Oscar A. Monroy
Oscar A. Monroy
 

Diseño de Reactores Biológicos

Presentación

 Todo proceso industrial debe ser diseñado para transformar la materias primas, a través de varias operaciones y reacciones, al menor precio y para producir un bien.

El ingeniero bioquímico debe saber diseñar tanto las operaciones unitarias, (transformaciones físicas) como los reactores (transformaciones químicas) para obtener un buen producto. La parte mas delicada del proceso, la que el ingeniero bioquímico debe entender y dominar es el cambio bioquímico.

Para poder diseñar un biorreactor el ingeniero bioquímico se debe contestar estas preguntas:

1. ¿Que cambios espera que ocurran?

Hasta donde va a llegar la reacción, va a liberar o a necesitar calor (termodinámica).

2. ¿Que tan rápido se desarrollarán?

Si es muy rápida, entonces los datos termodinámicos de equilibrio serán suficientes, si no es tan rápida, entonces se requiere conocer la cinética de la reacción y la transferencia de calor y masa.

3. ¿Cómo se van a mover y hacer contacto las partículas que toman parte en la reacción?

¿Que tanto y que tan pronto se mezclan? Su estructura y propiedades permiten el contancto con otros reactivos? ¿Dejarán pasar el calor producido o requerido?

Con las respuestas se debe poder encontrar una ecuación de diseño o de comportamiento del reactor.

condiciones salida = f(cond entrada, cinética, contacto)

Con esta ecuación se pueden comparar diseños y condiciones diferentes, seleccionar el mejor y diseñar reactores de mayor tamaño.

 

Objetivos del curso

Objetivo General


Que el alumno sea capaz de comprender los fundamentos de cinética enzimática y microbiana y aplicarlos en el diseño de reactores biológicos.

 

Objetivos específicos

1. Que alumno comprenda el concepto de velocidad de reacción, aprenda a medir las velocidades de reacción y calcular las constantes cinéticas en los diferentes sistemas.

2. Que el alumno describa los conceptos básicos de las ecuiaciones de velocidad de reacción enzimáticas y microbianas.

3. Que el alumno aplique los balances de masa y energía y los tipos de cinéticas para diseñar biorreactores.

4. Que el alumno describa las combinaciones de reactores biológicos.