1
Downstream processing – Academiejaar 2013 -‐ 2014Voorbeeldvragen
Algemeen:
-‐ leg aan de hand van een tekening of foto de werking van een toestel uit, benoem de onderdelen.
H1 Inleiding.
Geef de relatie tussen grootte van het te scheiden deeltje en de scheidingstechniek. Welke sectoren onderscheiden we in downstream processing, en wat zijn de bijhorende producten en productieschalen?
Geef aan de hand van het schema op slide 18 (isolatie en zuivering van een intracellulair
enzyme) een overzicht van de verschillende downstreamprocessen die in de opwerking van een biotechnologisch product kunnen voorkomen. (het schema wordt beschikbaar gesteld).
Wat zijn typische problemen in downstream processing -‐ bespreek de relatie tot de basiseigenschappen van biologische systemen.
Geef de grootte van de verschillende types organismes die we typisch tegenkomen in downstream processing.
Welke scheidingstechnieken worden gebruikt in primaire scheiding, product zuivering en product isolatie?
Som een tiental economisch belangrijke biotechnologische producten op.
Welke criteria spelen een rol in de keuze/het ontwerp van een downstream proces?
H2 Voorbehandeling.
Geef een overzicht van processen gebruikt in celdisruptie. Som een tiental intracellulair geproduceerde producten op.
Beschrijf de werking van de kogelmolen (inclusief ruwe schets) (processchaal, parameters die efficiëntie beïnvloeden, operationele parameters).
Beschrijf disruptiekinetiek in de kogelmolen.
Wat zijn de problemen bij opschaling van kogelmolens?
Beschrijf de werking van de homogenisator (inclusief ruwe schets) (processchaal, parameters die efficiëntie beïnvloeden, operationele parameters).
Beschrijf disruptiekinetiek in de homogenisator Beschrijf opschaling van de homogenisator. Bespreek niet-‐mechanische celdisruptie.
H3 Vast -‐ vloeistofscheiding
Welke factoren beïnvloeden de koekweerstand in de filtratie van stromen uit fermentatieprocessen?
Wat bedoelt men met ‘filtratiehulpmiddel’? Wat is flotatie?
Bespreek magnetische scheiding.
2
H4 Zuiveren 1.
Welke processen kunnen gebruikt worden om het product te concentreren vanuit een waterige fase?
Bespreek de werking van verschillende types verdampers. Bespreek meertraps verdampers.
Hoe werkt precipitatie? (voor-‐ en nadelen, relatie tot iso-‐electrisch punt) Bespreek salting out.
Wat is ultrafiltratie?
Wat zijn voor-‐en nadelen van membraanprocessen?
Welke types membraanfiltraties ken je? Wat is de relatie met deeltjesgrootte? Welke drukken zijn nodig voor de verschillende types membraanfiltratie? Welke factoren beïnvloeden de selectiviteit van een membraan?
Bespreek de werking van de verschillende types membraanmodules aan de hand van de schetsen (worden bezorgd) en benoem de verschillende onderdelen / stromen.
Bespreek de verschillende werkingsmodes van membraanprocessen. Wat betekenen de begrippen permeaatopbrengst, retentie, solid yield?
Bepaal de relatie tussen permeaatopbrengst, solid yield, rejectie voor continu 1-‐staps-‐scheiding met ideale menging. Vergelijk met 1-‐traps-‐scheiding met propstroming.
Toon grafisch de relatie tussen solid yield en permeaatopbrengst weer, en toon de invloed van rejectiecoëfficiënt. Vergelijk grafisch 1-‐traps-‐scheiding met propstroming met 1-‐traps-‐scheiding met ideale menging.
Bepaal de relatie tussen retentaatconcentratie en voedingsconcentratie voor concentreren in batch mode en 1-‐traps-‐scheiding met ideale menging.
Toon grafisch de relatie tussen retentaatconcentratie en voedingsconcentratie voor concentreren in batch mode en 1-‐traps-‐scheiding met ideale menging.
Bereken de relatie tussen CF en CR voor multi-‐traps concentreren in continu met ideale menging.
Hoe varieert de membraanflux ifv druk en langssnelheid? Wat is uitspoelen?
H4B Vriesdrogen
Geef de voordelen en nadelen van vriesdrogen.
Bespreek de 3 fases in het vriesdroogproces en toon in het fasediagramma. Schets een industriële vriesdrogen.
H5 Zuiveren 1.
Wat is het werkingsprincipe van extractie?
Geef de verschillende werkingsmodes in extractie.
Leid de relatie tussen niet-‐geëxtraheerde fractie en selectiviteit af voor één-‐ en meertrapsextractie. Geef grafisch weer.
Bespreek de kinetiek van extractie. Geef enkele toepassingen van extractie.
Welke types extractie ken je (voor zowel laag als hoog MW produkten)
Wat is het verband tussen partitiecoefficient en pH voor dissociatieve extractie? Bespreek de extractie van penicilline.
3
Welk type installaties worden gebruikt voor extractie? Bespreek de productie van citroenzuur.
H6 Zuiveren 2.
Bespreek de recuperatie van acetaat via electrodialyse. Bespreek citroenzuurconcentratie controle in citrussappen.
H7. Formulering en toepassing
Bespreek de verschillende technieken voor de formulering van enzymes. Geef 4 voorbeelden. Bespreek de formulering van glucose isomerase.
Bespreek de formulering van detergent enzymes. Wat is prilling?
H8 Procesintegratie en alternatieve scheidingsprocessen.
Bespreek in situ alcohol recuperatie.
Schets de Philpot elektroforese installatie en verklaar de werking.
Wat is pervaporatie? Geef de formule voor flux. Bespreek de toepassing van pervaporatie in ethanol productie.
Wat zijn de voordelen en nadelen van superkritische extractie? Geef een toepassing.
4
Downstream processing
Uurschema examen
donderdag 16/01/2014 om 9u in lokaal E2.01 + E2.04
9:00
Ben Salama Laila Berneman Nathaniel Blavier Adrien 10:00 Bulté Dimitri De Bruyn Florac De Groef Koen
11:00
de Jonge Kaat De Meyer Fien De Pelsmaeker Britt
13:30
De Roos Jonas Dupont Laurine Geeraerts Xenia 14:30 Lantin David Ou Yang Si Ping Paesmans Jone
15:30
Van Den Herrewegen Sari Wouters Elise
