Emne - Kjemisk og bioteknologisk prosessteknologi - IMAK2005
Kjemisk og bioteknologisk prosessteknologi
Velg studieårOm
Om emnet
Faglig innhold
Fermenteringsteknologiske prinsipper; mediekomponering, utvikling, optimalisering og oppskalering av fermenteringsprosesser, enhetsoperasjoner (nedstrømsprosesser) og reaktordesign Eksempler på ulike bioteknologiske prosesser. Enzymatiske prosesser (biokatalyse/biotransformasjon).
Beregninger av material- og energibalanser for ett- og flertrinns system, både med og uten reaktor og resirkulering. Enkle og komplekse reaksjonsskjema og reaksjonsomfang. Beregning av endring i entalpi ved kjemiske reaksjoner, faseovergang og fortynning. Eksempler på industrielle prosesserer og hvordan disse beskrives ved balanseligninger. Enkel prosessmodellering.
Læringsutbytte
- Studenten kan beskrive og forklare prinsippene for og utvikling av en fermenteringsprosess, inklusive nedstrømsprosesser.
- Studenten kan beregne utbytte, oksygenbehov og oksygenoverføring i en biologisk produksjonsprosess.
- Studenten har kunnskap om hvordan sette opp og kjøre et labskala bioreaktorforsøk, samt tolke måledata.
- Studenten kan beskrive og gi eksempler på bærekraftige, industrielle biologiske produksjonsprosesser.
- Studenten kan beskrive og forklare hvordan masse og energibalanser beregnes, og kan utføre kvantitative beregninger i et kjemisk stasjonært system, både med og uten reaktor og resirkulasjon.
- Studenten kan sette opp og tolke flytskjema og utføre frihetsgradsanalyse, samt sette opp relevante balanseligninger basert på skjemaet.
- Studenten kan utføre enkel prosessmodellering ved hjelp av relevante digitale verktøy slik som f.eks Python.
Læringsformer og aktiviteter
Forelesninger, teoriøving, prosjekt og laboratoriearbeid (demonstrasjon) med obligatorisk tilstedeværelse. Forventet tidsbruk: Forelesninger:60 timer, øvinger+ prosjekt: 30 timer, laboratoriearbeid (demonstrasjon, inkludert beregninger):10 timer. Egeninnsats: 100 timer
Obligatoriske aktiviteter
- Prosjekt
- Øvinger
- Laboratoriekurs (demo)
Mer om vurdering
Alle obligatoriske arbeidskrav (øvinger, laboratorieøving, prosjekt) må være godkjent for å kunne gå opp til avsluttende skriftlig eksamen. Det blir gitt informasjon om krav til antall godkjente øvinger og detaljer om prosjekt og obligatorisk gjennomføring av laboratoriearbeid (demonstrasjonsforsøk) med innlevering av rapport/beregninger i starten av semesteret.
Utsatt eksamen: august. Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen. Ved søknader om godskrivning, godkjenning og innpassing av emner fra tidligere årskull eller andre institusjoners tilsvarende utdanninger, vil hver søknad behandles individuelt og søker må kunne medregne studiepoengreduksjon ved overlappende emner.
Tillate hjelpemidler: Alle kalkulatorer med følgende begrensning: Skal ikke ha kommunikasjonsmuligheter med andre dataenheter, Tillates ikke tilkoplet strøm, Skal ikke støye, Skal ikke ha annet avlesningsutstyr enn display, Skal bare utgjøre én - 1 gjenstand, Skal ha lommeformat. Aylward and Findlays SI Chemical Data (Blackman & Gahan) Tabeller og formelsamling for ingeniørhøyskolen (Cappelen, Dalen, Hanssen mfl.).
Spesielle vilkår
Krever opptak til studieprogram:
Kjemi - Ingeniørfag (FTHINGKJ)
Kjemi og materialteknologi - Ingeniørfag (BIKOM)
Anbefalte forkunnskaper
Generell kjemi, Kjemiteknikk, Kinetikk og termodynamikk eller tilsvarende kurs
Forkunnskapskrav
Studierettskrav.Tilgang til emnet forutsetter studierett ved Bachelor i ingeniørfag, kjemi, NTNU, Trondheim
Kursmateriell
Felder & Rousseau, Elementary principles of Chemical Processes, 4. Utgave
Peter F. Stanbury, Allan Whitaker, Stephen J. Hall, Principles of fermentation technology,2017, 3. Utgave
Fagområder
- Bioteknologi
- Kjemi/prosess
- Tekniske fag