmetros cinéticos e estequiométricos1.1.1- Estequiometria de crescimento e formação de produto (balanços elementares e redox, rendimento em biomassa e produto e carência de oxigénio)
1.1.2- Cinética de crescimento microbiano
1.1.3- Cinética de formação de produto e de consumo de substrato
1.2- Reactor descontínuo (batch) , contínuo com agitação (CSTR), semicontínuo (fed batch) e de fluxo pistão (PFR)
1.2.1- Balanços materiais
1.2.2- Cálculo de estado estacionário
1.2.3- Dimensionamento e optimização
II- Transferencia de Massa em Biorreactores Arejados
2.1- Princípios de transferencia de massa gás-líquido2.2- Balanços de massa em biorreactores arejados
2.3- Tipos de biorreactores arejados
2.3.1- Coluna de bolhas
2.3.2- Biorreactores com agitação mecânica
2.4- Determinação do “hold up” e área interfacial
2.5- Determinação experimental e por recurso a correlações empíricas do coeficiente de transferencia de massa gás-líquido
III- Transferência de Calor em Biorreactores
3.1- Balanços de energia e determinação de coeficientes de transferência de calor3.2- Esterilização de meios de crescimento
3.2.1- Cinética de morte
3.1- Dimensionamento de esterilizadores contínuos e descontínuos