Počkejte prosím chvíli...
Nepřihlášený uživatel
Nacházíte se: VŠCHT PrahaFCHI  → Studium na FCHI → Zájemci o studium → Zájemci o doktorské studium → Doktorské studium → Témata vypsaných disertačních prací
iduzel: 13278
idvazba: 15815
šablona: stranka
čas: 16.10.2021 20:22:08
verze: 4927
uzivatel:
remoteAPIs: https://cis-web-test.vscht.cz/redirect/
branch: trunk
Obnovit | RAW

Stará verze

POZOR - tato stránka již není aktuální. Nové zobrazení nabídky témat disertačních prací naleznete na stránce Témata disertačních prací  na FCHI.

Tato stránka slouží pouze fakultním koordinátorům pro kontrolu a schválení jednotlivých témat.

Témata disertačních prací pro rok 2021/2022

Ústav chemického inženýrství

Chemické a procesní inženýrství DD

Párování kLa dat se střižnými silami pro spolehlivější návrhy fermentorů

Moucha Tomáš, prof. Dr. Ing. ( mou...@vscht.cz)
Ve fermentačních technologiích jsou často používány mechanicky míchané aerované nádoby. V případě aerobních procesů je za hlavní návrhový parametr považována měrná spotřeba kyslíku (Oxygen Uptake Rate - OUR). To znamená, že je uvažován proces řízený mezifázovým transportem kyslíku (mezi plynem a kapalinou) a klíčovým návrhovým parametrem je objemový koeficient přestupu hmoty - kLa. Praxe však ukazuje, že s míchadly nižšího příkonového čísla (což znamená nižší intenzitu turbulence a nižší kLa) je často dosahováno vyšší účinnosti fermentace, než s míchadly vyššího příkonového čísla (což znamená vyšší intenzitu turbulence a vyšší kLa). Vysvětlení přináší fakt, že mikroorganismy mohou být poničeny vyšší mírou turbulence, jak je vysvětleno dále. Intenzita turbulence je úměrná střižným silám působícím v mechanicky míchané fermentační vsádce. Vysoké střižné síly mohou "přetrhnout" mikroorganismy, které tím přestanou vyrábět svůj primární produkt. Cílem dizertační práce je proměřit veličiny úměrné střižným silám za různých experimentálních podmínek a tyto výsledky spárovat s hodnotami kLa v databázi, která je již k dispozici v Laboratoři sdílení hmoty na VŠCHT Praha. Takové propojení dat umožní vyvinout metodiku vysoce racionálního návrhu průmyslových fermentorů.
Zásady: 1. Seznamte se s popisem transportu hmoty mezi plynem a kapalinou v mechanicky míchaných disperzích
2. Seznamte se s popisem lokálních intenzit turbulnce, fluktuačních rychostí a střižných sil v mechanicky míchaných disperzích kapalina-plyn
3. Prostudujte experimentální techniky měření kLa v Laboratoři sdílení hmoty VŠCHT Praha a techniky měření veličin úměrných intenzitě turbulence na TU Berlin.
4. Prostudujte experimetální podmínky použité k získání kLa dat v databázi na VŠCHT Praha a za shodných podmínek proměřte veličiny úměrné intenzitě turbulence metodikami užívanými na TU Berlin
5. Doplňte databázi kLa dat o veličiny použitelné k výpočtu střižných rychlostí a navrhněte způsob využití takto spárovaných veličin pro návrh mechanicky míchaných fermentorů.

Přestup hmoty plyn - kapalina. Experimentální studie porovnání efektivity různých zařízení.

Moucha Tomáš, prof. Dr. Ing. ( mou...@vscht.cz)
Objemový koeficient přestupu hmoty (kLa) je klíčovým parametrem v návrzích průmyslových kontaktorů kapaliny-plynv případech, kdy je rychlost procesu řízena přestupem hmoty mezi plynem a kapalinou. Odhad hodnot kLa pro průmyslové návrhy v současnosti vychází z literárních korelací. Cílem výzkumu je vyvinout spolehlivé korelace pro predikci kLa dat v různých typech zařízení, které budou podloženy ověřenými experimentálními daty. Cílem dizertační práce je porovnat různé typy kontaktorů kapalina-plyn z hlediska jejich efektivity pro mezifázový transport hmoty. Budou vyvinuty vhodné korelace pro popis mezifázového transportu hmoty jak v mechanicky míchaných nádobách, tak v kontaktorech míchaných pneumaticky, jako je například airlift reaktor.
Zásady: 1. Seznamte se s popisy mezifázového transportu hmoty mezi plynem a kapalinou včetně bilancí různých typů kontaktorů kapalina - plyn
2. Prostudujte matematické popisy procesu sdílení hmoty, které umožňují stanovení koeficientů přestupu hmoty z experimentálních dat
3. Seznamte se s dostupnými experimentálními zařízeními na UNIPA v pracovní skupině prof. Brucato a prof. Scargiali a na VŠCHT v Laboratoři SH
4. Sestavte plán experimentů, které poskytnou výsledky umožňující porovnání efektivity jednotlivých zařízení podle zvolených kritérií
5. Teoretické poznatky, experimentální postupy a výsledky sepište společně se závěry do podoby dizertační práce

Charakterizace a modelování dispergovaných systémů s variabilní viskozitou

Šoóš Miroslav, prof. Ing. Ph.D. ( Mir...@vscht.cz)
Kuhn Simon, Prof. Dr. ( sim...@kuleuven.be)
Cílem tohoto projektu je charakterizovat a modelovat systémy, kde viskozita dispergované fáze během procesu stoupá. Typickými příklady jsou emulgace, suspenzní polymerace nebo sférická aglomerace. Student začne se zjednodušeným systémem složeným ze dvou kapalných fází s různými viskozitami, které budou analyzovány on-line senzory poskytujícími informace o velikostech kapiček. Experimentální aktivita bude zahrnovat jak vsádkový, tak kontinuální postup přípravy. Shromážděná data budou následně použita k vývoji matematického modelu založeného na výpočetní dynamice tekutin (CFD) spolu s populační bilancí použité k popisu koalescence a rozpadu kapiček pro různé úrovně viskozity dispergované fáze. Rozšířením této aktivity bude proces sférické aglomerace, kde dispergovaná fáze bude obsahovat částice (nanočástice nebo krystaly), které mohou aglomerovat a tím zvýšit viskozitu dispergované fáze. Vyvinutý model bude ověřen na základě experimentálních dat shromážděných v různých provozních podmínkách.
Katholieke Universiteit Leuven, Belgium

Membrány s odolností vůči změnám pH a rozpouštědla pro přesnou separaci podle hraniční molekulové hmotnosti

Kočí Petr, prof. Ing. Ph.D. ( pet...@vscht.cz)
Vankelecom Ivo, prof. ( ivo...@kuleuven.be)
Membránové separace v současnosti nabízejí nejlepší strategii pro snižování energetické náročnosti a dopadu na životní prostředí díky nově vyvíjené nanofiltraci s odolností či tolerancí k rozpouštědlu (SRNF či STNF). Takzavaná aktivace rozpouštědlem zahrnuje působení rozpouštědla na stávající membránu díky solvataci, zvýšení ohebnosti polymerního řetězce a uspořádání do vhodných struktur. To bude ověřeno systematickým testováním membrán s různými rozpouštědly pro separaci směsí kapalin. Bude použita vysokokapacitní aparatura pro současné testování mnoha vzorků. Základní fyzikálně chemické vlastnosti vzorků před a po působení rozpouštědel poskytnou náhled do změn na molekulární úrovni. Charakterizace bude zahrnovat absorpci plynu a kapaliny (difuzivitu), ERD (rozptyl pružného zpětného rázu, poskytující prvkovou analýzu přes tloušťku membrány), NMR v pevné vázi (nukleární magnetická rezonance), TGA (termogravimetrická analýza) a DSC (diferenční kalorimetrie). .


Katholieke Universiteit Leuven, Belgium

Polymerní membrány pro vysoce selektivní odstranění CO2 z bioplynu

Kočí Petr, prof. Ing. Ph.D. ( pet...@vscht.cz)
Vankelecom Ivo, prof. ( ivo...@kuleuven.be)
Membránové separace plynů významně přispěly k vývoji energeticky úsporných systémů pro čištění zemního plynu. Také membránové odstraňování CO2 z bioplynu, který ho obsahuje i více než 40 %, zažívá v současnosti rychlý rozvoj. Hlavní výzvou pro polymerní membrány je jejich náchylnost k plastizaci při vysokých koncentracích CO2. Dochází k nabobtnání membrány a zvýšení propostnosti pro CH4, čímž se sníží selektivita. Zesíťování membrány je jedním z nejkepších způsobů, jak zabránit plastizaci. Membrány se smíšenou matricí (MMM), skládající se z plniva rovnoměrně rozmístěného v polymerní matrici, kombinují dobrou zpracovatelnost polymerů s vysokou seperační účinností plniva. Organokovové sítě (MOF) patří mezi materiály s dobře definovanou velikostí a tvarem pórů. V rámci práce budou připraveny membrány typu MMM pro separaci bioplynu se zvýšenou permeabilitu díky výběru vhodné kombinace MOF/polymer a teploty zpracování, využívající MOF materiály s velkou vnitřní porozitou a selektivní povrchovou vrstvou.


Katholieke Universiteit Leuven, Belgium


Přehled projektů doktorského studia nabízených Ústavem chemických procesů Akademie věd ČR naleznete →ZDE

Aktualizováno: 24.2.2020 11:43, Autor: fchi

VŠCHT Praha
Technická 5
166 28 Praha 6 – Dejvice
IČO: 60461373
DIČ: CZ60461373

Datová schránka: sp4j9ch

Copyright VŠCHT Praha 2014
Za informace odpovídá Oddělení komunikace, technický správce Výpočetní centrum

VŠCHT Praha na sociálních sítích
zobrazit plnou verzi