Prosím čekejte...
Nepřihlášený uživatel
iduzel: 65654
idvazba: 78753
šablona: stranka
čas: 28.5.2023 14:18:06
verze: 5263
uzivatel:
remoteAPIs: https://studuj-api.cis.vscht.cz/cms/program?weburl=/home/pro-doktorandy/nabidka-predmetu
branch: trunk
Server: 147.33.89.150
Obnovit | RAW
iduzel: 65654
idvazba: 78753
---Nová url--- (newurl_...)
domena: 'phd.vscht.cz'
jazyk: 'cs'
url: '/home/pro-doktorandy/nabidka-predmetu/program/22340/AD401'
iduzel: 65654
path: 1/50375/50376/51163/51164/17704/65652/65654
CMS: Odkaz na newurlCMS
branch: trunk
Obnovit | RAW

Chemical and Process Engineering

Chemical and Process Engineering

Doktorský program, Fakulta chemicko-inženýrská

The PhD study programme Chemical and Process Engineering aims on the education of experts with a wide range of knowledge and skills for both academic and industrial applications. The students learn in detail theoretical basis of chemical and process engineering, bio-engineering and material engineering as well as experimental and practical aspects of the field. This will create prerequisites for their further career in the basic or applied research in chemical and process engineering but also in the related areas, such as material engineering, bio engineering and informatics.

Uplatnění

Graduates of this study programme gain the expertise in transport phenomena, thermodynamics, reaction engineering, continuum fluid mechanics, material engineering and chemical-engineering aspects of environmental protection. Specialized knowledge includes applied informatics, mathematical modeling, numerical methods, non-linear dynamics and programming for scientific and technical computations. The graduates find jobs in applied research and development in chemical, pharmaceutical, bio-engineering and advanced material industry, including management of the research and development. The graduates are also successful in academic work at technical universities, research institutes and academies of sciences.

Detaily programu

Jazyk výuky anglický
Standardní doba studia 4 roky
Forma studia kombinovaná , prezenční
Garant studia prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.
Místo studia Praha
Kapacita 25 studentů
Kód akreditace (MŠMT kód) P0711D130016
VŠCHT kód AD401
Počet vypsaných témat 21

Vypsané disertační práce pro rok 2023/24

Absorpce CO2. Optimalizace průmyslového provozu.

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: prof. Dr. Ing. Tomáš Moucha

Anotace


Záchyt CO2 je v průmyslu častou potřebou, ať se jedná o čištění odpadních plynů, kde je tento plyn obsažen v malé koncentraci, či o součásti průmyslové výroby s vysokými koncentracemi CO2, jako například výroba vodíku. Právě posledně zmíněný příklad odpovídá technologii v závodě Unipetrol, kde přetrvávají požadavky na jeho optimalizaci. V souladu s potřebami průmyslového partnera budou cíle experimentálního výzkumu zahrnovat i)studie trvanlivosti/degradace absorpčních rozotků používaných ve stávajícím provozu, ii)studie absorpčních schopností nových kapalin s vyšší selektivitou záchytu H2S a iii)studie vlivu stopových příměsí, například kovů Fe, Ni a V, na účinnost vypírek. Student získá cenné zkušenosti s prací v průmyslové výrobě, neboť se v rámci spolupráce s výzkumným ústavem průmyslového partnera (UniCRE) bude moci při výzkumu samostatně pohybovat v areálu Unipetrol, kde najde potřebné zázemí ve vybavené laboratoři i v osobách konzultantů-průmyslových pracovníků.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Diagnostika dvoufázového toku v mikrokanálech

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.
Školitel: Ing. Jaroslav Tihon, CSc.

Anotace


Cílem projetku je experimentální studium charakteru dvoufázového proudění (kapalina-plyn) v kanálech mikrometrických rozměrů. Naše pozornost se zaměří na zmapování tokových režimů pro různé geometrie kanálků (např. pravoúhlé křížení, T-větvení, náhlé rozšíření) a reologicky odlišné typy kapalin (Newtonské, viskoelestické, či pseudoplastické). Originální experimentální technika vyvinutá v našem oddělení, elektrodifúzní diagnostika proudění, bude využita jak pro určení směru a rychlosti proudění kapaliny v blízkosti stěny, tak i pro detekci průchodu bublin. Dodatečné informace o proudění budou získány pomocí vizualizačních experimentů využívajících špičkovou rychloběžnou kameru Redlake MotionPro X3, popřípadě pomocí měření rychlostních polí metodou PIV (Particle Image Velocimetry). Projekt je vhodný pro absolvent(a/ku) chemicko-inženýrského studia nebo studia jiného typu s technickým zaměřením. Uchazeč by měl být experimentálně zručný a měl by mít alespoň základní znalosti z oblasti hydrodynamiky. Základním předpokladem je ovšem chuť do samostatné výzkumné práce. Případný zájemce se bude moci opřít o naše bohaté zkušenosti jak v oblasti automatizovaných experimentálních měření s následným zpracováním dat (LabView), tak i řešení složitých hydrodynamických úloh (MatLab, Mathematica).
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Dynamika vícefázových soustav: kapalina-plyn-tuhá fáze

Garantující pracoviště: Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.
Ústav chemického inženýrství
Školitel: doc. Ing. Marek Růžička, CSc. DSc.

Anotace


Vícefázové disperzní soustavy se vyskytují všude kolem nás, jak v přírodě, tak v technologiích a průmyslových aplikacích (sedimentace, fluidace, plynokapalinové soustavy - probublávané kolony, flotační systémy, atd.). Díky své složitosti a aplikačnímu potenciálu představují seriózní výzvu pro základní výzkum v oboru vícefázové hydrodynamiky. V této disertační práci budou experimentálně i teoreticky studovány klíčové procesy probíhající v disperzích na malém měřítku (coalescence bublin, kolize bublina-částice v kapalině) a jejich důsledky pro režimy proudění disperzí ve velkém měřítku (probublávané kolony, flotační nádrže, apod.). Získané poznatky budou uplatnitelné v průmyslových aplikacích různého typu (chemický průmysl, ropný, potravinářský, metalurgický, farmaceutický, environmentální, atd.). Požadavky na uchazeče: • VŠ vzdělání v oboru chemického inženýrství, nebo strojního inženýrství, nebo matematiky a fyziky, • schopnost a ochota se vzdělávat • kreativní přístup a týmová práce.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Chování enantiomerů v magnetickém poli a jejich separace pomocí chirálních membrán

Garantující pracoviště: Ústav fyzikální chemie
Školitel: Doc. Ing. Pavel Izák, Ph.D., DSc.

Anotace


Cílem doktorandské práce bude studium chování jednotlivých enatiomerů v magnetickém poli a jejich dělení pomocí chirálních membrán. Racemické směsi obsahují stejné množství L a D enantiomerů. Jednotlivé enantiomery mají tytéž fyzikálně-chemické vlastnosti v achirální prostředí, a proto je velmi obtížné je vzájemně odseparovat. Nicméně v lidském organismu mají L a D enantiomery jiné účinky a D enantiomery mohou být zdraví škodlivé. Ph.D. práce bude zaměřena na vývoj nových chirálních membrán pro selektivní separaci enantiomerů z racemických směsí s praktickými aplikacemi, především ve farmaceutickém, potravinářském nebo agrochemického průmyslu. U kandidáta doktorské práce bude vyžadováno zpracování podrobné rešerše zahraniční literatury v dané problematice (nutnost aktivní znalosti anglického jazyka), samostatné měření a zpracování výsledků a ve spolupráci se školitelem i napsání publikací do zahraničních periodik. Doktorand bude také odměněn z grantu GAČR, který právě probíhá. Požadavky na uchazeče: • VŠ vzdělání v chemickém inženýrství, fyzikální chemii, organické technologii; • ochota experimentovat a učit se nové věci; • schopnost týmové práce.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie, FCHI, VŠCHT Praha

Mathematical modeling of reaction-transport phenomena in continuously operating microfluidic devices

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: prof. Ing. Michal Přibyl, Ph.D.

Anotace


Mikrofluidní zařízení jsou charakterizována velkým poměrem velikosti mezifázové plochy a vnitřního objemu. Toho je možno využít při separacích speciálních chemických látek pomocí extrakce, membránových a dalších procesů. Separace opticky aktivních látek, důležitých farmaceutických produktů nebo meziproduktů cirkulárního hospodářství představuje výzvu pro současné chemické inženýrství. Nástroje matematického modelování mohou vést k lepšímu pochopení komplexních dějů v takových zařízeních a následně k designu efektivně pracujících mikrofluidních reaktorů a separátorů. Hlavními cíli navrhovaného tématu jsou: vytvoření popisu kinetiky reakcí katalyzovaných volnými a/nebo imobilizovanými enzymy v mikroreaktorech, vytvoření matematicko-fyzikálního popisu transportu hmoty a hybnosti v mikroseparátorech s vloženým elektrickým a/nebo magnetickým polem, optimalizace modulárních mikroreaktorů-separátorů za účelem dosažení vysokého stupně konverze a vysoké separační účinnosti. Modely budou studovány přibližnými analytickými technikami a numericky pomocí programu COMSOL. Školící pracoviště disponuje kvalitní výpočetní technikou. Předpokládá se podíl doktoranda/ky na řešení grantových projektů a aktivní účast na mezinárodních vědeckých konferencích.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Membránová separace primárních produktů fermentace

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: prof. Dr. Ing. Tomáš Moucha

Anotace


V biotechnologiích jsou často využívány vsádkové procesy, při kterých je používána živá kultura / biomasa. Biomasa často vytváří látky / produkty metabolismu, kterými je sama poškozována, viz například alkoholové kvašení. Příprava sterilního prostředí a optimálních počátečních podmínek bioprocesu bývá časovou i finanční zátěží celé výrobní technologie. Je tedy žádoucí usilovat o kontnualizaci takových procesů. Jedním z opatření pro zajištění kontinualizace technologie může být průběžné odstraňování primárního produktu bioprocesu, například výše zmíněného alkoholu. Tento záměr obnáší návrh dvoustupňového separačního zařízení, kdy je nejdříve třeba separovat kulturu / biomasu, tedy pevnou dispergovanou fázi, od kapaliny a následně z homogenní kapalné fáze separovat pro biomasu nebezpečné složky. Ve druhém stupni separace lze použít například pervaporaci. Cílem dizertační práce je experimentální vývoj separační technologie s využitím dvou stupňů membránové separace - mikrofiltrace a pervaporace. Práce bude vedena z pohledu chemicko-inženýrského vývoje, tj. budou hledány závislosti dosahovaných separačních parametrů, jako jsou selektivita, permeabilita, apod., na provozních parametrech, jako například tlak, průtok, teplota, složení nástřiku. K popisu závislostí budou využity checko-inženýrské veličiny jako polarizační modul membrány, či koeficient přestupu hmoty. Na pracovišti jsou k dispozici nové moduly pro uvedené membránové separace, které byly za účelem experimentálního vývoje technologie zakoupeny v loňském roce. Řešitel se seznámí jak se standardními membránovými moduly v průmyslových technologiích používanýmmi, tak originální sestavou vyrobenou profesionální firmou podle specifických požadavků pracoviště. Kromě toho, že se student seznámí s moderními technologiemi zaváděnými v průmyslu i s moderními zařízeními, bude pracovat v kolektivu studentů a akademických výzkumných pracovníků se zkušenostmi z průmyslové sféry. Doktorské studium s nabízeným zaměřením poskytne řešiteli dobrou průpravu buťo pro následné získání pozice kvalifikovaného pracovníka v průmyslu nebo pro systematické vedení dalšího výzkumu na vývojovém/výzkumném pracovišti s potřebným chemicko-inženýrským nadhledem. Další informace Doc. Dr. Ing. Tomáš Moucha, budova B VŠCHT Praha, přízemí, místnost T02, emai: tomas.moucha@vscht.cz
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Microfluidic systems for continuous-flow production of special chemicals

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: prof. Ing. Michal Přibyl, Ph.D.

Anotace


Mikrofluidní reaktory a separátory jsou moderní zařízení, která představují alternativu ke klasickým vsádkovým a průtočným systémům používaným v biotechnologické praxi. Malé prostorové měřítko zajišťuje reprodukovatelné reakční podmínky a intenzivní sdílení hmoty a tepla. Mikrofluidní zařízení zpravidla postrádají pohyblivé části a dovolují snadné kombinování mnoha jednotkových operací, jako jsou mísiče, separátory, reaktory. Hlavními cíli navrhovaného tématu jsou: kontinuální enzymová syntéza speciálních chemikálií (farmaceutik, synthonů, enantiomerů, meziproduktů pro cirkulární hospodářství), kontinuální separace produktů v modulech s kombinovanými silovými poli (gradient tlaku, elektrické pole, gradient magnetického pole) a integrace uvedených kroků do funkčních celků. Školící pracoviště disponuje potřebnými technologiemi pro výrobu mikrofluidních systémů, moderními měřicími přístroji a kvalitní výpočetní technikou. Předpokládá se podíl doktoranda/ky na řešení grantových projektů a aktivní účast na mezinárodních vědeckých konferencích.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Míchání a segregace granulárních materiálů

Garantující pracoviště: Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.
Ústav chemického inženýrství
Školitel: doc. Ing. Jaromír Havlica, Ph.D.

Anotace


Na rozdíl od kapalin je v případě míchání granulárních systémů nutné řešit rovněž otázku segregace. Granulární systémy obsahují velké množství částic. Jednotlivá zrna však nejsou identická, ale můžou se lišit ve velikosti, hustotě, tvrdosti, tvaru nebo v jiných fyzikálně-chemických vlastnostech. Takovýto typ odlišností při pohybu částic často vede v konečném důsledku k segregaci materiálu různých vlastností. I když je segregace všudypřítomný jev, který způsobuje rozdílné dynamické chování granulárních částic v sypané vrstvě, tak důvody jejího vzniku, intenzita a predikce výsledného chování systému nejsou vždy úplně zřejmé. Cílem práce je zkoumat mechanizmy vzniku procesu segregace během procesu míchání a její vliv na dynamiku granulárních materiálů. Daný výzkum bude prováděn zejména pomocí numerických simulací s využitím metody diskrétních prvků. Požadavky na uchazeče: • VŠ vzdělání v chemickém inženýrství, matematickém modelovaní, počítačových vědách; • ochota učit se nové věci; • schopnost týmové práce.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Návrhové parametry bioreaktorů - Experimentální studie transportních charakteristik různých typů zařízení

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: prof. Dr. Ing. Tomáš Moucha

Anotace


Efektivita výroby nových produktů v oblasti biotechnologie a farmacie je významnou měrou dána použitím vhodného typu bioreaktoru. Při návrhu bioreaktoru jsou klíčovými hledisky maximální výtěžek a současně životnost přítomných mikroorganismů. Cílem doktorského studia je porovnat návrhové parametry (transportní charakteristiky jako objemomvý koeficient přestupu hmoty, zádrž plynu v kapalině, intenzita disipace energie ve vsádce) tří typů nejčastěji používaných bioreaktorů, jak je uvedeno dále. Výsledky práce budou sloužit k charakterizaci rozdílů a podobností jednotlivých typů bioreaktorů z hlediska distribuce plynu, přenosu hmoty a promíchávání v závislosti na celkové energii dodávané do systému. Transportní charakteristiky budou získány experimentálně pro modelové vsádky, které budou navrženy na základě fyzikálních vlastností reálných fermentačních médií. Práce je zamýšlena jako spolupráce VŠCHT Praha (pracoviště školitele) a Ústavu chemických procesů AV ČR (pracoviště konzultantky), ideálně pro dva řešitele, a vhodně se doplňuje s druhou prací vypsanou zde uvedenou konzultantkou. Obě pracoviště jsou vybavena potřebnými aparáty, disponují třemi typy bioreaktorů i) mechanicky míchaná nádoba, ii) probublávaná kolona a iii) air-lift reaktor. Všechny typy reaktorů jsou uzpůsobeny pro měření transportních charakteristik stejnými metodami, které tudíž poskytnou porovnatelné výsledky. Požadavky na uchazeče: VŠ vzdělání (magisterský studijní program) v oboru chemického inženýrství, strojního inženýrství, organické technologie, biotechnologie a podobných oborech; schopnost týmové, systematické a tvořivé práce; zájem o experimentální práci.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Numerické simulace interakce fluidní částice s vírovou strukturou

Garantující pracoviště: Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.
Ústav chemického inženýrství
Školitel: doc. Ing. Jaromír Havlica, Ph.D.

Anotace


Fluidní částice (bubliny/kapky) dispergované v kapalině jsou součástí vícefázových systémů, které se vyskytují v řadě průmyslových procesů (aerace, emulzifikace, extrakce, atd.). Pochopení mechanizmu interakce těchto částic s vírovými strukturami vyskytujícími se v kapalině je nezbytné pro možnost optimalizace chování vícefázových systémů v průmyslovém měřítku. Doktorská práce je zaměřena na numerické simulace interakce fluidní částice (bubliny nebo kapky) s definovaným vírem. Cílem práce bude vytvoření modelů, které budou schopny predikovat výsledek interakce, tzn. deformaci původní částice, případně její rozpad na více menších částic, deformace původního víru, změnu jeho energie, případně jeho rozpad. Pracoviště na ÚCHP disponuje licencemi ANSYS Fluent a COMSOL, které lze využít při numerických simulacích hydrodynamického chování vícefázových systémů. Pracoviště se také tématem zabývá i experimentálně, a proto je schopno dodat potřebná experimentální data pro ověření výsledků numerických simulací.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Pevnost a tekutost granulárních materiálů

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.
Školitel: doc. Ing. Jaromír Havlica, Ph.D.

Anotace


Mechanika granulárních materiálů (písek, jíl, bahno, suť) je jedním z nejcitovanějších problémů v geologii a průmyslové výrobě. Přírodní katastrofy jako jsou zemětřesení nebo sesuvy půdy jsou způsobeny mechanickou nestabilitou granulární sutě. Z pohledu stavebnictví, farmaceutické a chemické výroby je nutné zabývat se mísením a transportem granulárních materiálů, kdy je obvykle vyžadována jejich "tekutost". Cílem této práce je studovat pevnost granulárních materiálů, která charakterizuje přechod ze statického do tekoucího stavu, a porozumět mechanismům, které vedou ke snížení pevnosti. Student bude provádět a analyzovat počítačové simulace granulární vrstvy namáhané smykovými silami. Výhodou virtuálních experimentů je, že umožnují separovat vliv jednotlivých procesů, které ovlivňují pevnost materiálu. Student se zaměří především na možnost degradace pevnosti vlivem porézní tekutiny nebo vnějších oscilací. Požadavky na uchazeče: • VŠ vzdělání v chemickém inženýrství, fyzice, geologii, matematickém modelovaní, počítačových vědách; • ochota učit se nové věci; • schopnost týmové práce.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

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

Garantující pracoviště: Università degli Studi di Palermo
Ústav chemického inženýrství
Školitel: prof. Dr. Ing. Tomáš Moucha

Anotace


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.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Separace enantiomerů pomocí membránových procesů

Garantující pracoviště: Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.
Ústav chemického inženýrství
Školitel: Doc. Ing. Pavel Izák, Ph.D., DSc.

Anotace


Cílem doktorské práce bude dělení racemických směsí membránovými separačními procesy. Racemické směsi obsahují stejné množství L a D enantiomerů. Jednotlivé enantiomery mají tytéž fyzikálně-chemické vlastnosti v achirální prostředí, a proto je velmi obtížné je vzájemně odseparovat. Nicméně v lidském organismu mají L a D enantiomery jiné účinky a D enantiomery mohou být zdraví škodlivé. Doktorská práce bude zaměřena na vývoj nových membrán a separačních technik pro selektivní separaci enantiomerů z racemických směsí s praktickými aplikacemi, především ve farmaceutickém, potravinářském nebo agrochemického průmyslu. U doktoranta bude vyžadováno zpracování podrobné rešerše zahraniční literatury v dané problematice (nutnost aktivní znalosti anglického jazyka), samostatné měření a zpracování výsledků a ve spolupráci se školitelem i napsání publikací do zahraničních periodik. Požadavky na uchazeče: • VŠ vzdělání v chemickém inženýrství, fyzikální chemii, organické technologii; • ochota experimentovat a učit se nové věci; • schopnost týmové práce.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Sttřižné síly v míchaných disperzích - experimentální a numerická studie pro spolehlivější návrhy fermentorů . Cotutelle with TU Berlin

Garantující pracoviště: Technische Universität Berlin
Ústav chemického inženýrství
Školitel: prof. Dr. Ing. Tomáš Moucha

Anotace


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.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Studium transportních vlastností 3D strukturovaných materiálů v závislosti na jejich topologii a geometrii

Garantující pracoviště: Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.
Ústav chemického inženýrství
Školitel: Ing. Petr Stavárek, Ph.D.

Anotace


Vrstvy náhodně sypaných částic v současné době převažují v mnoha průmyslových aplikacích jako jsou například zkrápěné katalytické nebo fluidní reaktory. S rozvojem technologií aditivní výroby (3D tisku) se jako vhodná alternativa k sypaným vrstvám ukazují strukturované náplně, které představují značný potenciál pro zlepšení transportních charakteristik optimalizací jejich geometrie. Lze tak získat strukturované lože, které vyniká nízkou tlakovou ztrátou, ale přitom výhodnějšími parametry pro sdílení hmoty a tepla a také vyšším specifickým povrchem v porovnání se sypanou vrstvou stejného objemu a porozity. Základem strukturovaných náplní jsou typicky pravidelné nebo nepravidelné geometrické prvky, jež se v prostoru pravidelně opakují. Tato doktorská práce je zaměřená na návrh a modelování 3D strukturovaných materiálů pomocí výpočetní mechaniky tekutin (CFD) s cílem studovat vliv geometrie a topologie na efektivní transportní charakteristiky. Numerické simulace budou podpořeny experimentálním měřením charakteristik sdílení hmoty, tepla a hybnosti. Požadavky na uchazeče: VŠ vzdělání (magisterský studijní program) v oboru chemického inženýrství nebo strojního inženýrství; schopnost týmové, systematické a tvořivé práce.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Tenkovrstvé fotokatalyzátory na bázi grafitického karbon nitridu

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.
Školitel: Ing. Petr Stavárek, Ph.D.

Anotace


Grafitický karbon nitrid (g-C3N4) je fotosenzitivní materiál, který se vyznačuje schopností využít k fotokatalytickému procesu i viditelnou část spektra solárního záření, a neomezuje se na tak jen na UV oblast. Lze jej proto potenciálně využít pro odstraňování polutantů nebo generaci H2 fotokatalytickým rozkladem vody. Jeho struktura a vlastnosti jsou známy a stále hojně studovány zejména v podobě prášku, avšak jeho možnosti praktického využití se výrazně rozšíří, je-li připraven ve formě tenkého filmu. Jeho vysoká fotoaktivita však musí zůstat zachována. Práce se proto zaměřuje na přípravu a studium strukturních a foto-eletrochemickýh vlastností tenkovrstvých filmů na bázi g-C3N4 a využití jejich oxidačních a redukčních účinků. Studovanými vlastnostmi budou např. pevnost, adheze, porozita a další fyzikálně-chemické vlastnosti v závislosti na tloušťce vrstvy a ve vztahu k jejich fotokatalytickým vlastnostem. Uchazeč by měl disponovat dobrými znalostmi chemického a reakčního inženýrství, chemie a také mít kladný vztah k experimentální laboratorní práci, která je nutná pro studium fotoaktivity připravených filmů, vyhodnocení a zpracování získaných dat. K plnění zadaných úkolů bude vyžadována samostatnost, kreativnost, schopnost týmové práce, zájem učit se nové věci a v neposlední řadě také znalosti anglického jazyka.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Transformace aerosolových částic vlivem změn v plynném prostředí

Garantující pracoviště: Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.
Ústav chemického inženýrství
Školitel: Ing. Vladimír Ždímal, Dr.

Anotace


Aerosolové částice jsou v atmosféře všudypřítomné a ovlivňují mnoho dějů na Zemi, od globálního oteplování po lidské zdraví. Nacházejí se převážně v chemické a fyzikální rovnováze se svým okolím, ale kvůli kontinuálním změnám v atmosféře nebo během jejich transportu např. do našich plic se během své doby života mění. Proto je nutné studovat jejich chování při změnách prostředí, aby bylo možné předpovědět jejich osud a transformace, když se dostanou do atmosféry a/nebo v ní vzniknou. Studie bude provedena za použití nově vyvinutého systému laminárních reaktorů, které umožní kontrolovat vlastnosti okolního prostředí částic. Jevy budou studovány za použití pokročilých metod aerosolové instrumentace včetně on-line chemické a fyzikální charakterizace částic aerosolovým hmotnostním spektrometrem. Požadavky na uchazeče: • VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) v chemickém inženýrství, fyzikální chemii, organické technologii, chemické fyzice, meteorologii ...; • ochota experimentovat a učit se nové věci; • schopnost týmové práce.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Transportní jevy v náhodně sypaných a strukturovaných vrstvách

Garantující pracoviště: Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.
Ústav chemického inženýrství
Školitel: doc. Ing. Jaromír Havlica, Ph.D.

Anotace


Vrstvy náhodně sypaných částic jsou vícefázové systémy, které se vyskytují v mnoha průmyslových aplikacích jako jsou například zkrápěné katalytické reaktory nebo fluidní reaktory. Zvláštní skupinu s volně sypanými vrstvami tvoří také zařízení zaměřené na zpracování granulárních materiálů. Alternativou k sypaným vrstvám představují strukturované výplně, které díky možnostem aditivní výroby nabízejí nové možnosti optimalizovat transportní vlastnosti náplně ve formě snížení tlakové ztráty a zvýšení specifického povrchu při zachování hodnoty porozity. Strukturovaná náplň může být tvořená formou pěny nebo periodicky se opakující otevřenou konstrukcí. Doktorská práce je zaměřená zejména na počítačové modelování transportních jevů pomocí metody diskrétních prvků (DEM) a výpočetní mechanikou tekutin (CFD). Numerické simulace budou podpořeny experimentálním měřením. Na základě získaných výsledků budou navržené optimální provozní podmínky, vyhodnocené efektivní transportní koeficienty a optimalizovaná geometrie strukturované náplně. Požadavky na uchazeče: VŠ vzdělání (magisterský studijní program) v oboru chemického inženýrství nebo strojního inženýrství; schopnost týmové, systematické a tvořivé práce.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Vliv vlastností mezifázového rozhraní na dynamiku bublin

Garantující pracoviště: Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.
Ústav chemického inženýrství
Školitel: MSc. Sandra Kordac Orvalho, Ph.D.

Anotace


Vícefázové systémy s přítomností plynné fáze v kapalném prostředí jsou všudypřítomné v přírodě i živých systémech. Kontakt kapaliny s plynem je důležitý také v mnoha průmyslových procesech, jako je flotace nebo aerované reaktory. Surfaktanty, PAL, se svou schopností snižovat mezifázové napětí mezi kapalinou a plynem, mění chování mnoha vícefázových procesů. Pro mnoho systémů však charakterizace rozhraní pouze povrchovým napětím nestačí a nezbytné začínají být méně konvenční měření povrchové reologie a adsorpční/desorpční charakteristiky PAL. Cílem této práce je experimentálně určit vliv povrchově aktivních látek na dynamiku bublin a s tím související procesy (pohyb bublin, absorpce, koalescence atd.) a charakterizovat vybrané PAL měřením relevantních fyzikálně-chemických a transportních vlastností. Práce zahrnuje měření mezifázové reologie, pozorování dynamiky bublin pomocí rychloběžné kamery, stavbu jednoúčelových drobných zařízení pro provádění experimentů a interpretaci získaných výsledků. Požadované vzdělání a schopnosti • VŠ studium chemického, strojního inženýrství nebo fyzikální chemie; • Systematický a tvůrčí přístup k práci, schopnost týmové spolupráce.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Vlivy aerosolových částic na knihovní a archivní fondy

Garantující pracoviště: Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.
Ústav chemického inženýrství
Školitel: RNDr. Ludmila Mašková, Ph.D.

Anotace


Znečištění vnitřního ovzduší kulturních institucí představuje závažné riziko pro zde uložené předměty. Zatímco vlivy teploty, relativní vlhkosti, světla a většiny hlavních plynných polutantů jsou dobře popsány, škodlivé účinky aerosolových částic jsou studovány v daleko menší míře. Částice způsobují převážně ztmavnutí povrchu, ale v závislosti na své velikosti a chemickém složení mohou být i původci abraze, chemické degradace nebo navlhání. Proto je nutné studovat jejich vliv na knihovní a archivní materiály a alternativní možnosti jejich odstranění. Studie bude probíhat jak v reálných podmínkách knihoven a archivů, tak i v laboratorních podmínkách s pomocí uměle generovaných částic. Jevy budou studovány za použití pokročilých metod aerosolové instrumentace včetně on-line a off-line fyzikální a chemické charakterizace částic. Požadavky na uchazeče: • VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) v chemickém inženýrství, fyzikální chemii, organické technologii, chemické fyzice, meteorologii ...; • ochota experimentovat a učit se nové věci; • schopnost týmové práce.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Zlepšení separace plynů a organických par membránami pomocí funkčních částic

Garantující pracoviště: Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.
Ústav chemického inženýrství
Školitel: Ing. Petr Stanovský, Ph.D.

Anotace


Metalorganická molekulární síta jakož i planární nanočástice na uhlíkové či jiné bázi přestavují novou cestu pro zlepšení separačních schopností polymerních membrán pro dělení plynů a organických par. Tyto funkční nanočástice rovněž vedou k potlačení negativních jevů jako je plasticizace a stárnutí, které limitující využití nové generace polymerních materiálů s excelentními separačními vlastnostmi. Otázkou zůstává, jaký vliv má distribuce funkčních částic v polymeru, velikost a množství funkčních částic na strukturu membrán a transportně-separační parametry membrán. Studie transportních a separačních vlastností vytvořených membrán bude provedena za použití na oddělení vyvinutých permeačních systémů na měření směsí plynů a organických par. V rámci práce budou zkoumány prediktivní možnosti fyzikálních modelů kompozitních polymerních materiálů pro různé skupiny funkčních nanočástic. Požadavky na uchazeče: • VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) v chemickém inženýrství, fyzikální chemii nebo podobném oboru; • ochota experimentovat, učit se nové technické věci; • schopnost týmové práce a zájem o vědu.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha
Aktualizováno: 25.8.2022 15:42, Autor: Jan Kříž

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

Datová schránka: sp4j9ch

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

VŠCHT Praha
na sociálních sítích
zobrazit plnou verzi