Bioreactors - Teoria (2005/2006)

Learning outcomes

Il corso, riprendendo i principi già introdotti nel corso di Impianti Biochimici, si propone di fornire gli elementi di base e gli strumenti matematici per il dimensionamento relativi alle diverse tipologie di bioreattori utilizzabili nelle produzioni industriali. Vengono inoltre affrontati i temi relativi alla miscelazione ed aerazione dei bioreattori.

1. Cenni di cinetica enzimatica

- Modello di Michaelis-Menten;
- Inibizione enzimatica;
- Inibizione per eccesso di substrato;
- Influenza della temperatura;
- Substrato eterogeneo;
- Fenomeni di trasferimento di massa;
- Cinetica di crescita delle biomasse.



2. Tipologie e dimensionamento di reattori biologici

- Generalità;
- Reattore miscelato continuo (CSTR);
- Condizioni di non idealità;
- Influenza di resistenze diffusionali;
- Cascata di n reattori;
- Reattore singolo con ricircolo;
- Reattore con flusso a pistone;
- Reattore discontinuo batch;
- Reattore fed batch;
- Reattore plug-flow;
- Stabilità di funzionamento di un reattore biologico.

3. Aerazione ed agitazione di reattori

- Criteri fondamentali;
- Trasferimento di materia e di quantità di moto;
- Aerazione senza agitazione meccanica, influenza delle condizioni operative, altezza dei reattori, flusso, equi e contro –corrente;
- Trasferimento in presenza di agitazione meccanica.

L’esame consiste in una o più prove scritte, ed una eventuale prova orale.
Costituiscono elemento di valutazione le tesine relative alle esperienze di laboratorio di bioreattori