Separação e Purificação de Bioprodutos

Conhecimentos de Base Recomendados

Termodinâmica, Transferência de massa e Operações sólido-fluido.

Métodos de Ensino

O ensino é ministrado através de aulas teóricas, teórico-práticas e atividades laboratoriais. Nas aulas teóricas são expostos conceitos teóricos e metodologias de resolução de alguns exemplos de aplicação. Nas aulas práticas os alunos devem resolver problemas nos quais se aplicam os conceitos apreendidos nas aulas teóricas. Estas aulas são também destinadas à resolução de problemas mais complexos, relacionados com o dimensionamento dos equipamentos, onde se incentiva o trabalho e discussão em grupo. Nas atividades laboratoriais serão realizados alguns trabalhos de índole experimental. 

Resultados de Aprendizagem

Com a frequência desta unidade curricular pretende-se que os estudantes adquiram as seguintes competências: i) conhecimentos sobre os fundamentos dos processos de separação e purificação mais comuns utilizados em biotecnologia industrial; ii) aprender a selecionar os equipamentos mais adequados para cada aplicação e utilizar ferramentas para o seu dimensionamento; iii) otimizar as condições de funcionamento de unidades industriais baseadas em tecnologias de separação/purificação de produtos biológicos; iv) integração de conhecimentos para análise de diagramas de fabrico. 

Estágio(s)

Não

Programa

Adsorção - Equilíbiro e cinética. Leito fixo. Teoria do movimento do soluto. Leito móvel verdadeiro e leito móvel simulado. Cromatografia: Fundamentos. Equipamentos. Tipos de processos cromatográficos e modos de operação. Modelo de dispersão linear. Principais parâmetros operatórios. Modelo baseado na teoria dos pratos. Equação de Van Deemter. Separação por membranas: Definição e classificação de tipos de membranas e processos. Equipamentos. Equações básicas de transporte do soluto. Modelos para a previsão do fluxo. Polarização da concentração e fouling. Microfiltração. Ultra/dia/nanofiltração, e osmose inversa. Pervaporação. Tipos de membranas. Modelo solução-difusão. Cristalização: Princípios; Mecanismos de nucleação e de crescimento dos cristais; Balanços de população; Projeto de cristalizadores ideais; Rompimento celular: Mecânico, Físico, Químico e Enzimático; Precipitação com sais, solventes, polímeros; precipitação isoelétrica, afinidade e fracionada. Integração de processos. 

Docente(s) responsável(eis)

Jorge Fernando Brandão Pereira

Métodos de Avaliação

Avaliação
Trabalho laboratorial ou de campo: 15.0%
Projecto: 15.0%
Mini Testes: 30.0%
Frequência: 40.0%

Bibliografia

Roger G. Harrison, Paul W. Todd, Scott R. Rudge, and Demetri P. Petrides, Bioseparations science and engineering, 2nd ed., Oxford University Press, 2015.

D. Seader, Ernest J. Henley, D. Keith, Separation process principles : chemical and biochemical operations, 4th ed., John Wiley & Sons, Inc., 2019.

Wankat, P.C., Rate-controlled separations. Blackie Academic & Professional, 1994.

Wankat, P.C., Separation process engineering, 2^nd ed., Blackie Academic & Professional, 2007.

Mulder, M., Basic principle of membrane technology. Kluwer Academic Publishers, 1991.

J.W Mullin, Crystallization , 5th ed., Elsevier, 2019.

Doran, P.; Bioprocess Engineering Principles, 2nd ed., Elsevier, 2013.

Pessoa Jr., A.; Kilikian, B.V.; Purificação de Produtos Biotecnológicos: Operações e proccessos com aplicação industrial, 2ed., Blucher, São Paulo, 2020.