Membrane Processes: Separation and Purification of Biological Products.

5 abril 2016, 11:00 • Frederico Castelo Ferreira

Membrane Processes. Applications and uses in the scope of abiological process. Dead-end Filtration, Tangential-flow filtration. Membrane Clogging. Concentration Polarization. Fouling. Methods to reduce fouling

Mathematical Description.

Feed, retentate and Permeate streams, transmembrane flux, transmembrane flux, apparent and intrinsic rejection coefficients. Modes of operation: Clarification, Concentration, diafiltration. Mass balances and equation for mode operation and their combinations description.

Modelling of membrane mass transfer processes. Pore Model. Hagen-Poiseuille equation. Pore diameter, pore lenght, tortuosity, porosity. Resistance Model. Mass transfer model. Fick law and liquid film theory. Polarization module. Osmotic Pressure Model and Van’t Hoff Equation. The resistance in series mass transfer. Overall mass transfer coefficient.

Membrane Processes: Separation and Purification of Biological Products.

4 abril 2016, 10:00 • Frederico Castelo Ferreira

1^st part (90 min):

Membranes and Modules. Natural and synthetic membranes. Driving forces and Membrane processes (Membranes and Modules. Hydrostatic pressure: Microfiltration, Ultrafiltration, Nanofiltration, Reverse osmosis; Concentration: Dialysis; Electric potential: Electrodialysis; Temperature: Pervaporation and Distillation. Applications of different membrane processes. 

Types of membranes characterize according with chemical (Polymeric, Inorganic, Metallic) and morphologic (Presence/absence of pores, Degree of symmetry, Pore size) characteristics. Degrees of asymmetry (Symmetric (isotropic) vs Asymmetric Membranes. Pore size distribution and molecular weight cut off.

Membrane modules types: Flat Sheet Membranes (Plate and frame, Spiral wound, Stirred cell), Tubular  Membranes (Tubular, Capillary, Hollow fibers)

2^nd part (90 min)

Data analysis and clarification of questions concerning W1 and W2.

Separação Sólido-Líquido: Filtração

31 março 2016, 10:00 • Marília Clemente Velez Mateus

Filtração clássica versus filtração tangential. Modelação matemática dos processos de filtração: equação de Darcy. Resistência do meio filtrante e resistência específica do bolo. Filtração a pressão constante versus filtração a fluxo constante. Estratégias de pré-tratamento da suspensão: coagulação, floculação, adição de adjuvantes de filtração e condicionamento térmico. Equipamento: filtro de prensa e filtro rotativo de vácuo.

T3 - Tecnologia de membranas

30 março 2016, 10:30 • Nídia Dana Lourenço

Filtração tangencial de um extracto proteico de Escherichia coli ATCC 9637 para concentração e purificação do enzima extracelular penicilina G acilase (PGA). A evolução do fluxo de permeação e da concentração de proteína nas correntes de filtrado e concentrado foram avaliadas ao longo do tempo de filtração. A actividade do enzima PGA foi determinada para o extracto proteico inicial e para amostras dos reservatórios de concentrado e permeado no final da operação.

Ruptura celular

29 março 2016, 11:00 • Marília Clemente Velez Mateus

Localização de produtos celulares: extracelular versus intracelular. Composição de membranas e paredes celulares: i) bactérias Gram positivas versus Gram negativas; ii) leveduras e fungos; iii) células vegetais; iv) células animais. Métodos de ruptura celular: mecânicos  versus não-mecânicos. Tipos de equipamento para desintegração mecânica: moinhos de bolas e homogeneizadores de alta pressão. Mátodos não mecânicos: físicos, químicos e biológicos.