Исследование процесса биосинтеза паприна

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное

Образовательное учреждение высшего образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Технологический факультет

Кафедра «Газохимия и моделирование химико-технологических процессов»

Отчёт по лабораторной работе №1

На тему: «Исследование процесса биосинтеза паприна»

Вариант 19

Выполнил:

студент группы БТГ-20-01        Д.Р. Таипова

Проверил:

доцент, канд. хим. наук        С.Р. Хафизова

Уфа – 2023

Цель работы

• Рассмотреть алгоритм решения задач математического описания в виде системы дифференциальных уравнений методом Эйлера;
• Выполнить анализ кинетики биосинтеза паприна в ферментере периодического действия.

Исходные данные

Исходные данные представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Исходные данные

Блок-схема

Блок схема представлена на рисунке 1.

[pic 1]

Рисунок 1 – Блок-схема

Расчётная часть

Кинетическая модель биосинтеза паприна (дрожжей D) на субстрате – жидком парафине (Р) с накоплением метаболитов (М) по упрощенной схеме реакции:

        [pic 2]

        имеет вид системы дифференциальных уравнений:

[pic 3]

Данная система уравнений может быть решена методом Эйлера.

Рассмотрим ручной расчет при шаге интегрирования ∆τ = 0,1 ч.

1. [pic 4] ч.

[pic 5] г/л;

[pic 6] г/л;

[pic 7] г/л.

Так как [pic 8], то принимаем [pic 9] г/л, [pic 10] г/л,[pic 11] г/л.

Переходим к следующей итерации.

1. [pic 12] ч.

[pic 13] г/л;

[pic 14] г/л;

[pic 15] г/л.

Так как [pic 16], то принимаем [pic 17] г/л, [pic 18] г/л, [pic 19] г/л.

Переходим к следующей итерации.

1. [pic 20] ч.

[pic 21] г/л;

[pic 22] г/л;

[pic 23] г/л.

Так как [pic 24], то принимаем [pic 25] г/л, [pic 26] г/л, [pic 27] г/л.

Переходим к следующей итерации.

1. [pic 28] ч.

[pic 29] г/л;

[pic 30] г/л;

[pic 31] г/л.

Так как [pic 32], то принимаем [pic 33] г/л, [pic 34] г/л, [pic 35] г/л.

Переходим к следующей итерации.

1. [pic 36] ч.

[pic 37] г/л;

[pic 38] г/л;

[pic 39] г/л.

Так как [pic 40], то принимаем [pic 41] г/л, [pic 42] г/л, [pic 43] г/л.

Переходим к следующей итерации.

Дальнейшие шаги были рассчитаны при помощи ПО MS Excel.

Вводим исходные данные в ячейки А2:D4 (рисунок 1).

[pic 44]

Рисунок 1 – Исходные данные

На рисунке 2 представлены формулы для расчёта P, D и M, а также условие