Bioverfahrenstechnik
Theorie
Theorie
Kartei Details
Karten | 73 |
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Sprache | Deutsch |
Kategorie | Biologie |
Stufe | Universität |
Erstellt / Aktualisiert | 19.04.2021 / 30.01.2024 |
Lizenzierung | Kein Urheberrechtsschutz (CC0) |
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Funktionen der Stoffbilanzen
- Ermittlung von unbekannten Stoffflüssen
- Ermittlung von Zeitverlaeufen (Stoffmenge, Konzentration)
- Kontrolle von Systembeschreibungen (Massenerhaltung, z.B. Elementbilanzen; Kohlenstoffbilanz)
Aufgaben der BVT
- Rohstoffvorbereitung
- Apparatebau und Prozessdesign (Steriltechnik)
- Analyse und Modellierung biologischer Reaktionen
- Auslegung von Bioreaktoren
- Prozessführung (Mess- und Regelungstechnik)
- Produktisolierung
- Verfahrensintegration
Fließgleichgewicht/Steady State
Ein Fließgleichgewicht oder dynamisches Gleichgewicht ist ein stationärer Vorgang, bei dem fortgesetzt Substanzen, Teilchen oder Energie in ein System einströmen und in gleichem Maße wieder ausströmen.
Thermodynamisches GGW
Thermodynamisches Gleichgewicht bedeutet, dass kein Netto Stoff- und/oder Energieaustausch des Systems mit der Umgebung stattfindet.
Reduktionsgrad \(\kappa\)
= die Molzahl der zur vollständigen Oxidation verfügbaren Elektronen pro Mol Kohlenstoff der jeweiligen Komponente.
Bilanzarten
- Elementbilanz
- Elektronenbilanz: Da bioch. Reaktionen in LM Wasser stattfinden, sind O2- und H2-Bilanzen messtechnisch nicht möglich. Hierfür wird Elektronenbilanz verwendet.
- Energiebilanzen: Es müssen alle ein- und austretenden Energieströme erfasst werden.
Enthalpie
Wärmemenge, die von einem System bei einer Zustandsänderung unter konstantem Druck mit der Umgebung ausgetauscht wird.
H = U + p.V
*U... innere Energie
Enthalpieaenderungen:
- Temperaturaenderung: Energie wegnehmen oder zuführen
- Phasenaenderung: Aenderung der Energie, die in intermolekularen WW gespeichert ist
- Lösen oder Mischen: Freisetzung von Energie durch LM-Hülle
- Reaktion (exotherm oder endotherm)
Zustandsgröße
Prozessgröße, die unabhängig vom Weg ist (Temperatur, Druck, Dichte, Enthalpie ...).
Arbeit ist dagegen keine Zustandsgröße, da die geleistete Arbeit davon abhängt, wie der aktuelle Systemzustand erreicht wurde.