- •Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Національний університет харчових технологій затверджую
- •Процеси і апарати біотехнологІчних виробництв методичні рекомендації
- •Київ нухт 2012
- •1. Загальні відомості
- •Розподіл годин за видами занять
- •2. Цілі навчальної дисципліни
- •3. Зміст навчальної дисципліни та види діяльності студентів
- •3.1. Лекційні заняття
- •Лабораторні заняття
- •3.3 Практичні заняття
- •3.4. Індивідуальні завдання
- •Зміст модулів навчальної дисципліни, їх оцінювання в балах, форми і терміни поточного і модульного контролю
- •3 Семестр 2 чверть; 4 семестр 3 і 4 чверть
- •Підсумковий контроль знань, умінь і навичок студентів
- •6. Критерії оцінювання знань, умінь і навичок студентів на іспиті
- •7. Питання для підготовки до іспиту
- •7.1. Загальні питання
- •7.2. Основи гідравліки
- •7.3. Гідромеханічні процеси
- •7.4. Теплові процеси
- •7.5. Масообміні процеси
- •7.6. Біоінженерні процеси
- •8. Виконання індивідуальних завдань.
- •8.1. Завдання на виконання курсової роботи
- •8.1.1. Варіанти індивідуальних завдань на виконання курсової роботи
- •8.1.2. Варіанти номерів теоретичних запитань для відповідей до виконання курсової роботи
- •8.1.3. Запитання до виконання курсової роботи
- •8.2. Приклад розрахунку ферментера для безперервного гомогенного культивування аеробної культури мікроорганізмів глибинним способом
- •8.2.1. Загальні відомості
- •8.2.2. Методика розрахунку мішалок з механічними перемішуючими пристроями
- •8.2.2.1. Конструкції перемішуючих пристроїв
- •8.2.3. Вибір типу перемішувального пристрою
- •8.2.4. Розрахунок потужності при перемішуванні
- •8.2.5. Визначення якості перемішування
- •8.2.5. Суспендування і гомогенізація
- •8.2.7. Інтенсифікація теплообмінну
- •8.2.8. Інтенсифікація масовіддачі
- •8.2.9. Приклад розрахунку Порядок розрахунку апарата з перемішувальним пристроєм
- •8.3. Завдання до практичних занять у 3-й чверті (денна форма навчання) та завдання на виконання контрольної роботи у V семестрі (заочна форма навчання)
- •1. Основи гідравліки
- •Визначаємо надлишковий тиск на вільну поверхню рідини, Па:
- •Визначення тиску на дно резервуару
- •Визначення тиску на дно резервуара, h:
- •Визначення сили тиску на кришку люка.
- •Визначення тиску на дно резервуара, Па
- •Запишемо рівняння рівноваги:
- •Рівень води в барометричній трубі, м
- •Абсолютний тиск в конденсаторі, Па
- •Визначити втрати напору в трубопроводі, м:
- •Задача 5. Визначити режим руху рідини в трубках і міжтрубному просторі кожухотрубного теплообмінника для нагрівання цукрового розчину водою і накреслити схему теплообмінника.
- •Визначення критерію Рейнольдса при русі цукрового розчину:
- •Визначення режиму руху води в міжтрубному просторі.
- •Рівняння Бернуллі для перерізів I-I (рівень води в криниці) і II-II (центр насоса).
- •Розрахунок гідравлічної характеристики н-q трубопроводу.
- •Визначення робочої точки.
- •Визначення потужності на валу насоса, кВт, під час його роботи на трубопровід:
- •Характеристика насоса
- •2. Гідромеханічні процеси
- •Визначення швидкості осідання частинок.
- •Визначення маси освітленої рідини.
- •Визначення площі поверхні відстійника, м2
- •Визначення діаметра відстійника.
- •Визначення об’єму фільтрату Vф, м3/с
- •Визначення питомої продуктивності фільтра за цикл V, м3/м2
- •Визначення тривалості циклу фільтрування ф, с
- •Визначення необхідної площі поверхні барабанного вакуум-фільтра f, м2
- •Визначення частоти обертання барабана п, об/хв
- •Визначення ступеня занурення барабана в суспензію
- •1. Визначення потужності n, кВт на валу повітродувки при пневматичному перемішуванні визначають з рівняння:
- •2. Визначення кількості повітря, що подається в апарат, м3/с
- •1. Визначення відцентрової сили, яку створює шар суспензії с, кН:
- •2. Визначення фактору розділення Kр
- •5. Визначення опору осаду r, м-1
- •3. Теплові процеси Задача №1
- •Визначаємо загальні витрати охолодної води
- •2. Визначаємо питомі витрати охолодної води:
- •Задача №2
- •1. Визначення діаметра конденсатора.
- •2. Визначення кількості полиць і висоти конденсатора.
- •3. Визначення розмірів барометричної труби.
- •4. Визначення діаметрів патрубків.
- •Задача № 3
- •Теплофізичні властивості рідини, що нагрівається.
- •Розрахунок коефіцієнта тепловіддачі.
- •Задача №4
- •Визначення температурних умов нагріву.
- •Теплове навантаження і кількість нагрітої води.
- •Додатки
- •Теплофізичні властивості води на лінії насичення
- •Теплофізичні характеристики цукрових розчинів
- •9. Література Основна
- •Додаткова
- •Процеси і апарати біотехнологІчних виробництв методичні рекомендації
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Національний університет харчових технологій затверджую
Ректор __________ Іванов С.В.
«____» ___________ 2012 р.
Процеси і апарати біотехнологІчних виробництв методичні рекомендації
до вивчення дисципліни, виконання
курсових і контрольних робіт
та індивідуальних завдань
для студентів
напряму 6.051401 "Біотехнологія"
денної та заочної форм навчання
Реєстраційний номер електронних методичних рекомендацій НМУ ___________ |
|
СХВАЛЕНО на засіданні кафедри процесів і апаратів харчових виробництв Протокол № 7 від 23.02.2012 р. |
Київ нухт 2012
Процеси і апарати біотехнологічних виробництв: Метод. рекомендації до вивчення дисципліни, виконання курсових і контрольних робіт та індивідуальних завдань для студ. напряму 6.051401 "Біотехнологія" ден. та заоч. форм навч. /Уклад.: Зав’ялов В.Л., Бодров В.С., Запорожець Ю.В., Мисюра Т.Г., Попова Н.В., Зоткіна Л.В. – К.: Нухт, 2012. – 98 с.
Рецензент Т.П. Пирог, д-р біол. наук
Укладачі: В.Л. Зав’ялов,
В.С. Бодров,
Ю.В. Запорожець,
Т.Г. Мисюра,
Н.В. Попова,
Л.В.Зоткіна
Відповідальний за випуск О.Ю. Шевченко, д-р техн. наук, проф.
1. Загальні відомості
Дисципліна "Процеси і апарати біотехнологічних виробництв" – загально-інженерна дисципліна і є базовою для вивчення дисциплін спеціальної технології та спеціального обладнання. Дисципліна фактично складається з двох розділів: "Процеси і апарати хімічних виробництв" та "Процеси і апарати біотехнології". Останній дає знання основ теорії біореакторів, загальних закономірностей розвитку біосистем, забезпечення їх захищеного культивування, особливостей масообміну на мікро- і макрорівні у трьохфазних системах в умовах значної інтенсифікації та машстабуванні процесів.
На основі знань з математики, фізики, фізичної хімії, теплотехніки, прикладної механіки дисципліна "Процеси і апарати хімічних виробництв" дає теорію основних технологічних процесів, основи методики розрахунку апаратів, їх раціональну класифікацію, принципи моделювання і оптимізації з урахуванням екологічних обмежень. Теорія процесів базується на сучасних уявленнях і досягненнях фундаментальних наук. Матеріал подається у порядку зростання складності й розповсюдженості процесів. Теорія біоінженерних процесів базується як на класичних фундаментальних науках, так і на їх об'єднанні в нову інтегральну науку (полінауку) – біофізичну хімію.
Вивчення процесів і апаратів пов'язується з екологічними проблемами і питаннями економіки. Враховуючи те, що дисципліна "Процеси і апарати хімічних виробництв" використовується як базова для дисципліни "Процеси і апарати біотехнології", вивчення загальних властивостей процесів ведеться з орієнтацією на можливість їх реалізації в біотехнології, а також детальніше розглядаються ті розділи загального курсу, які в біотехнології застосовуються на більш високому фундаментальному рівні.
Предметом дисципліни є основні процеси і апарати біотехнологічних виробництв та їх застосування в біоінженерії.
Мета дисципліни - підготувати студента до вивчення спеціальних дисциплін навчального плану, усвідомлення та засвоєння фізичної суті теплових, масообмінних та гідромеханічних процесів, будови і методів розрахунку типових апаратів.
Завдання дисципліни – завершити загальноінженерну підготовку бакалавра, ознайомити його з основними технологічними процесами, забезпечити опанування студентами методик розрахунку апаратів, принципами моделювання і оптимізації.