PředmětyPředměty(verze: 811)
Předmět, akademický rok 2017/2018
  
Separační procesy v biotechnologiích - N409028
Anglický název: Separation Methods in Biotechnologies
Zajišťuje: Ústav chemického inženýrství (409)
Platnost: od 2013
Semestr: zimní
Body: zimní s.:4
E-Kredity: zimní s.:4
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
Rozsah, examinace: zimní s.:2/1 Z+Zk [hodiny/týden]
Počet míst: 24 / 24 (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh:  
Poznámka: předmět je možno zapsat mimo plán
povolen pro zápis po webu
Garant: Přibyl Michal prof. Ing. Ph.D.
Hasal Pavel prof. Ing. CSc.
Anotace -
Poslední úprava: Přibyl Michal prof. Ing. Ph.D. (15.11.2012)

V rámci předmětu jsou probírány tradiční i moderní metody používané pro získávání biotechnologických produktů. Studenti jsou seznámeni s povahou biotechnologických produktů a typickou sekvencí separačních a purifikačních kroků vedoucích ke konečné formě produktů. V přednáškách jsou probírány jednotlivé separační operace včetně typických zařízení a matematického popisu procesů. V rámci cvičení studenti řeší pomocí výpočetní techniky úlohy, se kterými se mohou setkat v praxi při získávání biotechnologických produktů.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Přibyl Michal prof. Ing. Ph.D. (15.11.2012)

Studenti budou umět:

Určit potřebnou sekvenci separačních kroků potřebných k získání takových biotechnologických produktů jako jsou cukry, proteiny, nukleové kyseliny, antibiotika, malé metabolity aj.

Popsat všechny probírané separační procesy pomocí matematicko-fyzikálního popisu.

Řešit praktické úlohy spojené se separací biotechnologických produktů.

Literatura -
Poslední úprava: Přibyl Michal prof. Ing. Ph.D. (15.11.2012)

Z Elektronické přednáškové a cvičební materiály, autor M. Přibyl.

D Harrison R.G., Todd P., Rudge S.R., Petrides D.P., Bioseparations science and engineering, Oxford UP, Oxford, 2002, 0-19-512340-9

D Ladisch M.R., Bioseparation processes, Wiley, New York, 2001, 0-471-24476-7

Studijní opory -
Poslední úprava: Přibyl Michal prof. Ing. Ph.D. (30.09.2013)

Nejsou.

Sylabus - angličtina
Poslední úprava: Přibyl Michal prof. Ing. Ph.D. (25.09.2013)

1. Separation and purification operations in biotechnology - typical sequences. Biotechnological products.

2. Cell composition, cell structure, cell types. Cell disintegration, chemical and mechanical methods.

3. Flocculation, flocculants, electrostatic interaction, electric double layer, Debye length, effects of ionic strength, Schulze-Hardy rule.

4. Centrifugation, forces acting on settling particles, settling time and rate, devices for centrifugation, bowl centrifuge, disk centrifuge.

5. Membrane separation processes, membrane modules, mass balances, membranes, concentration polarization, intensity of permeate flux, polarization module, mass transfer coefficient, Darcy law, membrane area.

6. Supercritical extraction, p-T phase diagram, critical parameters, physical and chemical properties of supercritical fluids.

7. Devices for supercritical extraction, fractionation, mathematical models of supercritical extraction, free diffusion model.

8. Adsorption and chromatography, adsorption isotherms, adsorption in stirred vessels. Sorbent types, methods of chromatography, pressure drop in chromatography, HETP, retention time, resolution, elution in a gradient.

9. Adsorption in packed-bed systems, models of adsorption with and without axial dispersion, effective velocity of movement of species.

10. Parameterization of equilibrium model of adsorption without the axial dispersion, linear equilibrium, desorption with nonlinear equilibrium, shock wave.

11. Protein precipitation, effects of electric charge on protein solubility, effects of ionic strength and solvent composition, precipitation stages.

12. Particle size distribution of precipitate in CSTR, distribution function, growth rate, methods of precipitation, devices for precipitation.

13. Crystallization, nucleation, crystal growth, mass transfer at crystals, crystallization kinetics in batch arrangement, moments of size distribution function.

14. Lyophilization, principles, equipment, use, driving force, shrinking core model.

Studijní prerekvizity -
Poslední úprava: Přibyl Michal prof. Ing. Ph.D. (30.09.2013)

Chemické inženýrství I

Matematika I

Fyzika I

Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Účast na přednáškách 1 28
Příprava na přednášky, semináře, laboratoře, exkurzi nebo praxi 1,5 42
Příprava na zkoušku a její absolvování 1 28
Účast na seminářích 0,5 14
4 / 4 112 / 112
Hodnocení studenta
Forma Váha
Zkouškový test 50
Ústní zkouška 50

 
VŠCHT Praha