examen final, Exámenes de Biotecnología. Universitat de Girona (UdG)
fcatalamoll
fcatalamoll

examen final, Exámenes de Biotecnología. Universitat de Girona (UdG)

6 páginas
48Número de descargas
32Número de visitas
83%de 18 votosNúmero de votos
2Número de comentarios
Descripción
Asignatura: e.bioquimica, Profesor: Jesús Colprim, Carrera: Biotecnologia, Universidad: UdG
20 Puntos
Puntos necesarios para descargar
este documento
Descarga el documento
Vista previa3 páginas / 6
Esta solo es una vista previa
3 páginas mostradas de 6 páginas totales
Descarga el documento
Esta solo es una vista previa
3 páginas mostradas de 6 páginas totales
Descarga el documento
Esta solo es una vista previa
3 páginas mostradas de 6 páginas totales
Descarga el documento
Esta solo es una vista previa
3 páginas mostradas de 6 páginas totales
Descarga el documento

TEORIA (25% nota)

1. Quines les següents afirmacions són verdaderes i quines són falses (cada encert val 1 punt, cada error resta 0.5 punts, i deixar en blanc ni resta ni suma).

• El balanç de matèria en estat estacionari, només hi ha entrades i sortides

• En un procés en continu, sempre estem en estat no estacionari

• Un balanç de matèria global en massa no hi ha acumulació

• En regim turbulent el número de Reynolds es superior a 10000

• En un sistema en estat estacionari no es pot aplicar l’equació general del balanç

• El rendiment YXS te unitats de massa de biomassa formada per massa d’oxigen consumit

• El coeficient de respiració del creixement cel·lular es calcula com la massa d’oxigen consumida per massa de biomassa formada

• El transport de calor per conducció es descriu amb la llei de Fick

• El transport de matèria per difusió es descriu per la llei de Fourier

• La força motriu del transport de calor per conducció es la diferència de temperatures

• La força motriu del transport de matèria per difusió es el gradient de concentracions

• La resistència al transport de calor en un sòlid es directament proporcional a la conductivitat tèrmica

• El coeficient individual de transport calor (hi) està relacionat amb la resistència al transport de calor per convecció.

• En el balanç d’energia, si el calor bescanviat es positiu vol dir que estem escalfant el sistema

• En un bescanviador de doble tub, el coeficient global de transmissió de calor (U) es la suma dels coeficients individuals de transport de calor.

• La solubilitat de l’oxigen en aigua, a pressió constant, augmenta amb la temperatura

2. Per al càlcul de la kLa, descriu el mètode dinàmic per a poder-la calcular de forma experimental. Pots posar esquemes i equacions i explicar-ne detalladament el procediment experimental.

12 / 4

3. En un bescanviador de calor de doble tub, es porta a terme l’escalfament d’un líquid a partir de la condensació d’un vapor d’aigua sense canvi de temperatura.

3.a. Dibuixa el diagrama de temperatures indicant cadascun del fluids 3.b. Identifica en el diagrama les temperatures de cadascun dels fluids així com la manera de

calcular el ΔTml

4. En el procés d’aeració d’un bioreactor aerobi, el càlcul del flux d’oxigen transferit a la fase líquida del

bioreactor es pot expressar com: Identifica que és cadascuna de les expressions tot indicant el nom, significat i unitats.

Universitat de Girona Facultat de Ciències

5. Es disposa de un fermentador que ha estat treballant en condicions aeròbies i es vol eliminar tot l’oxigen dissolt per passar a condicions anaeròbies. Disposes al laboratori dels següents serveis:

3.c. Una línia d’aire comprimit 3.d. Una línia de nitrogen gas pur 3.e. Una línia de gas que conté 90% N2 i 10%O2

Com t’ho faries per assolir de forma ràpida les condicions d’anòxia? Justifica clarament la resposta i si cal ajudat de

diagrames.

6. En condicions anaeròbies es produeix etanol a partir de glicerol utilitzant llevat, segons la següent reacció:

C3H8O3 + bNH3 → c CH1,8 O0,5N0,2 + d CO2 +e H2O + f C2H6O a. Calcula el grau de reducció de les espècies de glicerol, biomassa i etanol b. Sabent que el rendiment observat es de 0.08 g biomassa/g glicerol i que la biomassa te un 7% de cendres,

iguala la reacció. c. Quin seria el rendiment màxims molars de biomassa? I el d’etanol?

12 / 4

PROBLEMA 1 (25% nota)

Es vol preparar una dissolució de nutrients amb una composició del 15% en sals (percentatge en massa). El procés es du a terme en dues etapes com es mostra a la figura. El tanc A s’escalfa per aconseguir una major solubilitat de les sals, el que produeix una certa pèrdua de líquid per evaporació. D’aquesta etapa surt un corrent, amb una composició de sals del 40%, que passa al tanc B on s’ajusta la composició de sals al 15%.

Si l’agua utilitzada en el procés és de 364 kg/d (corrent 1), by-passant un 72,5% d’aquest cabal al tanc B. Determina

a. Les pèrdues per evaporació (kg/d) b. La quantitat de nutrients alimentat (kg/d)

Universitat de Girona Facultat de Ciències

PROBLEMA 2 (25% nota)

Es disposa d’una unitat de refrigeració on s’introdueix l’aire amb un cabal de 289,5 m3/h a una temperatura de 80 oC i a 2 atm de pressió. A més s’injecta O2 pur amb un cabal màssic de 82,3 kg/h a la mateixa pressió per aconseguir a la sortida de la unitat aire enriquit d’oxigen a una temperatura de 30oC.

La unitat de refrigeració consisteix en un sistema on en l’interior es disposa d’una mena de serpentí per aconseguir una velocitat d’eliminació de calor de 28.000 kJ/h. Com a fluid refrigerant s’utilitza aigua que entra a 5oC i surt a 20oC.

Si el sistema opera en estat estacionari, a. quina és la temperatura d’entrada del corrent d’O2 pur? b. Quina és la composició (en % en mols) del corrent d’aire enriquit d’O2? c. Quina ha de ser l’àrea del serpentí?

Dades i notes: • Es pot considerar que la unitat de refrigeració està completament aïllada i que en el seu interior el gas està

homogeneïtzat. • Capacitat calorífica de l’O2: 30 kJ/kmol·oC • Capacitat calorífica del N2: 29kJ/kmol·oC • Coeficient individual de transport de calor en la zona gas: 1850 kJ/h·m2·oC • La resistència que dóna al transport de calor a través del gruix del serpentí, així com la deguda a la circulació

de l’aigua dins del serpentí, són menyspreables. • Radi intern del serpentí: 5 cm • Radi extern del serpentí: 5,5 cm • Composició molar de l’aire: 21% O2, 79% N2

12 / 4

PROBLEMA 3 (25% nota)

En un tanc perfectament homogeneïtzat, es recullen de forma contínua les agües de rentat de diferents processos. El tanc, de secció quadrada de 0,4 m d’ampla i 1 m d’alçada, rep un corrent d’entrada (corrent 1) de 30 L/h amb una concentració de sals de 15 mg/L i un altre corrent ( corrent 2) amb un cabal de 50 L/h amb una concentració de sals de 2 mg/L, mantenint-se el volum constant gràcies a una sortida per sobreixidor per la part superior.

Degut a les tasques de manteniment s’ha aturat el procés i buidat el tanc. Per tornar-lo a posar en marxa es requereixen dos passos. En primer lloc s’omple el tanc amb el cabal i la concentració del corrent 1. Un cop omplert el tanc, el segon pas és obrir també el pas del corrent dos i deixar el temps suficient perquè el procés s’estabilitzi.

a. Quan temps tardarà a omplir-se el tanc (pas 1) b. Quan temps trigarem a què el procés s’estabilitzi (pas 2)? A efectes de càlcul considera el temps per

aconseguir una concentració de sortida un 10% superior a la de l’estat estacionari

Universitat de Girona Facultat de Ciències

comento per guanyar punts gent
Deixa la teva opinió sobre aquests apunts
Esta solo es una vista previa
3 páginas mostradas de 6 páginas totales
Descarga el documento