نبذة عن القسم

الهندسة الكيميائية هو التخصص الهندسي الذي يتعامل مع العلوم الطبيعية مثل الرياضيات والكيمياء والفيزياء والكيمياء الحيوية والاقتصاد،لتصميم وتطوير وتشغيل المصانع والعمليات الكيميائية والفيزيائية التي تهدف إلى تحويل المواد الخام أو المواد الوسيطة إلى منتج ذي قيمه اقتصادية، مع الأخذ في الاعتبار الحفاظ على البيئة وسلامة العاملين والمعدات.  وبسبب الدور الحيوي المنوط بتخصص الهندسة الكيميائية،فإن المهندس الكيميائي يقوم بدور اساسي في مجالات الصناعات الكيميائية والطاقة والنفط والإسمنت والصناعات الحيوية والصيدلانية وتصنيع الأجهزة الإكترونية والهندسة البيئية.

إن المهندسين الكيميائيين العاملين في الصناعات الكيميائية دائماً يبحثون عن طرق مبتكرة لتصنيع مواد جديدة ذات خواص كهربائية أوضوئية أوميكانيكية محددة، وهذا يتطلب معرفة واهتمام بتغذية وتدفق المواد الخام او الوسيطة للحصول على المنتج النهائي. المهندس الكيميائي مسؤول عن تصميم عمليات إنتاج الأدوية من الكائنات الحية الدقيقة مثل الإنزيمات، كما أن مساهمات المهندسين الكيميائيين في حل المشاكل البيئية كثيرة منها على سبيل المثال تطوير العوامل الحفازة في السيارات، أحد اهم مصادر التلوث البيئي للهواء، لخفض نسبة الانبعاثات الضارة بالبيئة. كذلك مرافق معالجة النفايات السائلة للحد من إطلاق أوتنشيط المنتجات الضارة بالبيئة.

ويتطلب القيام بمهمة المهندس الكيميائي فهماً دقيقا للمبادئ الهندسية والعلوم الاساسية  والتقنية الكامنة وراء العمليات المراد تصميمها أو تطويرها، وينعكس هذا في المناهج الأكاديمية لقسم الهندسة الكيميائية والذي يتضمن دراسة الرياضيات التطبيقية، ومبادئ حفظ المادة والطاقة، والديناميكا الحرارية، وميكانيكا الموائع، وانتقال المادة وانتقال الحرارة، وعمليات الفصل، وهندسة التفاعلات الكيميائية وتصميم المفاعلات، وتصميم العمليات.  وقد بنيت هذه المقررات على أسس علوم الرياضيات والكيمياء والفيزياء.

الأهداف التعليمية للبرنامج

1. تعليم وتزويد الطلاب بأساس قوي من المعرفة الأساسية من العلوم الهندسية.

2. تزويد الطلاب بالمهارات والمعارف اللازمة لتصميم وتطوير العمليات الكيميائية مع الأخذ في الاعتبار النواحي الاجتماعية والصحية والبيئية ومتطلبات الأمن والسلامة.
3. تزويد الطلاب بالمهارات والمعارف اللازمة للعمل الجماعي والتواصل الفعال مع المحافظة على أساسيات وأخلاق المهنة.
4. تهيئة الطلاب لتحمل ظروف العمل والتميز في مجال البحث والتطوير بشكل مباشر أو بالتعاون مع القطاعات الأخرى.

مخرجات البرنامج

يتمتع خريجوا قسم الهندسة الكيميائية  بمميزات رئيسة هي:

1. القدرة على التعلم المستمر ومتابعه التطورات العالميةفي مجال الهندسة الكيميائية.
2. القدرة على تطبيق العلوم الأساسية مثل الرياضيات و الكيمياء و الفيزياء ةالعلوم الهندسة.
3. القدرة على تصميم وإجراء التجارب مع المقدرة على تحليل القياسات والنتائج بشكل علمي سليم.
4. القدرة على تصميم الاجهزة والعمليات الصناعية لتلبية الاحتياجات المطلوبة.
5. القدرة على العمل المنتج ضمن فريق عمل من تخصصات متعددة.
6. القدرة على تشخيص وتحليل وحل المشكلات الهندسية.
7.   إدراك المسؤولية المهنية والأخلاقية.
8. القدرة على التواصل والاتصال كتابيا وشفهيا.
9. تعليم واسع لفهم تأثير دور الحلول الهندسية على المستوى المحلي والعالمي.
10. إدراك حاجتهم للتعلم المستمر ومقدرتهم على الانخراط في التعلم مدى الحياة.
11. معرفة وتشخيص المشكلات الخلافية.
12. القدرة على استخدام الأساليب والمهارات والأدوات الهندسية الحديثة اللازمة لممارسة المهنة.
13. إدراك أهمية متطلبات السلامة العامة، والإلتزام بتطبيق قواعد وإجراءات السلامة.

البرامج الأكاديمية

يتيح  قسم الهندسة الكيميائية بجامعة الامام محمد بن سعود لطلابه الحصول على درجة البكالوريوس في الهندسة الكيميائية عن طريق اكمال الخطة الدراسية المتفق عليها من قبل القسم.  بهذا يكون مؤهلا للانخراط في سوق العمل وتوظيف كافة المهارات والقدرات التي اكتسبها خلال سنوات دراسته في مختلف المجالات المهنية

أعضاء هيئة التدريس

الخطة الدراسية

الخطة الاسترشادية لطلبة البكالوريوس في الهندسة الكيميائية

السنة الدراسية الأولى

المستوى الأول

المستوى الثاني

السنة الدراسية الثانية

المستوى الثالث

المستوى الرابع

السنة الدراسية الثالثة

 المستوى الخامس

المستوى السادس

السنة الدراسية الرابعة

المستوى السابع

المستوى الثامن

وصف المقررات

يتضمن هذا القسم الوصف الأساسي لمقررات متطلبات كلية الهندسة وقسم الهندسة الكيميائية مع مقررات القسم الاختيارية، حيث يتم عرض الرموز الخاصة لكل مقرر والساعات المعتمدة, بالإضافة إلى الوصف المختصر للمقرر.

1.       متطلبات القسم الاجبارية

هكم 211 أسس الهندسة الكيميائية 1                                                                 (3 وحدات)

تعريف بتخصص الهندسة الكيميائية ووظيفة المهندس الكيميائي مع التركيز على تحليل المشاكل هندسيا، الوحدات والأبعاد، الحسابات الهندسية، العمليات والمتغيرات الكيميائية،  أسس ميزان المادة لأنظمة العمليات الكيميائية الأحادية والمتعددة.

هكم 213 اسس الهندسة الكيميائية 2                                                                 (2 وحدات)

حساب عملية توازن الطاقة للعمليات الكيميائية والفيزيائية باستخدام القانون الأول للديناميكا الحرارية. المجالات الرئيسية هي: الطاقة وموازنتهما، موازنة الطاقة للعمليات المستقرة وغير المستقرة في حالة وجود أو عدم وجود تفاعل كيميائي، حسابات التوازن بمساعدة الحاسوب، التوازنات في عمليات غير ثابتة، حالات دراسية مثل إنتاج البولي فينيل كلورايد المكلورة، تصنيع الميثانول من الغاز الطبيعي، تنقية غاز ثاني أكسيد الكبريت من الغازات العادمة.

هكم 221 الديناميكا الحرارية للهندسة الكيميائية 1                                                    (3 وحدات)

تطبيق مفاهيم وقوانين الديناميكا الحرارية وموضوعات المقرر هي: مفاهيم أساسية وتعريفات، تعيين الخواص، الطاقة والقانون الأول للديناميكا الحرارية، استخدام الطاقة لتحليل الحجم المحدد، القانون الثاني للديناميكا الحرارية، استخدام الأنتروبى، التحليل باستخدام الطاقة المتاحة.

هكم 222 الديناميكا الحرارية للهندسة الكيميائية 2                                                     (3 وحدات)

الظروف غير المثالية من ضغط وحرارة وطرق حساباتها وتوازن السائل والبخار (VLE) والتوازن في حالة التفاعلات الكيميائية،الخصائص الديناميكية الحرارية للمواد تحت الظروف الحقيقية، التوازن والاستقرار لنظام طور واحد، الديناميكا الحرارية للخليط المتعدد الأطوار والمحاليل، تقدير طاقة جيبس الحرة ومعامل الهروب لمادة نقية وفي مزيج الاتزان للبخار والسائل في المحلول، أنواع أخرى من التوازنات في محلول السوائل الذي يحتوي على المواد الصلبة، التوازن الكيميائي، معادلات التوازن للتفاعلات الكيميائية والكهربائية.

هكم 223 ميكانيكا                                                                                          (3 وحدات)

المبادئ الفيزيائية لميكانيكا الموائع واستخدام المعادلات المتحكمة فيها لحل مسائل ميكانيكا الموائع. المواضيع الرئيسية هي: المفاهيم الأساسية، تحليل الأبعاد وزيادة الحجم، خصائص الموائع، استاتيكا الموائع، مبادئ الحفظ، السريان في الأنابيب ومعادلة برنولي، تطبيقات السريان الداخلية، المضخات والضواغط، السريان القابل للضغط، قياس السريان والسيطرة عليه، السريان ثنائي الطور.

هكم 311 هندسة التفاعلات                                                                           (3 وحدات)

معدل التفاعل والاتزان في تحليل أنظمة التفاعلات الكيميائية، تحليل وتفسير نتائج تجارب حركية التفاعلات والحفز الكيميائي، اشتقاق صيغة معدل التفاعل من ميكانيكية التفاعل وفرضية الاتزان والحالة المستقرة، تصميم المفاعلات الكيميائية باستخدام نتائج حركية التفاعلات وظواهر الانتقال للمادة والطاقة.

هكم 320 مختبر ميكانيكا الموائع                                                                      (1 وحدة)

قياس اللزوجة والكثافة، أنواع السريان، فقدان السريان بسبب الاحتكاك، قياس  السريان باستخدام الفنجوري والفوهة، الفقد في الضغط بسبب الاحتكاك في الصمامات، دراسة انواع و أداء المضخات. 

هكم 321 انتقال الحرارة                                                                              (3 وحدات)

مفاهيم انتقال الحرارة، انتقال الحرارة بالتوصيل، انتقال الحرارة في اتجاه واحد، انتقال الحرارة في اتجاهين، انتقال الحرارة الغير مستقر، انتقال الحرارة بالحمل، السريان فوق الأجسام، ألسريان داخل الأجسام، الحمل الطبيعي، الغليان والتكثيف، تصميم المبادلات الحرارية،تصميم وقياس كفاءة معدات انتقال الحرارة الصناعية، انتقال الحرارة بالإشعاع.

هكم 323 مختبر انتقال الحرارة                                                                       (1 وحدة)

معامل التوصيل الحرارى، المبادل الحرارى ثنائيالأنابيب، الحمل الطبيعي، الحمل القصرى، ألأسطح الممدة، التكثيف على هيئة غشاء، التكثيف على هيئة قطرات، الغليان الساكن.

هكم 325 العمليات المشتركة                                                                         (3 وحدات)

: تصنيف الحبيبات الصلبة، تخزين المواد الصلبة، المراغمة ومعامل المراغمة، الانسياب في الطبقات ألصلبة، ميكانيكا حركة الحبيبات، عمليات التكسير والطحن و الغربلة و الخلط، الترسيب و الفصل بقوى الجاذبية، الفصل بالطرد المركزي، الفصل بالفارزات الحلزونية، الترشيح و التمييع، وعمليات التبلور وعمليات الفصل بالأغشية، والتبخير.

هكم 326 انتقال المادة                                                                               (3 وحدات)

انتقال المادة والانتشار، الانتشار الجزيئي في الغازات والسوائل، معامل انتقال المادة بالحمل، انتقال المادة بين الأطوار،الأغشية، الامتصاص مع وبدون التفاعلات الكيميائية، مبادئ انتقال المادة غير المستقر.

هكم 341 علم وهندسة المواد                                                            (3 وحدات)

التركيب الذري، التركيب البلوري للمواد،التحول في حالة المادة  والسبائك، الخواص الميكانيكية والاختبارات للمواد الهندسية،المواد الاساسية مثل المعادن والبوليمرات والخزف.

هكم  342 علم وهندسةالبوليمرات                                                                   (3 وحدات)

مبادئ علم البوليمرات، إنتاج البوليمرات ، الإضافة والتكثيف،ميكانيكية تفاعلات البلمرة وحركيتها، طرق تحضير البوليمرات: المحاليل المعلقة، المحاليل المستحلبة، خواص المواد المبلمره وطرق تقويتها بالألياف، طرق تصنيع البوليمرات مثل الصب، النفخ، الحقن، البثق. المحاليل المبلمرة. تحلل وتلف المبلمرات.

هكم 421 عمليات الفصل                                                                             (3 وحدات)

مرحلة الاتزان في عمليات الفصل المختلفة مثل الامتصاص والاستخلاص والتقطير. طرق حساب عدد الصواني بالرسم، مفهوم اقل عدد للصواني، معدل انتقال المذيب ونسبة الراجع، الرطوبة واستخدام الجداول الخاصة بها.

هكم 422 مختبر العمليات المشتركة                                                                   (1 وحدة)

التقطير في الأبراج المحشوة وذات الصواني، الامتصاص في الأبراج المحشوة، استخلاص السوائل بالسوائل، الترطيب وإزالته في أبراج تبريد المياه، التجفيف في الصواني، التبخير، الترشيح، التمييع، التكسير، الغربلة.

هكم 431 التحكم في العمليات الصناعية                                                               (3 وحدات)

ديناميكية العمليات بدلالة الزمن وتحويلات لابلاس، العلاقة بين الداخل والخارج، الأجزاء الرئيسة لنظام التحكم، تصميم نظم التحكم ذات التغذية الراجعة: استقرارية دائرة التحكم، توليفة ضوابط التحكم، تحليل ضوابط التحكم. تطبيقات على عمليات الهندسة الكيميائية.  مبادئ التحكم الآلي، نظم التحكم ذات التغذية المتقدمة و الراجعة، أنظمة التحكم وميكانيكيتها، أنواع أنظمةالتحكم مثل PI, P  و  PID.تصميم نظام التحكم ذو التغذية الراجعة، الاستجابة الديناميكية والاستقرار في العمليات وفقا لخصائصها. شكل الاضطراب وعمل نظام التحكم، عناصر مراقبة العملية الإحصائية.

هكم 432 مختبر التحكم في العمليات الصناعية                                                        (1 وحدة)

التحكم في درجة الحرارة، مراقبة والتحكم بمستوى السوائل، مراقبة والتحكم بالضغط، التحكم في التدفق وعلميات النمذجة، تطبيقات برنامج LabView.

هكم 433 مختبر هندسة التفاعلات                                                                    (1 وحدة)

مفاعل الدفعة ومفاعل الخلط المستمر والمفاعل الأنبوبي ومفاعلات الخلط المستمر على التوالي ومفاعل الحفز. وكّذلك  يغطي التحليل بطرق قياس الكتلة (الوزن الجزيئي) ومجهر المسح الإلكتروني.

هكم 461 تصميم العمليات والمصانع الكيميائية                                                        (3 وحدات)

مقدمه للتصميم، اسس اتزان المادة والطاقة ،المخططات الانسيابية، المواسير وأجهزة القياس، تقيم المشروع اقتصاديا، المواد الإنشائية، بيانات التصميم، ألأمان ومنع الحوادث، اختيار المعدات، مواصفات وتصميم المعدات (التقطير ، ابراج الامتصاص، معدات انتقال الحرارة ،التصميم الميكانيكي للمعدات)، اشتراطات الموقع.

هكم 462 بناء  ونمذجة العمليات الكيميائية                                                           (3 وحدات)

هندسة تركيب العمليات، تصميم التركيب الجزيئي، تركيب طريق التفاعلات الكيميائية، اختيار الطرق التطبيقية المناسبة لفصل المركبات الناتجة، الرسومات التوضيحية لتسلسل العمليات والأجهزة الكيميائية اللازمة، المحاكاة  لتسهيل عملية تركيب العمليات الكيميائية، التشبيك مع العمليات الإضافية، البرمجة الحاسوبية في بناء وتركيب العمليات واختيار مسار التفاعل الأمثل، دراسة حالة.

هكم 481هندسة الكيمياء الحيوية                                                                     (2 وحدات)

أساسيات الهندسة الكيميائية والكيمياء الحيوية و الاحياء الدقيقة مع التطبيقات على العمليات الكيميائية الحيوية. وتركيز على الحلول الكمية للمشاكل. البيولوجيا الحيوية ومركبات الخلية اللدائنية وحركة الانزيمات والدقائق الحية وتطبيقات الانزيمات الصناعية ودورة نمو الخلية، التخمر والتعقيم، المفاعلات البيولوجية.

هكم 491 مشروع تخرج 1                                                                          (1 وحدة)

اختيار مشكلة صناعية محددة ذات علاقة بالهندسة الكيميائية، حيث يبدأ التخطيط لحلها عمليا أو نظريا أوأيهما معا مع إجراء ميزان المادة والطاقة واختيار المكان المناسب إذا كان المطلوب تصميم مصنع. 

هكم 492 مشروع تخرج 2                                                                          (3 وحدات)

تحليل شامل للعملية المراد تطويرها وتطبيق أسس التصميم للوحدات الصناعية والمصانع، مع تحليل اقتصاديات العملية.  الاهتمام سيكون مركز أيضا على اشتراطات الأمن والسلامة وحماية البيئة.  يتم تقديم تقرير نهائي شامل وعرض تقديم عن جميع ماتم عمله في المشروع.

2.          مقررات القسم الاختيارية

هكم 412  تحويل الطاقة وإدارتها                                                                     (3 وحدات)

أنواع الطاقة ومبادئ تحويلها، توليد البخار، أداء التوربين البخاري، تحليل أداء التوربين الغازي، الدورات الثنائية، أنواع الوقود، احتراق الوقود، القيمة الحرارية للوقود (القيمة الحرارية العليا والقيمة الحرارية الدنيا)،  إنتاج واحتراق الوقود الحيوي،  استهلاك الطاقة وتلوث البيئة.

هكم 413 الطاقة المتجددة                                                                            (3 وحدات)

مبدأ الديمومة، طاقة الرياح، الطاقة الشمسية، والطاقة المائية، وطاقة الحرارة الجوفية، وطاقة المد والجزر،  وطاقة المخلفات الصلبة، ، خلايا الوقود ، الطاقة من النظم الهجينة.

هكم 414 الطاقة الشمسية                                                                            (3 وحدات)

طبيعة الشمس، حركة الأرض بالنسبة للشمس، حساب الإشعاع الشمسي فوق منطقة الغلاف الجوي، الزوايا الشمسية، قياس وحساب  التشعيع الشمسي خلال ساعة، أو يوم، أو شهر فوق السطح الأفقية والمائلة، نظم تجميع الطاقة الشمسية، نظم تخزين الطاقة الشمسية، الاستفادة من الطاقة الشمسية في العمليات الصناعية. 

هكم 415 خلايا الوقود                                                                               (3 وحدات)

استخدامات خلايا الوقود من خلال المواضيع الرئيسية التالية:مفهوم خلية الوقود،  توليد الهيدروجين وتخزينه، تفاعلات القطب الكهربائي، أنواع خلايا الوقود،  مواد الأقطاب، أداء خلية الوقود، العوامل التي تؤثر على أداء خلية الوقود.

هكم 416 هندسة تلوث الهواء                                                                       (3 وحدات)

طرق القياس والسيطرة على الملوثات الغازية وتصميم معدات معالجة الملوثات.دراسة الملوثات المعينة ، مصادر وآثار الملوثات،  ديناميكا الجسيمات الدقيقة  وآليات الترسيب، آثار الجسيمات الدقيقة والتحكم فيها، الكيمياء الضوئية، علاقة الاحتراق والملوثات، دورالسيارات ومحطات الطاقة، تلوث الهواء، انتقال تلوث الهواء، تهوية المباني وتغلغل الملوثات، المصادر الرئيسية وملوثات الهواء في الأماكن المغلقة، غاز الرادون، الاحتباس الحراري،غازات الاحتباس الحراري.

هكم  441الهندسة الكهرو كيميائية                                                                   (3 وحدات)

مبادئ الكهروكيمياء و الهندسة الكهروكيميائية  وتطبيقاتها الهندسية، أساسيات الديناميكا الحرارية والحركية في التفاعلات الكهروكيميائية مع التركيز على التقنيات الكهروكيميائية، انواع تطبيقات الكهروكيمياء في التآكل وعمليات الطلاء وخلايا الوقود  واستخلاص بعض المواد باستخدام الطرق الكهروكيميائية.

هكم 442  تقنيات مواد النانو                                                                         (3 وحدات)

المبادئ العلمية والنظرية لتقنيات النانو، مواد النانو وخواصها، طرق تحضير ومعالجة مواد النانو، الاسس الفيزيائية والكيميائية لتحضير مواد النانو. تطبيقات مواد النانو في صناعة البتروكيماويات وتحلية ألمياه ، التطبيقات المختلفة في الصناعات المختلفة، القيمة الاقتصادية المضافة لمواد النانو، احدث التطورات والأبحاث في تقنيات النانو على المستوى العالمي.

هكم 443 كيمياء البوليمرات وهندستها                                                                 (3 وحدات)

كيمياء وتفاعلات البوليمرات، آليات عمليات البلمرة، نحسين خواص البوليمرات، البوليمرات الهندسية، الديناميكا الحرارية للسوائل المبلمرة وتكون أسطحها وبلورتها، أجهزة تصنيع البوليمرات وخطوط إنتاجها، البوليمرات الصمغية والتطبيقات البيولوجية للجزيئات الكبيرة.

هكم 444 هندسة تكرير البترول                                                                      (3 وحدات)

أصل وتكوين البترولانواع البترول تقليدي، صخري، رمليز تحليل النفط الخام وتقييم خصائصه، المنتجات البترولية واستخداماتها وهيكل مصافي النفط ووحدات التشغيل الرئيسية في عمليات التكرير والعمليات مثل: التقطير الجوي والفراغي، وتكسير المركبات باستخدام العوامل الحفازة، عمليات نزع الكبريت بالمعالجة الهيدروجينية و المعالجة الكيميائية. إنتاج الإسفلت و زيوت التشحيم، الوحدات المساندة في صناعة الوقود، المعايير والمواصفات للوقود.

هكم 445 العمليات البتروكيميائية                                                                     (3 وحدات)

دراسة التقنيات العملية المستخدمة في الصناعات البتروكيميائية مثل عمليات التكسير الحراري وعمليات التكسير التحفيزي، والبتروكيماويات الأساسية والوسيطة والنهائية وتصنيع الغازات ومشتقاتها مثل الإيثيلين والبروبيلين  والبيوتين و BTX، ومشتقاتها، والتقنيات المتعدده المتبعة في هذه الصناعة.

هكم 451  تحلية المياه                                                                               (3 وحدات)

دراسة الأسسالعلمية لعمليات التحلية والصناعات المشابهة والأسساللازمه لتحليل وحساب الكفاءة لجميع وحدات التحلية. وحدات تبخير احاديه، ضغط البخار، التبخير متعدد المراحل، التبخر الفجائي متعدد المراحل، التناضح العكسي، الوحدات المساندة، اقتصاديات عمليات التحلية.

هكم 452 الفصل بالأغشية                                                                            (3 وحدات)

عرض تفصيلي للأسس العلمية والتطبيقية لعمليات الفصل باستخدام الأغشية وكذلك وصف تفصيلي لوحدات الفصل بالأغشية. وتشمل التالي: نظرة عامه على الفصل بالأغشية وتطبيقاتها، السريان خلال الأغشية، نماذج الأغشية، الاستقطاب، التناضح العكسي، الترشيح الدقيق والمتناهيالدقة ، فصل الغازات، الفصل بالتبخير فيالأغشية، التبادل الأيوني، الديلزة، التطبيقات الطبية والتطبيقات ألأخرى.

هكم 453معالجة المياه والمياه الملوثة                                                                 (3 وحدات)

عرض تقنيات معالجه مياه الشرب والمياه الملوثة وتحتوى تلك التقنيات على العديد من العمليات الطبيعية والكيميائية.  وتشمل التالي: نظره عامة على تصنيف المياه الملوثة وطرق معالجتها، الترشيح، الكيماويات الاضافية لتحسين الترشيح، مواد الترشيح، الضغط وكعكة الفلتر، انابيب الترشيح، مرشح الرمل، الترسيب، الترويق، التعويم، الفصل بالأغشية، التبادل الأيوني، الامتصاص بالكربون، تعقيم المياه، معالجه المخلفات الصلبة، المعالجةالبيولوجية.

هكم 480 هندسة العمليات الحيوية                                                                    (3 وحدات)

عرض المبادئ الهندسية للعمليات الحيوية الكيميائية، الأحياء المجهريةوالتحولات الجرثومية والأنزيمية ، مسارات التحول الهضمي وحركية التخمر، قياس الطلب على كمية الأكسجين المذاب والذي يحتاجه التفاعل (DOD &COD) ، نظم تذرية السوائل بالغاز (التهوية والخلط) ، حركية عملية التخمير ، تثبيت عصائر الهضم (الأنزيمات)، عمليات الانتقال في النظم الحيوية ، تصميم المفاعلات وعمليات الفصل الحيوية، التعقيم،تكبير وتوسيع حجم المفاعلات والعمليات الحيوية.

​