Đề cương môn học bmDT ĐH Bách khoa – ĐHQG Tp HCM Tp HCM, ngày 22/02/2017 Khoa Kỹ thuật Hóa học Bộ môn Quá trình & Thiết bị Đề cương môn học Sau đại học KỸ THUẬT PHẢN ỨNG SINH HỌC (Biological Reaction[.]
ĐH Bách khoa – ĐHQG Tp.HCM Khoa: Kỹ thuật Hóa học Bộ mơn: Q trình & Thiết bị Tp.HCM, ngày 22/02/2017 Đề cương môn học Sau đại học KỸ THUẬT PHẢN ỨNG SINH HỌC (Biological Reaction Engineering) Mã số MH: 064022 - Số tín chỉ: - Số tiết - Tổng: - Đánh giá: Thang điểm 10/10 - Môn tiên - Môn học trước - Môn song hành - CTĐT ngành Mã ngành - Ghi khác TC (LT.BT&TH.TựHọc): (2.0.4) TCHP: 30 LT: 30 BT: TH: ĐA: BTL/TL: 15 Tham dự lên lớp Theo quy chế Bài tập lớn 30% Phải hoàn thành thời hạn Thi cuối kỳ: 70 % - Không MS: - Quá trình Truyền khối MS: 064032 - Khơng MS: Cơng nghệ Sinh học ……………… Mục tiêu môn học: Môn học trang bị cho người học hiểu rõ cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm, phạm vi sử dụng thiết bị phản ứng sinh học (Bioreactor); chế phản ứng phương pháp tính tốn nhiệt động học, động học phản ứng sinh học: chất, nhiều chất; Phương pháp xác định thông số động học thực nghiệm; Phương pháp xây dựng hàm phân bố thời gian lưu Bioreactor thực nghiệm Và đánh giá sai lệch thiết bị công nghiệp so với kết thu thiết bị thí nghiệm; Mơ hình hóa, tính tốn, thiết kế Bioreactor, ứng dụng sản xuất sinh khối, chế phẩm sinh học, sản xuất nhiện liệu sinh học (biodiesel, etanoldiesel); từ đưa kiểu dáng kết cấu Bioreactor có suất cao, hiệu suất lớn, chi phí thấp Aims: The Biological Reaction Engineering provides the knowledge and calculation skills of the homogineous reactors (based on two models: mixing and plug flow) and Bioreactor Base on the knowledge gained from this subject , students can the experiments, process and equiptment design project and student apprentice The subject Biological Reaction Engineering presents the fundamental of Biological Reaction and Bioreactors It is followed by basic methods to interpretation of Biological kinetics data, design equation and application, the effects of temperature on design and real flow modelling and application Analyze and design the Bioreactor of biomass and biodiesel production Nội dung tóm tắt mơn học: Nội dung môn học giới thiệu kiến thức chung thiết bị phản ứng sinh học, sở để lựa chọn thiết bị phản ứng phù hợp với công nghệ sản xuất sản phẩm khác Phương pháp thực nghiệm mơ hình hóa để tính tốn, đánh giá, thiết kế Bioreactor Đây sở để đưa phương pháp vận hành, cải tiến thiết bị có nhằm tăng suất, hiệu suất, chất lượng, giảm chi phí, giảm chất thải; phương pháp thiết kế thiết bị phản ứng sinh học đạt suất cao, hiệu suất PĐTSĐH, Mẫu 2012-ĐC Tr.1/4 Đề cương MH: Kỹ thuật số nâng cao PĐTSĐH, Mẫu 2012-ĐC lớn, chi phí thấp an tồn mơi trường Tài liệu học tập [1] I J Dunn, E Heinrle, J Ingham, J E Tenosil Biological Reaction Engineering, WileyVCH GmbH&Co KgaA 2006, 521 p [2] B Atkinson Biochemical Reactors, Pion Limited 1974, 279 p.; [3] Harald Voss, Bioreactors, VCH Publishers, Inc 2005, 52 p.; [4] N N Smirnov Bài tập kỹ thuật phản ứng, NXB: Hóa học, Lêningrat 1986, 224 tr.; [5] Nguyễn Văn Cách, Kỹ thuật lên men chất kháng sinh, NXB: KH – KT, Hà nội 2010, 237 tr [6] Nguyễn Hữu Chấn Enzim xúc tác sinh học, NXB: Y học, Hà nôi 1983, 347 tr Các hiểu biết, kỹ cần đạt sau học mơn học Sau chương trình đào tạo, học viên có thể: • Nắm vững cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm, phạm vị sử dụng thiết bị phản ứng sinh học (Bioreactor) • Cơ sở nhiệt động học trình sinh học • Cơ chế, động học phản ứng xúc tác men: chất, nhiều chất • Phương pháp thực nghiệm, xử lý số liệu thực nghiệm để xác định thơng số động học • Xác định Phân bố thời gian lưu Bioreactor thực nghiệm • Xác định chế độ hoạt động tối ưu Bioreactor • Mơ hình hóa, tính tốn, phân tích, đánh giá, thiết kế Bioreactor • So sánh lựa chọn Bioreactor Learning outcomes: Upon completion of this course, students should be able to: Hướng dẫn cách học - chi tiết cách đánh giá mơn học: • • • Học viên phải đọc sách, tài liệu tham khảo trước chủ đề môn học Học viên phải chủ động tham gia tập Cách đánh giá: o Bài tập nhà: 30% o Thi cuối kỳ: 70% Learning Strategies & Assessment Scheme: • • Students should read textbooks and finish all assignments Students should active practice in real exercise Tr.2/4 Đề cương MH: Kỹ thuật số nâng cao • PĐTSĐH, Mẫu 2012-ĐC Method of assessment: o Homework: 30 % o Final examination: 70% Nội dung chi tiết: Chương (Ngày) (1, 2) (3) 3(4-5) (6) (7, 8, 9) Chủ đề Nội dung 1.1 – Định nghĩa phân loại 1.2 – Bioreactor dạng thùng 1.3 – Bioreactor dạng tháp Những kiến thức 1.4 – Bioreactor dạng tầng sôi chung thiết bị phản ứng sinh 1.5 – Các dạng tồn vi sinh học(Bioreactor) vật enzim Bioreactor 1.6 – Quá trình khuếch tán chất oxy màng sinh học 2.1 – Khái niệm chung 2.2 – Các nguyên lý 2.3 – Các định luật nhiệt động học Cơ sở nhiệt động học trình 2.4 – Ứng dụng tính tốn nhiệt phản sinh học ứng sinh học 2.5 – Quan hệ nhiệt phản ứng với kích thước Bioreactor 3.1 – Khái niệm chung 3.2 – Động học Michaelis – Menten động học Monod Cơ sở động học xúc 3.3 – Động học nhiều chất tác men chất 3.4 – Các yếu tố ảnh hưởng nhiệt chất 3.5 – Phương pháp thực nghiệm xác định thông số động học 3.6 – Phương pháp xác định thực nghiệm số 4.1 Khái niệm chung 4.2 Phương pháp xây dựng hàm Cấu trúc thủy động phân bố thời gian lưu thực lực học dịng chảy nghiệm Bioreactor 4.3 Các mơ hình lý tưởng 4.4 Các mơ hình khơng lý tưởng 4.5 Các mơ hình tổ hợp Mơ hình hóa, tính 5.1 – Mục tiêu mơ hình hóa tốn Bioreactor 5.2 – Cơ sở khoa học mơ hinhg hóa 5.3 – Mơ hình hóa Bioreactor thùng khuấy gián đoạn 5.4 – Mơ hình hóa Bioreactor thùng khuấy hoạt động liên tục 5.5 Mơ hình hóa Bioreactor dạng tháp Tài liệu 1, 2, 1, 2, 1, 2, 1, 2, 1, 2, Tr.3/4 Đề cương MH: Kỹ thuật số nâng cao Chương (Ngày) (10) PĐTSĐH, Mẫu 2012-ĐC Chủ đề So sánh lựa chọn Bioreator Nội dung Tài liệu 5.6 Mơ hình Bioreactor khuếch tán 5.7 Mơ hình Bioreactor nối tiếp 5.8 Mơ hình Bioreactor song song 5.9 Mơ hình Bioreactor có dịng tuần hồn 5.10 Mơ hình Bioreactor có vùng chết 5.11 Mơ hình hóa số q trình sản xuất sản phẩm sinh học điển hình: sản xuất chất kháng sinh, sản xuất thực phẩm chức năng, sản xuất nhiên liệu sinh học … 6.1 Khái niệm chung 6.2 So sánh Bioreator gián đoạn liên tục 6.3 So sánh Bioreator khuấy dạng ống 6.4 So sánh Bioreator nối tiếp với khuấy đẩy 6.5 So sánh Bioreator có dịng tuần hồn 1, 2, Giảng viên tham gia giảng dạy: - PGS TS Trịnh Văn Dũng – chịu trách nhiệm PGS TS Mai Thanh Phong Tp.Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 02 năm 2017 TRƯỞNG KHOA GS TS PHAN THANH SƠN NAM CB PHỤ TRÁCH LẬP ĐỀ CƯƠNG PGS TS TRỊNH VĂN DŨNG Tr.4/4 ... should be able to: Hướng dẫn cách học - chi tiết cách đánh giá môn học: • • • Học viên phải đọc sách, tài liệu tham khảo trước chủ đề môn học Học viên phải chủ động tham gia tập Cách đánh giá: o... Tr.2/4 Đề cương MH: Kỹ thuật số nâng cao • PĐTSĐH, Mẫu 2012-ĐC Method of assessment: o Homework: 30 % o Final examination: 70% Nội dung chi tiết: Chương (Ngày) (1, 2) (3) 3(4-5) (6) (7, 8, 9) Chủ đề. .. Bioreactor dạng tháp Tài liệu 1, 2, 1, 2, 1, 2, 1, 2, 1, 2, Tr.3/4 Đề cương MH: Kỹ thuật số nâng cao Chương (Ngày) (10) PĐTSĐH, Mẫu 2012-ĐC Chủ đề So sánh lựa chọn Bioreator Nội dung Tài liệu 5.6 Mơ hình