Ders Bilgileri
BIOPROCESS ENGINEERING | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Kodu | Dönemi | Teori | Uygulama | Ulusal Kredisi | AKTS Kredisi | |
Saat / Hafta | ||||||
GMÜ358 | Bahar | 3 | 0 | 3 | 4 |
Ön Koşulu Olan Ders( ler ) | Yok |
Dili | tr |
Türü | Seçmeli |
Seviyesi | Lisans |
Öğretim Elemanı( ları ) | Prof. Dr. Ferruh Erdoğdu |
Öğretim Sistemi | Yüz Yüze |
Önerilen Hususlar | Yok |
Staj Durumu | Yok |
Amacı | Biyolojik sistemlerde mühendislik uygulamalarının anlaşılması. Fermentörlerin çalışma prensiplerinin anlaşılması. Ideal biyoreaktör yaklaşımının anlaşılması. Endüstriyel uygulamalar konusunda bilgi verilmesi. |
İçeriği | Biyoteknolojik sistemlerde stokiyometri. Ürün verimi. Mühendislik hesaplamaları (kütle, ısı, temel işlemler)Biyolojik reaktörlerin tasarımı ve analizi. Fermentasyon sistemleri (kesikli, yarıkesikli, sürekli). |
Dersin Öğrenim Çıktıları
# | Öğrenim Çıktıları |
---|---|
1 | ÖÇ-1. Biyolojik sistemlerde mühendislik uygulamalarını öğrenme |
2 | ÖÇ-2. Fermentasyon ortamı akışkan özelliklerini belirleyebilme |
3 | ÖÇ-3. Fermentasyonda tepkime ısısını ve soğutma gereksinimlerini hesaplayabilme |
4 | ÖÇ-4. Fermentasyonda oksijen gereksinimini hesaplayabilme |
5 | ÖÇ-5. Fermentasyon sonrası temel işlemleri uygulayabilme |
6 | ÖÇ-6. Kinetik ve verim hesaplama tekniklerinin öğrenilmesi |
7 | ÖÇ-7. İdeal fermentor tasarımı yapabilme |
8 | ÖÇ-8. Endüstriyel fermentasyon sistemlerini tanıma ve uygulama becerisi kanzanma |
Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği
# | Konular | Öğretim Yöntem ve Teknikleri |
---|---|---|
1 | Madde denklikleri: Kütlenin korunumu yasası, biyolojik sistemlerde madde denklikleri, büyüme ve ürün üretme stokiyometrisi. | Anlatım, tartışma, ödev, dönem projesi üzerinde örnek çalışma |
2 | Enerji denklikleri: Enerjinin korunumu yasası, biyokütle üretimi olan süreçlerde tepkime ısısı üretimi, mikrobiyel büyüme termodinamiği, hücre kültürü için enerji denklikleri | Anlatım, tartışma, ödev, dönem projesi üzerinde örnek çalışma |
3 | Kararsız hal kütle ve enerji denklikleri | Anlatım, tartışma, ödev, dönem projesi üzerinde örnek çalışma |
4 | Akışkan akışı ve karıştırma: Akışkan türleri, viskozite ölçümleri, fermentasyon ortamlarının reolojik özellikleri, karıştırma ve karıştırma güç gereksinimi, ölçek-büyütme | Anlatım, tartışma, ödev, dönem projesi üzerinde örnek çalışma |
5 | Akışkan akışı ve karıştırma: Akışkan türleri, viskozite ölçümleri, fermentasyon ortamlarının reolojik özellikleri, karıştırma ve karıştırma güç gereksinimi, ölçek-büyütme | Anlatım, tartışma, ödev, dönem projesi üzerinde örnek çalışma |
6 | Isı transferi: Biyoreaktörler, ısı-değiştiricileri, ısı transfer sistemleri için tasarım denklemleri | Anlatım, tartışma, ödev, dönem projesi üzerinde örnek çalışma |
7 | Isı transferi: Biyoreaktörler, ısı-değiştiricileri, ısı transfer sistemleri için tasarım denklemleri | Anlatım, tartışma, ödev, dönem projesi üzerinde örnek çalışma |
8 | Kütle transferi: Yayınım ve itimli kütle transferi, iki-yüzeyli kütle transferi, hücre kültürlerinde oksijen alımı, fermentörlerde oksijen transferi, çözünmüş oksijen derişimi ölçümleri, kLa ölçümü | Anlatım, tartışma, ödev, dönem projesi üzerinde örnek çalışma |
9 | ARA SINAV I | |
10 | Temel işlemler: Filtrasyon, santrifüj, hücre kırma, iki-faz özütleme | Anlatım, tartışma, ödev, dönem projesi üzerinde örnek çalışma |
11 | Temel işlemler: Adsorpsiyon, kromatografik yöntemler | Anlatım, tartışma, ödev, dönem projesi üzerinde örnek çalışma |
12 | Homojen tepkimeler: Temel tepkime teorisi, deneysel verilerden tepkime hız hesaplamaları, biolijik sistemler için genel tepkime kinetiği, enzim bozunma kinetiği | Anlatım, tartışma, ödev, dönem projesi üzerinde örnek çalışma |
13 | Homojen tepkimeler: Hücre kültürlerinde verim, hücre büyüme kinetiği, hücre kültürlerinde ürün üretme kinetiği, substrat alım kinetiği | Anlatım, tartışma, ödev, dönem projesi üzerinde örnek çalışma |
14 | Reaktör mühendisliği: Biyoreaktör tipleri, biyoreaktörlerin izlenmesi ve kontrol edilmesi, ideal reaktör (kesikli, yarı-kesikli, sürekli fermentörler) | Anlatım, tartışma, ödev, dönem projesi üzerinde örnek çalışma |
15 | Reaktör mühendisliği: Biyoreaktör tipleri, biyoreaktörlerin izlenmesi ve kontrol edilmesi, ideal reaktör (kesikli, yarı-kesikli, sürekli fermentörler) | Anlatım, tartışma, ödev, dönem projesi üzerinde örnek çalışma |
16 | Son Sınav |
Resources
# | Malzeme / Kaynak Adı | Kaynak Hakkında Bilgi | Referans / Önerilen Kaynak |
---|
Ölçme ve Değerlendirme Sistemi
# | Ağırlık | Çalışma Türü | Çalışma Adı |
---|---|---|---|
1 | 0.2 | 1 | 1. Ara Sınav |
2 | 0.2 | 9 | 1. Ara Proje |
3 | 0.6 | 5 | Son Sınav |
Dersin Öğrenim Çıktıları ve Program Yeterlilikleri ile İlişkileri
# | Öğrenim Çıktıları | Program Çıktıları | Ölçme ve Değerlendirme |
---|---|---|---|
1 | ÖÇ-1. Biyolojik sistemlerde mühendislik uygulamalarını öğrenme | 1͵2͵3 | 1͵3 |
2 | ÖÇ-2. Fermentasyon ortamı akışkan özelliklerini belirleyebilme | 1͵2͵3͵5͵7 | 1͵3 |
3 | ÖÇ-3. Fermentasyonda tepkime ısısını ve soğutma gereksinimlerini hesaplayabilme | 1͵2͵3͵5͵7 | 1͵3 |
4 | ÖÇ-4. Fermentasyonda oksijen gereksinimini hesaplayabilme | 1͵2͵3͵5͵7 | 1͵3 |
5 | ÖÇ-5. Fermentasyon sonrası temel işlemleri uygulayabilme | 1͵2͵3͵5͵7 | 2͵3 |
6 | ÖÇ-6. Kinetik ve verim hesaplama tekniklerinin öğrenilmesi | 1͵2͵3͵5͵7 | 2͵3 |
7 | ÖÇ-7. İdeal fermentor tasarımı yapabilme | 1͵2͵3͵5͵7 | 2͵3 |
8 | ÖÇ-8. Endüstriyel fermentasyon sistemlerini tanıma ve uygulama becerisi kanzanma | 4͵5 | 2͵3 |
Not: Ölçme ve Değerlendirme sütununda belirtilen sayılar, bir üstte bulunan Ölçme ve Değerlerndirme Sistemi başlıklı tabloda belirtilen çalışmaları işaret etmektedir.
İş Yükü Detayları
# | Etkinlik | Adet | Süre (Saat) | İş Yükü |
---|---|---|---|---|
0 | Ders Süresi | 14 | 3 | 42 |
1 | Sınıf Dışı Ders Süresi (Ön çalışma, pekiştirme) | 14 | 3 | 42 |
2 | Sunum ve Seminer Hazırlama | 0 | 0 | 0 |
3 | İnternette tarama, kütüphane ve arşiv çalışması | 0 | 0 | 0 |
4 | Belge/Bilgi listeleri oluşturma | 0 | 0 | 0 |
5 | Atölye | 0 | 0 | 0 |
6 | Ara Sınav için Hazırlık | 1 | 5 | 5 |
7 | Ara Sınav | 1 | 2 | 2 |
8 | Kısa Sınav | 0 | 0 | 0 |
9 | Ödev | 0 | 0 | 0 |
10 | Ara Proje | 1 | 0 | 0 |
11 | Ara Uygulama | 0 | 0 | 0 |
12 | Son Proje | 1 | 7 | 7 |
13 | Son Uygulama | 0 | 0 | 0 |
14 | Son Sınav için Hazırlık | 1 | 4 | 4 |
15 | Son Sınav | 1 | 3 | 3 |
105 |