Fondamenti di Ingegneria delle Reazioni Chimiche e Biologiche

Come si progetta un reattore chimico che scala in modo sicuro ed efficiente da un becher da laboratorio a un impianto di produzione industriale? Comprendere i principi fondamentali della cinetica, della termodinamica e dei fenomeni di trasporto è essenziale per chiunque entri nei campi dell'ingegneria chimica e biologica. Questo corso fornisce un'introduzione chiara e passo dopo passo all'analisi quantitativa e alla progettazione dei sistemi di reazione chimica e biologica. Si passerà da una comprensione fondamentale delle velocità di reazione e della stechiometria alla progettazione sicura di molteplici tipi di reattori, inclusi reattori discontinui (batch), reattori agitati continui (CSTR) e reattori a flusso a pistone (PFR). Lungo il percorso, si esplorerà come questi principi si applichino direttamente ai moderni sistemi biologici, come la cinetica enzimatica e il funzionamento dei bioreattori. Cosa imparerai: - Comprendere la cinetica chimica fondamentale, le velocità di reazione e le formulazioni delle leggi di velocità - Analizzare e progettare reattori chimici ideali, inclusi i sistemi batch, CSTR e PFR - Applicare i bilanci di massa ed energia alle operazioni dei reattori non isotermi - Modellare le reazioni biologiche utilizzando la cinetica di Michaelis-Menten e le equazioni di crescita cellulare - Valutare la sicurezza del reattore, le reazioni fuori controllo e i criteri di base per la stabilità termica - Esercitarsi nella risoluzione di problemi di ingegneria delle reazioni utilizzando flussi di lavoro matematici sistematici e passo dopo passo Questo corso inizia con la terminologia essenziale, la stechiometria chimica e i concetti cinetici di base prima di passare alle equazioni di progettazione dei reattori e alle applicazioni biologiche. Ogni sezione è progettata per aumentare la tua sicurezza attraverso spiegazioni scritte chiare, derivazioni dettagliate ed esempi di calcolo pratici. Questo corso è pensato per principianti, studenti di ingegneria e professionisti che desiderano un solido ripasso sull'ingegneria delle reazioni. Non è richiesta alcuna conoscenza pregressa della progettazione dei reattori, sebbene una comprensione di base della chimica generale e del calcolo introduttivo sia utile. Inizia a leggere oggi per costruire una solida base nell'ingegneria delle reazioni chimiche e biologiche.