| Competencias |
| Código | |
| A1 | Aplicar coneixements de càlcul numèric, mètodes numèrics, informàtica i bioestadística. |
| A13 | Tenir capacitat d'analitzar dades (resultats, fer tractament estadístics) propis del camp científic. |
| A14 | Dissenyar protocols experimentals de laboratori i aplicar-los. |
| A17 | Manipular amb seguretat materials químics i biològics i valorar els seus riscos. |
| A19 | Conèixer i aplicar el disseny i enginyeria de bioreactors. |
| A22 | Integrar els fonaments de les ciències de la vida amb els de l'enginyeria en el desenvolupament de productes i aplicacions. |
| B1 | Aprendre a aprendre. |
| B2 | Capacitat d'anàlisi i de síntesi. |
| B3 | Aplicar el pensament crític, lògic i creatiu. |
| B4 | Resoldre problemes de forma efectiva. |
| B5 | Treballar de forma autònoma amb iniciativa i responsabilitat personal. |
| B6 | Habilitat per a treballar en equip, com a membre de l'equip o com a líder. |
| B7 | Tenir solvència en la cerca i ús d'informació bibliogràfica específica. |
| B8 | Capacitat per analitzar críticament la informació. |
| B9 | Capacitat per establir prioritats i objectius i planificar el temps de forma efectiva. |
| B11 | Capacitat per prendre decisions en situacions complexes. |
| B14 | Actuar sempre amb respecte i educació amb tothom. |
| C2 | Utilitzar com a usuari les eines bàsiques en TIC. |
| C5 | Expressar-se correctament (tant de forma oral com escrita) en català i en castellà. |
| Objetivos de aprendizaje |
| Objetivos | Competencias | ||
| Definir los principales tipos de biorreactores, describir sus características básicas e identificar sus aplicaciones más importantes tanto para procesos enzimáticos como para procesos con microorganismos. Identificar y describir los elementos necesarios para llevar a cabo el diseño de un biorreactor, tales como las ecuaciones cinéticas más comunes y las ecuaciones de diseño. Analizar los reactores ideales para abordar el posterior desarrollo de reactores reales | A1 A19 |
B1 B2 B3 B4 B5 |
C2 |
| Desarrollar habilidades de razonamiento crítico | A1 |
B2 B3 B4 B5 B7 B8 |
C5 |
| Desarrollar habilidades de razonamiento creativo | A1 |
B3 B4 B5 B11 |
C5 |
| Estudiar en el laboratorio algunos bioprocesos a escala reactor. Familiarizar al estudiante las técnicas y métodos propios de los biorreactores | A1 A13 A14 A17 A19 A22 |
B6 B7 B9 B14 |
C5 |
| Contenidos |
| tema | Subtema |
| Capítol 1. Balanços molars | Identitat Química Equació de Velocitat Equació de Balanç General de Mols Balanç Molar en Diferents Tipus de Reactors |
| Capítol 2. Conversió i Dimensionament de reactors | Conversió Dimensionament de reactors Avaluació d’Integrals Numèriques Reactors en Sèrie |
| Capítol 3. Llei de velocitat i Estequiometria | Velocitats de Reacció Relatives Llei de Potència Constant de Velocitat, k Reaccions Elementals Lleis de Velocitat No-Elementals Reaccions Reversibles Equacions de Disseny Temps Espacial |
| Capítol 4. Disseny de Reactors Isotèrmics | Part 1: Balanços Molars en Termes de Conversió Algoritme per al Disseny de Reactors Isotèrmics Aplicacions/Exemples del Algoritme per a CRE Reaccions Reversibles Solucions EDO (Polymath) per a Problemes de CRE Reactors PBR amb Caiguda de Pressió Part 2: Altres Variables diferents de la Conversió Altres Variables diferents de la Conversió Reactors de Membrana Semibatch Reactors |
| Capítol 5. Distribució de temps de residència en reactors | Distribució de temps de residència RTD per reactors ideals Models per a calcular concentracions i conversions a la sortida A. Model de segregació Model de segregació aplicat a un RFP ideal Model de segregació aplicat a un RFL Model de segregació aplicat a un CSTR B. Model de Mescla Màxima |
| Capítol 6. Cinètica enzimàtica i microbiana | Cinètica enzimàtica. Cinètica de Michaelis-Menten Inhibició competitiva d’una substància estranya Inhibició no competitiva d’una substància estranya Inhibició per substracte Cinètica amb enzims immobilitzats Cinètica microbiana Cinètica de creixement exponencial. Model de Monod Alternatives al model de Monod Estequiometria, rendiments fraccionals i model de Monod generalitzat. Fermentacions limitades pel transport d’oxigen. |
| Capítol 7 Disseny De Reactors Bioquímics | Configuracions de bioreactors Reactor Agitat Columna de Bombolleig Reactor Airlift Reactor Empacat Reactor Fluiditzat Reactor de Llit de Goteig (Trickle Bed) |
| Planificación |
| Metodologías :: Pruebas | |||||||||
| Competencias | (*) Horas en clase | Horas fuera de clase | (**) Horas totales | ||||||
| Actividades introductorias |
|
15 | 0 | 15 | |||||
| Sesión magistral |
|
30 | 0 | 30 | |||||
| Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria |
|
15 | 0 | 15 | |||||
| Prácticas en laboratorios |
|
15 | 15 | 30 | |||||
| Resolución de problemas/ejercicios |
|
20 | 30 | 50 | |||||
| Anteproyecto |
|
23.5 | 0 | 23.5 | |||||
| Atención personalizada |
|
20 | 0 | 20 | |||||
| Pruebas de desarrollo |
|
2 | 0 | 2 | |||||
| Pruebas de desarrollo |
|
2 | 0 | 2 | |||||
| (*) En el caso de docencia no presencial, serán las horas de trabajo con soporte virtual del profesor. (**) Los datos que aparecen en la tabla de planificación son de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos | |||||||||
| Metodologías |
| descripción | |
| Actividades introductorias | Presentación de la asignatura, explicación de la metodología que se utilizará en la asignatura, comunicación de los criteros de evaluación, formación de grupos de trabajo |
| Sesión magistral | exposición del contenido de cada tema |
| Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria | reslución de problemas relacionados con la temática de la asignatura por parte del alumno con supervisión del profesor |
| Prácticas en laboratorios | realización de prácticas en el laboratorio en las que se apliquen los conocimientos adquiridos |
| Resolución de problemas/ejercicios | resolución de problemas relacionados con la temática de la asignatura |
| Anteproyecto | realización de proyectos que permeten la cooperación de diversas asignaturas y que enfrentan a los alumnos, trabajando en equipo, a problemas abiertos que les hacen entrenar, entre otras, sus capacidades de aprendizaje en cooperación, de liderazgo , de comunicación y de fortalecimiento de las relaciones personales |
| Atención personalizada |
|
|
| Evaluación |
| descripción | Peso | ||
| Prácticas en laboratorios | Realización de prácticas en el laboratorio en las que se apliquen los conocimientos adquiridos. Las prácticas de laboratorio son obligatorias, las faltas de asistencia deberán ser debidamente justificadas siendo en todo caso necesario un 80% de asistencia mínimo para que las prácticas sean evaluadas. Del porcentaje indicado en las prácticas de laboratorio un 80% corresponde la nota de los informes que se hacen en grupo (nota conjunta) y un 20% a las aptitudes en el laboratorio (nota individual) Prácticas de laboratorio: estarán relacionadas cen lo posible con los temas de los proyectos Turno A: 9 – 16 nov (15 nov. No). Lab 304 EQ Turno B: 19 – 23 nov. Lab 304 EQ En horario de 12-15 h Se entregará a los alumnos un guión de cada práctica. Las prácticas se realizarán en grupo. Los profesores supervisarán el trabajo de los alumnos Los alumnos habrán de venir al laboratorio provistos de bata, gafas, libreta y guiones de prácticas. Se pedirá informe de laboratorio al finalizar las mismas. Fecha límite de entrega: 10 de Diciembre |
20% | |
| Resolución de problemas/ejercicios | Resolución de problemas relacionados con la temática de la asignatura que el alumno realizará por su cuenta y entregará al profesor. Se entregará un ejercicio cada 2 semanas | 10% | |
| Anteproyecto | Realización de proyectos que permeten la cooperación de diversas asignaturas y que enfrentan a los alumnos, trabajando en equipo, a problemas abiertos que les hacen entrenar, entre otras, sus capacidades de aprendizaje en cooperación, de liderazgo , de comunicación y de fortalecimiento de las relaciones personales |
15% | |
| Pruebas de desarrollo |
exámen parcial (nota mínima requerida 4) |
25% | |
| Pruebas de desarrollo |
exámen final (nota mínima requerida 4) |
30% | |
| Otros | |||
| Otros comentarios y segunda convocatoria | |||
|
La evaluación será continua. Durante las dos primeras semanas el alumno puede renunciar a la evaluación continua. Deberá hacerlo por escrito y se le contestará también por escrito. En este caso el examen parcial quedará incluido en el examen final que será diferente al de los otros alumnos y que contará un 80% de la nota, correspondiendo el 20% restante a las prácticas de laboratorio que son obligatorias Las prácticas de laboratorio son obligatorias, las faltas de asistencia deberán ser debidamente justificadas siendo en todo caso necesario un 80% de asistencia mínimo para que las prácticas sean evaluadas. Del porcentaje indicado en las prácticas de laboratorio un 80% corresponde la nota de los informes que se hacen en grupo (nota conjunta) y un 20% a las aptitudes en el laboratorio (nota individual) Primer Parcial: tercera semana de Noviembre Prácticas de laboratorio: estarán relacionadas cen lo posible con los temas de los proyectos Turno A: 9 – 16 nov (15 nov. No). Lab 304 EQ Turno B: 19 – 23 nov. Lab 304 EQ En horario de 12-15 h Se entregará a los alumnos un guión de cada práctica. Las prácticas se realizarán en grupo. Los profesores supervisarán el trabajo de los alumnos Los alumnos habrán de venir al laboratorio provistos de bata, gafas, libreta y guiones de prácticas. Se pedirá informe de laboratorio al finalizar las mismas. Fecha límite de entrega: 10 de Diciembre Se entregará un hand-out más o menos cada dos semanas. El primer parcial será alrededor del 21 de Noviembre |
|||
| Fuentes de información |
| Básica |
Fogler, H.S., Ingeniería de las Reacciones Químicas, 2000, Prentice Hall
Fogler, H.S., Ingeniería de las Reacciones Químicas, ,
Doran, P.M., Principios de Ingeniería de los Bioprocesos, 1998, Acribia S.A.
, , , |
|||||
| Complementária |
Atkinson, B., Reactores Bioquímicos, 1986, Editorial Reverté
Levenspiel, O., Ingeniería de las Reacciones Químicas, 1993, Editorial Reverté
Shuler, M., Bioprocess Engineering, , Prentice Hall
Van´t Rier and Tramper, Basic Bioreactor Design, 1991, Marcel Dekker
Crueger, W. and Crueger, A., Biotecnología: Manual de Biotecnología Industrial, 1993, Editorial Acribia
, , , |
|||||
| Recomendaciones |
| Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente | ||||||
|
||||||