Po absolvování předmětu studenti budou znát fyzikálně-chemickou podstatu základních procesů užívaných v potravinářském průmyslu a bioinženýrských aplikacích. Budou umět popsat tyto procesy kvalitativné i kvantitativně bilančními, kinetickými a rovnovážnými vztahy. Dále budou umět řešit problémy, ve kterých se tyto procesy vyskytují, tj. budou umět aplikovat kombinace bilančních a kinetických rovnic a získat tak, např., základní rozměry zařízení. Studenti budou umět aplikovat získané znalosti i do dalších oblastí.

Students after passing the course will know physico-chemical principles of basic processes of food industries and bioengineering applications. Students will be able to describe these processes both qualitatively and quantitatively using mass and energy balances, kinetic equations and equilibrium equations. Students will be able to solve problems where these processes take place, i.e., they will be able to use combinations of balance, kinetic and equilibrium equations in order to gain, for example, basic dimensions of the equipment.

Z: Šnita D. a kol.: Chemické inženýrství I. Skriptum VŠCHT Praha. Vydavatelství VŠCHT Praha 2007.

Z: Kaštánek F: Bioinženýrství. Academia, Praha 2002.

D: Bernauer B. a kol.: Membránové procesy. Vydavatelství VŠCHT Praha, Praha 2012.

R: Doran P.M.: Biochemical Engineering Principles. Academic Press 1995. ISBN: 978-0122208560

R: Mulder M.: Basic Principles of Membrane Technology. Kluwer Academic Publishers 1996. ISBN: 978-0792342489

1. Základy mechaniky tekutin. Newtonovské a nenewtonoské kapaliny. Tok v trubkách, promíchávání.

2. Dispersní soustavy. Filtrace, mikrofiltrace, ultrafiltrace. Sedimentace a odstřeďování.

3. Transport tepla vedením a konvekcí. Sálání.

4. Transport hmoty difusí a konvekcí. Koncentrační pole.

5. transport hmoty mezi fázemi.

6. Adsorpce: Zařízení, adsorbenty, rovnováha, kinetika.

7. Membránové procesy: Obecné principy, separace plynů.

8. Membránové procesy: Reversní osmosa, pervaporace.

10. Bilancování biochemických a biologických procesů. Stechiometrie biologických procesů.

11. Kinetika enzymových reakcí. Základní kinetické rovnice. Kinetika mikrobiálního růstu.

12. Vsádková a kontinuální kultivace mikroorganismů. Dynamika, ustálené stavy, stechiometrie.

13. Praktické způsoby kultivací mikroorganismů v kapalné a pevné fázi.

14. Mezifázový transport hmoty a tepla(l-g, l-s) v biologických processech. Řídící děj.

1. Elements of fluid mechanics, deformation, stresses. Newtonian and non-newtonian fluids. Flows in tubes, stirring.

2. Disperse systems. Filtration, microfiltration, ultrafiltration. Membranes. Sedimantation and centrifugation.

3. Heat transport by conduction and convection. Heat radiation. Microwave and induction heating.

4. Mass transport by molecular diffusion and convection. Concentration field.

5. Interphase mass transport.

6. Adsorption: Mechanism, adsorbents, equilibrium, kinetics, equipment.

7. Membrane processes: General principles, gas separation.

8. Membrane processes: Rverse osmosis, pervaporation.

10. Balancing of biochemical and biological processes. Stoichiometry of biological processes.

11. Kinetics of enzyme reactions. Basic kinetic equations. Enzyme inactivation. Kinetics of microbial growth.

12. Batch and continuous cultivation of microorganisms. Dynamics, steady states, stoichiometry.

13. Practiacal ways of cultivation of microorganisms in liquid and solid phase.

14. Interphase (l-g, l-s) mass and heat transport in biological processes. Rate controlling step.

http://www.vscht.cz/uchi/ped/bc03.html

http://www.vscht.cz/uchi/ped/bc03.html

Fyzika I, Fyzikální chemie I, Chemické inženýrství I

Physics I, Physical Chemistry I, Chemical Engineering I