Fondamenti di processi e impianti biotecnologici (2011/2012)

Codice insegnamento
4S02707
Crediti
6
Coordinatore
Franco Cecchi
Settore disciplinare
ING-IND/25 - IMPIANTI CHIMICI
Lingua di erogazione
Italiano
L'insegnamento è organizzato come segue:
Attività Crediti Periodo Docenti Orario
Teoria 5 I semestre Franco Cecchi
Laboratorio 1 I semestre Franco Cecchi

Orario lezioni

I semestre
Attività Giorno Ora Tipo Luogo Note
Teoria lunedì 9.30 - 11.30 lezione Aula F  
Teoria martedì 13.30 - 15.30 lezione Aula F  
Laboratorio martedì 13.30 - 18.30 lezione Laboratorio didattico Laboratorio Bioreattori  

Obiettivi formativi

Modulo: laboratorio
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Il laboratorio di Fondamenti di Impianti Biotecnologici Industriali è parte integrante del corso di teoria e mira a dare effettiva concretezza fisica a quanto studiato nel corso teorico. Esso si sviluppa, oltre che attraverso attività sperimentali di laboratorio, attrverso alcune ore d'aula dedicate alla risoluzione di esercizi numeirici e alla rappresentazione grafica di impianti chimici e biochimici


Modulo: teoria
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Obiettivo del corso è fornire agli studenti gli strumenti necessari alla comprensione dei fenomeni di trasferimento di materia, quantità di moto e calore e dell'impostazione dei bilanci di materia ed energia, cinetiche di reazione e bioreattori

Programma

Modulo: laboratorio
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Vengono svolte prove di laboratorio relativamente al trasferimento di materia (ossigeno in un bioreattore) oltre ad esercitazioni numeriche relative ai bilanci di materia ed energia ed ai fenomeni di trasporto di materia, energia e quantità di moto.


Modulo: teoria
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1. Introduzione

Illustrazione delle unità di processo in alcuni impianti biotecnologici per la produzione di metaboliti primari, secondari e biomassa; oggetto di studio degli impianti biochimici; illustrazione del programma del corso e modalità di sviluppo.


2. Bilanci di materia ed energia

Verranno illustrati:
- bilancio di materia ed energia di un processo biologico;
- fabbisogni energetici e bilanci energetici di un processo biologico
- cinetiche di reazione e cenni di bilanci di materia in bioreattori ideali (batch, CSTR)


3. Studio dei fenomeni di trasporto

Verranno illustrati:
- Cenni sui fenomeni dì trasporto
- Trasporto di materia per diffusione molecolare e convezione tra fasi omogenee, gruppi adimensionali, analisi dimensionale, trasporto interfasi, teoria del doppio film, diffusione all'interno dì particelle, trasporto facilitato ed attivo, trasferimento dell'ossigeno
- Trasferimento di calore;
- Miscelazione, tipi di agitatori, richiesta di potenza in sistemi non aerati ed aerati, numero di potenza e dì aerazione, correlazione tra ka e potenza impegnata;
- Oxygen Transfer Efficency (OTE);
- Fluidi newtoniani. e non newtoniani, definizione e caratteristiche, effetto sull'agitazione e sul trasferimento di ossigeno;
- analisi dei costi;

Modalità d'esame

Modulo: laboratorio
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Consegna di una relazione scritta e dei dei files di output dei fogli di calcolo sviluppati. Consegna di elaborati grafici circa la rappresentazione grafica di impianti chimici

Modulo: teoria
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L'esame prevede lo svolgimento di due prove scritte