| Competences |
| Type A | Code | Competences Specific |
| A1.5 | Apply the principles of engineering in the context of the life sciences to define conditions and strategies that make it possible to design and optimise the production processes of biological systems. | |
| A5.1 | Ability to understand and use the principles of bioprocess engineering and technology applied to food, which includes food engineering and technology, basic food engineering and operations and food technology. | |
| A5.2 | Ability to understand and use the principles of processes and bioprocesses in the agri-food industries. | |
| Type B | Code | Competences Transversal |
| B4.1 | Learn effective ways to assimilate knowledge and behaviour. | |
| Type C | Code | Competences Nuclear |
| Learning outcomes |
| Type A | Code | Learning outcomes |
| A1.5 |
Tria el reactor o combinació de reactors més adequats per tractar sistemes reactius. Identifica i descriu els elements necessaris per dissenyar un bioreactor, com ara les equacions cinètiques més comunes i les equacions de disseny. | |
| A5.1 |
Planteja els balanços de matèria i energia en un sistema amb reacció química i desenvolupa els models matemàtics bàsics per a reactors ideals. Analitza els reactors ideals per a abordar posteriorment el disseny de bioreactors. Coneix les equacions de velocitat que regeixen els fenòmens de transport en bioreactors. Desenvolupa mecanismes de reacció consistents amb les lleis cinètiques i les dades experimentals. Analitza el comportament dels diferents tipus de reactors quan s'utilitzen individualment o combinats. | |
| A5.2 |
Defineix els principals tipus de bioreactors, descriu les seves característiques bàsiques i identifica les seves aplicacions més importants, tant per a processos enzimàtics, lliures i immobilitzats, com per a processos amb microorganismes. Integra els coneixements de fonaments d'enginyeria de processos en el disseny de bioreactors. | |
| Type B | Code | Learning outcomes |
| B4.1 |
Desenvolupa estrategies pròpies per resoldre problemes i trobar solucions. | |
| Type C | Code | Learning outcomes |
| Contents |
| Topic | Sub-topic |
| TEMA 1: Cinètica | 1.1 Equilibri químic i cinètica 1.2 Dependència de la velocitat de reacció amb la composició i la temperatura 1.3 Lleis de velocitat i estequiometria |
| TEMA 2: Disseny de reactors ideals | 2.1. Definició de conversió 2.2. Equacions de disseny 2.2.1. Reactors en discontinu (batch) 2.2.2. Reactors en continu 2.3. Aplicacions de les equacions de disseny pels reactors de flux continu i discontinu 2.4. Reactors en sèrie 2.5 Reactors no isotèrmics |
| TEMA 3: Cinètica enzimàtica | 3.1. Enzims 3.2. Cinètica enzimàtica 3.2.1. Cinètica de Michaelis-Menten 3.2.2. Inhibició competitiva d’una substància estranya 3.2.3. Inhibició no competitiva d’una substància estranya 3.2.4 Inhibició acompetitiva 3.2.5. Inhibició per substrat 3.2.6. Cinètica amb enzims immobilitzats |
| TEMA 4: Cinètica microbiana | 4.1. Cinètica microbiana 4.1.1. Cinètica del creixement exponencial. Model de Monod 4.1.2. Alternatives al model de Monod |
| TEMA 5: Disseny de Bioreactors | 5.1. Característiques i tipus de bioreactors 5.2. Bioreactor de tanc agitat continu 5.2.1. Cinètica de Monod sense enverinament 5.2.2. Influencia de la velocitat de dilució. Càlcul del rentat del bioreactor 5.2.3. Condicions òptimes d’operació 5.2.4. Estimació de constants cinètiques 5.2.5. Recircul·lació de cèl·lules 5.2.6. CSTR amb cinètica de Monod i enverinament per producte 5.2.6.1. Cinètica controlada pel producte 5.2.6.2. Cinètica controlada pel substrat i el producte 5.3. Disseny de bioreactors tubulars 5.4. Disseny de bioreactors de tanc agitat discontinu 5.5. Transferència d’oxigen en bioreactors 5.5.1 Demanda metabòlica d’oxigen 5.5.2 Coeficient de transferència d’oxigen 5.5.3 Balanç d’oxigen en un bioreactor 5.5.4 Factors que afecten a KL*a 5.5.5 Mesura de KL*a 5.6 Escalat de bioreactors |
| Planning |
| Methodologies :: Tests | ||||||||||
| Competences | (*) Class hours |
Hours outside the classroom |
(**) Total hours | |||||||
| Introductory activities |
|
0.5 | 0 | 0.5 | ||||||
| Lecture |
|
28 | 42 | 70 | ||||||
| Problem solving, exercises in the classroom |
|
25 | 37 | 62 | ||||||
| Problem solving, exercises |
|
2.5 | 4 | 6.5 | ||||||
| Personal attention |
|
1 | 0 | 1 | ||||||
| Mixed tests |
|
4 | 0 | 4 | ||||||
| Practical tests |
|
3 | 3 | 6 | ||||||
| (*) On e-learning, hours of virtual attendance of the teacher. (**) The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students. | ||||||||||
| Methodologies |
| Description | |
| Introductory activities | Presentació de l'assignatura, explicació de la metodologia que s'utilitzarà, comunicació dels criteris d'avaluació, formació de grups de treball |
| Lecture | Exposició del contingut de cada tema |
| Problem solving, exercises in the classroom | Resolució de problemes relacionats amb la temàtica de l'assignatura per part de l'alumne amb supervisió de la professora |
| Problem solving, exercises | Resolució de problemes a classe hand outs per part dels estudiants |
| Personal attention | Sessions amb la professora per resoldre dubtes relacionats amb l'assignatura (moodle, despatx, e-mail ) |
| Personalized attention |
| Description |
|
La professora estarà disponible en l'horari que s'indicarà al Moodle per atendre aa l'estudiantat i resoldre dubtes. L'atenció personalitzada es farà presencialment al despatx D317 de l'ETSEQ o remotament a través de TEAMS, en tots dos casos es recomana enviar un correu (carme.guell@urv.cat) per concretar dia i hora.
Dra. Carme Güell Despatx 317 ETSE, Departament d'Enginyeria Química carme.guell@urv.cat Tel: 977 558 504 |
| Assessment |
| Methodologies | Competences | Description | Weight | ||||
| Problem solving, exercises |
|
Entrega de problemes i activitats (hand outs) fets a classe durant el curs (3 mínim) | 15% | ||||
| Mixed tests |
|
2 exàmens parcials durant el curs. Examen 1 amb un pes del 30% de la nota final i Examen 2 amb un pes del 40% de la nota final. Nota mínima per fer mitjana 3.5 |
70% | ||||
| Practical tests |
|
Encàrrec de disseny d’una planta de procés (API). | 0-15% | ||||
| Others |
| Other comments and second exam session | |||
|
Avaluació continuada: 70% de la nota correspon a 2 proves objectives de preguntes curtes i proves de desenvolupament: Examen 1 amb un pes del 30% i Examen 2 amb un pes del 40%. Nota mínima en els dos examens per fer mitjana 3.5. 15% per la realització de supòsits pràctics i 15% per proves pràctiques de disseny d'una planta de procés (API). Per l'alumnat que no cursi API, s'especificaran els detalls de l'avaluació al moodle de l'assignatura a l'inici del curs. Segona convocatòria: Alumnat que cursi API: Es manté el 30% corresponent a la resolució de supòsits pràctics/estudi de casos (realitzats durant el curs) i el 70% correspondrà a una única prova de continguts de tot el curs. Nota mínima de l'examen per fer mitjana 3.5. Alumnat que no cursi API: s'especificaran els detalls de l'avaluació al moodle de l'assignatura a l'inici de curs. La realització demostrativament fraudulenta d'alguna activitat avaluativa d'alguna assignatura tant en suport material com virtual i electrònic comporta a l'estudiant la nota de suspens d'aquesta activitat avaluativa. Amb independència d'això, davant la gravetat dels fets, el centre pot proposar la iniciació d'un expedient disciplinari, que serà incoat mitjançant resolució del rector o rectora. |
|||
| Sources of information |
| Basic |
A. Aucejo, M. D. Benages, A. Berna, M. Sanchotello, C. Solà, Introducció a l’Enginyeria Química, Ed. Pòrtic, Biblioteca Universitària
R.M. Felder, R.W. Rousseau, Principios Elementales de los Procesos Químic, , Addison-Wesley Iberoamericana
S. Fogler, Elementos de ingeniería de las reacciones químicas, , Pretencice Hall
P.M. Doran, Principios de Ingeniería de los Bioprocesos, , Acribia S.A |
||||||||
| Complementary |
B. Atkinson, Reactores Bioquímicos, , Editorial Reverté |
||||||||
| Recommendations |
| Subjects that are recommended to be taken simultaneously | ||
|
||
| Subjects that it is recommended to have taken before | |||
|
|||