SubjectsSubjects(version: 875)
Course, academic year 2019/2020
  
Engineering of Chemical and Pharmaceutical Processes - M111014
Title: Inženýrství chemicko-farmaceutických výrob
Guaranteed by: Department of Organic Technology (111)
Actual: from 2019
Semester: winter
Points: winter s.:5
E-Credits: winter s.:5
Examination process: winter s.:
Hours per week, examination: winter s.:3/0 C+Ex [hours/week]
Capacity: 50 / unknown (unknown)
Min. number of students: unlimited
Language: Czech
Teaching methods: full-time
Level:  
For type: Master's (post-Bachelor)
Additional information: http://tresen.vscht.cz/kot/blog/studijni-obory/synteza-a-vyroba-leciv/inzenyrstvi-chemicko-farmaceutickych-vyrob
Note: course can be enrolled in outside the study plan
enabled for web enrollment
Guarantor: Zámostný Petr prof. Ing. Ph.D.
Patera Jan Ing. Ph.D.
Interchangeability : N111048
This subject contains the following additional online materials
Annotation -
Last update: Kubová Petra Ing. (04.01.2018)
Chemical and Pharmaceutical Process Engineering course is aimed at providing the understanding of the unit operations employed in the pharmaceutical industry, in the chemical part of API synthesis, as well as in the dosage form manufacturing. Operations or their aspects that are beyond the scope of general chemical engineering courses constitute the essential part of this course. The understanding of the unit operations and process principles is supported by substantial amount of insight into properties of particulate solids, considering their key role in contemporary solid dosage forms design and manufacturing, and also by introductory course into the process control and safety.
Aim of the course -
Last update: Kubová Petra Ing. (04.01.2018)

Students will be able to:

Analyze and optimize basic processes in chemical and pharmaceutical industry

Create protocols and operating sheets compliant with the industrial standards

Design suitable approach for scaling up the process from laboratory to production scale

Literature -
Last update: Kubová Petra Ing. (04.01.2018)

R:Rhodes M.,Introduction to Particle Technology,Wiley,New York,2008,0471984833

R:Hickey A.J.,Pharmaceutical Process Engineering,M.Dekker,2001,0824702980

A:Levin M.,Pharmaceutical process scale up,M.Dekker,2002,0824706250

A:Klefenz H.,Industrial Pharmaceutical Biotechnology,Wiley,N.Y.,2002,3527299955

A:Fogler H.S.,Elements of Reaction Engineering,Prentice,Hall,New Jersey,2000,0130473944

Learning resources -
Last update: Zámostný Petr prof. Ing. Ph.D. (12.09.2019)

https://e-learning.vscht.cz/course/view.php?id=407

Requirements to the exam - Czech
Last update: Zámostný Petr prof. Ing. Ph.D. (12.09.2019)

Zápočet je udělován na základě dosažení 50% bodů ze zápočtového testu

Zkouška je ústní . Okruhy ke zkoušce:

• Charakteristika sypkých hmot a partikulárních systémů – velikost a tvar částice, distribuce velikosti, střední velikost, metody měření, aplikace

• Základy mechaniky partikulárních látek – mechanické napětí, tření, dvouosý stav napjatosti v partikulární látce, tok partikulární látky, metody měření tokových vlastností

• Doprava a skladování partikulárních látek – gravitační tok partikulární látky, vyprazdňování zásobníku, podmínky toku a určení režimu toku v zásobníku

• Úprava velikosti částic, rozmělňování – zákonitosti fragmentace částic, energetické nároky rozmělňování, základy populačních bilancí

• Aglomerace částic, vlhká granulace – mechanismus spojování částic kapalinovými můstky, nukleace, koalescence, požadavky a optimalizace procesu

• Zvětšování měřítka aglomeračních procesů – Buckinghamův teorém a jeho aplikace na granulační procesy

• Kompaktace, extruze, sféronizace – základy fyziky kompaktace partikulární látky, parametry procesu válcové kompaktace a jejich dopad na vlastnosti produktu, popis činnosti extrudérů a sféronizérů

• Lisování tablet – zařízení pro lisování tablet, stav napjatosti v lisovací matrici, stlačitelnost, kompaktovatelnost, popis lisovacími rovnicemi, řešení problémů lisování tablet

• Mísení a segregace partikulárních látek – způsob vyjádření uniformity směsí, typy mísičů, mechanismus mísení a segregace, kinetický popis mísení

• Systémy s interakcí partikulárních látek a kapalin – interakce tekutiny s ložem partikulární látky, tlaková ztráta, aplikace na příkladu filtrace

• Aplikovaná reakční kinetika – rychlost reakce, rychlostní konstanta, rozsah reakce, konverze, výtěžek, selektivita, základní systémy reakcí a bilancování reakčních sítí, průběh koncentrace reakčních složek

• Reakční kinetika v biotechnologických systémech – rovnice růstu, enzymatická katalýza

• Chemické reaktory a bioreaktory – základní typy chemických reaktorů, bilance vsádkového, průtočného a polokontinuálního reaktoru, sdílení hmoty ve fermentačních systémech

• Měření, regulace a bezpečnost v chemických a farmaceutických procesech – model senzoru, základní regulační obvody

Syllabus -
Last update: Kubová Petra Ing. (04.01.2018)

1. Characteristics and characterization of particles and particulate systems

2. Particle size reduction and classification

3. High-shear and fluid wet granulation, tablet compression

4. Compaction, extruding, and follow-up processes

5. Transport, storage, and dosing of powders

6. Transport, storage, and dosing of fluids

7. Characteristics of disperse systems, mixing and separation

8. Heat and mass transfer in pharmaceutical processes

9. Drying, spray-drying, lyofilization and sterilization

10. Chemical reactors in pharmaceutical industry, batch process scheduling

11. Bioreactors

12. General approaches to scaling up processes

13. Introduction to process control

14. Safety considerations in chemical and pharmaceutical processes

Course completion requirements - Czech
Last update: Zámostný Petr prof. Ing. Ph.D. (12.09.2019)

Studenti musí napsat zápočtový test na alespoň 50 % bodů a uspět u ústní zkoušky.

Teaching methods
Activity Credits Hours
Konzultace s vyučujícími 0,5 14
Účast na přednáškách 1,5 42
Příprava na přednášky, semináře, laboratoře, exkurzi nebo praxi 1 28
Příprava na zkoušku a její absolvování 2 56
5 / 5 140 / 140
Coursework assessment
Form Significance
Examination test 50
Oral examination 50

 
VŠCHT Praha