Richiesta finanziamento e Bioprocess design Cosa ci serve Quanti soldi occorrono Chi ce li dà Chimica delle Fermentazioni

Chimica delle fermentazioni Progetto di ricerca Insieme di azioni coordinate per conseguire OBIETTIVO Idea innovativa, mercato di riferimento, mezzi necessari al perseguimento. Valutazione ritorno economico e convenienza (valore aggiunto) Chimica delle fermentazioni

Chimica delle fermentazioni Cosa viene valutato Qualità della proposta in relazione allo stato dell’arte e al mercato di riferimento Adeguatezza tecnica e scientifica Coerenza degli obiettivi e delle attività proposte Coerenza e sostenibilità delle proposte Chimica delle fermentazioni

Definizione del budget dettagliare i costi risorse umane materiali spese di funzionamento Chimica delle fermentazioni

Given a production rate What are the required amounts of raw materials and utilities? What is the required size of process equipment and supporting utilities? Can the product be produced in an existing facility or a new plant is required? What is the total capital investment? What is the manufacturing cost? What is the optimum batch size? How long does a single batch take? How much product can be generated per year? During the course of a batch what is the demand for various resources (e.g., raw materials, labor, utilities, etc.)? What is the total amount of resources consumed? Which process steps or resources constitute bottlenecks? What changes can increase throughput? What is the environmental impact of the process (i.e., amount and type of waste materials)? Which design is the “best” among several plausible alternatives? Stabilite le procedure generali e i livelli attesi di produzione e prezzo di vendita. Process design concettuale. Chimica delle fermentazioni

Chimica delle fermentazioni Process design Process synthesis is the selection and arrangement of a set of unit operations (process steps) capable of producing the desired product at an acceptable cost and quality. Process analysis is the evaluation and comparison of different process synthesis solutions. Sequenziali e iterative Chimica delle fermentazioni

Types of design estimates 1: Take minutes or hours to complete but the error in the estimate can be as high as 50%. 2-3: Take days or weeks to complete using appropriate computer aids. The main objective of such studies is to evaluate alternatives and pinpoint themost cost-sensitive areas – the economic “hot-spots” – of a complex process. The results of such analyses are used to plan future research and development and to generate project budgets. 4-5 Usually performed by engineering and construction companies that are hired to build new plants for promising new products that are at an advanced stage of development. Ai vari livelli intervengono competenze diverse. Le stime sono con accuratezza differente, mano a mano che il processo evolve. Il processo creativo è entro il livello 3. Anche tecniche smaltimento reflui ($) vanno minimizzate. A uno stato più avanzato introdurre cambiamenti sostanziali è complicato e costoso. Chimica delle fermentazioni

Chimica delle fermentazioni 1-3% 10-25% 40-60% Chimica delle fermentazioni

Introdurre variazioni Il limite creativo è il 3 livello. Molto complicato e costoso introdurre cambiamenti sostanziali dopo. Waste management di industrie biotech è costoso: minimizzarlo. Downstream processing: fantasia e esperienza. Chimica delle fermentazioni

Chimica delle fermentazioni DSP: linee guida Rimuovere prima le maggiori impurezze Rimuovere prima le impurezze più facilmente rimuovibili Processi più difficili e costosi negli ultimi passaggi Sfruttare le maggiori differenze tra prodotto e impurezze Utilizzare procedure che si basino su principi di separazione diversi Chimica delle fermentazioni

Chimica delle fermentazioni Da adattare a seconda del prodotto, delle impurezze e del valore del prodotto Chimica delle fermentazioni

Chimica delle fermentazioni Analisi dei costi Si basa sul flowsheet proposto Investimento Costi produzione Impatto ambientale Bilanci materia e energia Size dei vari componenti Programmi computerizzati permettono un rapido ricalcolo dopo variazioni Industria petrolchimica (continua), programmi specifici per le esigenze della bioindustria Chimica delle fermentazioni

Chimica delle fermentazioni SuperPro Designer Ambiente integrato, processi continuo e batch Disegno flowsheet Dichiaro reattivi Dimensiono macchinari Calcolo esigenze utilities e manodopera Analisi economica Stabilisco i tempi di impiego di ciascuna unità Chimica delle fermentazioni

Chimica delle fermentazioni Flowsheet Collego un certo numero di operazioni con flussi di materiale. Inizializzazione Chimica delle fermentazioni

Controllo delle operazioni delle unità procedura Configurabili dall’utente Chimica delle fermentazioni

Dettagliare le singole operazioni Chimica delle fermentazioni

Chimica delle fermentazioni Dimensionamento Calcolo bilancio materie e energia Dimensioni ottimali per costo e utilizzo. Analisi dati Tempistiche di occupazione Grado di utilizzo dei singoli macchinari Manodopera richiesta Identificazione bottlenecks Migliorie che incrementino i flussi con il minimo investimento Chimica delle fermentazioni

Chimica delle fermentazioni Process scheduling riutilizzo bottleneck Bottleneck: la procedura con meno tempo tre due cicli, determina il massimo numero di batch annui. Chimica delle fermentazioni

Chimica delle fermentazioni Diagramma di Gannt Le due operazioni sono collegate: si tratta di una centrifugazione e della solubilizzazione degli IB Chimica delle fermentazioni

Chimica delle fermentazioni Analisi economica Capitale Costi operativi Ritorno Il programma ha già implementate stime di acquisto e gestione dei suoi elementi. Tabella di stima dei costi di avvio Startup & validation: 5-10% Chimica delle fermentazioni

Chimica delle fermentazioni Adattare in relazione agli utilizzi finali, sono valori medi. Costi di installazione molto variabili a seconda delle dimensioni del macchinario. I costi di acquisto sono facilmente ricavabili da cataloghi o progetti simili nel passato. Chimica delle fermentazioni

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Chimica delle fermentazioni Costi operativi QA dipende dal tipo di processo, spese equipment deprezzamento, assicurazioni… Chimica delle fermentazioni

Chimica delle fermentazioni Parametri economici Sell - Cost Gross – Taxes - Dep Chimica delle fermentazioni

Valutazione economica Chimica delle fermentazioni

Chimica delle fermentazioni data orario aula 17 gennaio 13:30-16:30 lab311 24 gennaio 31 gennaio 13:30-17:30 1 febbraio 8 febbraio 15 febbraio Chimica delle fermentazioni