Kemijska reakcija u bioreaktorima

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Koji proces se odvija kada se jedna ili više komponenti iz plinske faze apsorbiraju u kapljevitoj fazi?

Prijenos tvari
Kemijska reakcija
Apsorpcija (correct)
Aeracija

Koji je zakon koji opisuje prijenos tvari iz plinovite u kapljevitu fazu?

Henryijev zakon (correct)
Grafitov zakon
Newtonov zakon
Einsteinov zakon

Volumni koeficijent prijenosa kisika ovisi o čemu?

Svim navedenima (correct)
Koncentraciji kisika
Temperaturi
Vlažnosti zraka

Koji metod se koristi za određivanje volumnog koeficijenta prijenosa kisika?

Dinamički (A) Signup and view all the answers

Koji način miješanja se koristi u bioreaktorima?

Sva navedena (D) Signup and view all the answers

Što je neidealno strujanje?

Strujanje u kojem svaka molekula ima različite brzine (C) Signup and view all the answers

Uzroci neidealnog miješanja u bioreaktorima su?

Mali prostorni vremena zadržavanja (B) Signup and view all the answers

Koji modeli se koriste za opis neidealnog strujanja u reaktorima?

Model plugin-režima (C) Signup and view all the answers

Koji model strujanja se naziva i karakterizira strujanjem srazmjerno jednolikom brzinom?

Model laminarnog strujanja (A) Signup and view all the answers

Kako se eksperimentalno određuje funkcija raspodjele vremena zadržavanja?

uvođenjem inertne tvari - traser u struju reaktante (A) Signup and view all the answers

Koje su osobine traser?

inertna tvar, pogodna za unošenje u reaktor, brzo i jednostavno analizirati (A) Signup and view all the answers

Koji model strujanja je najpogodniji za situacije kada se javlja miješanje?

Disperzijski model (B) Signup and view all the answers

Što označava funkcija raspodjele vremena zadržavanja?

vremensku raspodjelu količine tvari u reaktoru (A) Signup and view all the answers

Koje je razlika između mikrofluid i makrofluid?

mikrofluid se odnosi na male količine tvari, a makrofluid se odnosi na velike količine tvari (A) Signup and view all the answers

Što karakterizira segregirano strujanje?

strujanje bez miješanja (C) Signup and view all the answers

Za koje je situacije najpogodniji model kaskade?

kada se javlja segregirano strujanje (A) Signup and view all the answers

Kako se računa promjena entalpije otvorenog procesa bez fazne promjene?

ΔH = Q - W (A) Signup and view all the answers

Što je Adijabatski sustav?

Sustav u kojem nema prijenos topline između sustava i okoline (A) Signup and view all the answers

Koji je opći bilanc energije za bilo koji sustav?

ΔE = Q + W (C) Signup and view all the answers

Što se događa s toplinskim kapacitetom neke tvari prilikom promjene faza?

Toplinski kapacitet ostaje jednak (A) Signup and view all the answers

Kako se definira entalpija isparavanja?

Entalpija isparavanja je količina topline koju je potrebno dovesti tekućoj tvari pri konstantnom tlaku kako bi ta tvar prešla u plinovito stanje (C) Signup and view all the answers

Što je entalpija otapanja?

Entalpija otapanja je količina topline koju je potrebno dovesti krutoj tvari pri konstantnom tlaku kako bi ta tvar prešla u tekuće stanje (D) Signup and view all the answers

Koji su prednosti biokatalizatora?

Imaju sve prednosti: enantioselektivnost, stereospecifičnost, prihvatljivi za okoliš (D) Signup and view all the answers

Što je imobilizacija?

Metoda čuvanja enzima u inertnom materijalu (C) Signup and view all the answers

Koji je osnovni inženjerski zahtjev za projektiranje bioreaktora?

Snabdijevanje biomase kisikom (A) Signup and view all the answers

Koji su oblici u kojima se mogu upotrijebiti biokatalizatori?

U oblicima enzima i stanica (D) Signup and view all the answers

Što je aeracija?

Prijenos kisika u biološkom sustavu (A) Signup and view all the answers

Koji su zahtjevi koji mora ispuniti industrijski biokatalizator?

Sve prednosti: enantioselektivnost, stereospecifičnost, prihvatljivost za okoliš (C) Signup and view all the answers

Koji je izazov prijenosa kisika u biološkom sustavu?

Savladavanje svih navedenih otpora (B) Signup and view all the answers

Koje su otkrića utjecala na upotrebu biokatalizatora u industriji?

Sve navedene otkriće (C) Signup and view all the answers

Kada dolazi do segregacije u reaktorima?

U pojedinim tipovima reakcija, kao što su polimerizacijske reakcije (C) Signup and view all the answers

Šta je sve potrebno znati za procjenu konverzije u reaktorima s neidealnim miješanjem ili strujanjem?

Kinetiku reakcije, raspodjelu vremena zadržavanja i vrstu fluida (D) Signup and view all the answers

Zašto su nam potrebne bilance energije u procesu?

Zbog praćenja energije koja ulazi u svaku procesnu jedinicu i izlazi iz nje (D) Signup and view all the answers

Što je sustav u kemijskom inženjerstvu?

Proizvoljno specifirana tvar koja se nalazi u procesu ili dijelu procesa (A) Signup and view all the answers

Kako se dijelimo veličine ili svojstva sustava?

Dijeljenjem ekstezivnih veličina s ukupnom masom ili množinom tvari (B) Signup and view all the answers

Što je to rad?

Dijelovanje sile na određenom putu (A) Signup and view all the answers

Kako se računa kinetička energija?

𝑚𝑣^2/2 (C) Signup and view all the answers

Što je to potencijalna energija?

Energija koju sustav posjeduje zbog svoje pozicije u odnosu na okolinu (C) Signup and view all the answers

Study Notes

Biokatalizatori

Biokatalizatori su enzimi koji kataliziraju hemijske reakcije u blagim uvjetima
Ima više prednosti, kao što su:
- Enantioselektivnost - prihvaćaju jedan oblik molekule: L ili D (R ili S)
- Stereospecifičnost - razlikuju cis i trans strukture
- Prihvatljivi za okoliš - zamijenjuju opasne kemikalije, smanjuju potrošnju vode, energije, sirovina, broj procesnih stupnjeva

Upotreba biokatalizatora

Biokatalizatori se mogu upotrijebiti u različitim oblicima
Otkrića kao što su izdvajanje enzima iz stanica u velikom mjerilu, imobilizacija enzima, uporaba enzima u nevodenim reakcijskim medijima i rekombinantna DNA tehnologija utjecala su na upotrebu biokatalizatora u industriji

Industrijski biokatalizatori

Industrijski biokatalizatori moraju ispuniti određene zahtjeve, kao što su:
- Enantioselektivnost
- Stereospecifičnost
- Prihvatljivost za okoliš

Imobilizacija

Imobilizacija je proces koji omogućuje vezanje enzima za čvrstu podlogu
Postoje različite metode imobilizacije, kao što su:
- 1. generacija - imobilizirani enzimi
- 1. generacija - imobilizirane cijele stanice

Bioreaktori

Bioreaktori su uređaji u kojima se odvijaju biokemijske reakcije
Osnovni inženjerski zahtjevi za projektiranje bioreaktora su:
- Snabdijevanje biomase kisikom - aeracija
- Miješanje i strujanje reakcijske smjese
- Odvođenje topline

Aeracija

Aeracija je operacija dovođenja zraka u bioreaktore
Postupak aeracije uključuje prijenos tvari i apsorpciju
Otpori koji se javljaju u granicama faza uključuju otpor prijenosa kisika, otpor strujanja i otpor miješanja

Prijenos kisika

Prijenos kisika je proces u kojem se kisik iz zraka prenosi u kapljevitu fazu
Volumni koeficijent prijenosa kisika ovisi o hidrodinamici mjehurića, temperaturi, aktivnosti i gustoći stanica, sastavu otopine, fenomenima na granici faza i drugim faktorima

Miješanje

Miješanje u bioreaktorima može biti izvedeno na različite načine, kao što su:
- Miješanje pomoću mehaničkog miješala i dovođenja energije
- Miješanje pomoću cirkulacije medija i vanjske pumpe
- Miješanje pomoću zraka - kompresija

Neidealno strujanje

Neidealno strujanje je strujanje u kojem svaka molekula nema brzinu istog smjera i iznosa
Uzroci neidealnog strujanja uključuju otpor strujanja, otpor prijenosa kisika i otpor miješanja

Modele strujanja

Modele strujanja uključuju:
- Disperzijski model
- Model kaskade
- Model laminarnog strujanja

Funkcija raspodjele vremena zadržavanja

Funkcija raspodjele vremena zadržavanja opisuje raspodjelu vremena zadržavanja u reaktoru
Funkcija raspodjele vremena zadržavanja može se eksperimentalno odrediti pomoću tracera
Funkcija raspodjele vremena zadržavanja ovisi o kinetici reakcije, RVZ i vrsti fluida

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Description

Ovaj kviz pokriva procese koji se odvijaju u bioreaktorima, uključujući apsorpciju komponenti u kapljevitoj fazi i zakon koji opisuje prijenos tvari. Također se bavi metodama određivanja volumnog koeficijenta prijenosa kisika i načinima miješanja.