Prosím čekejte...
Nepřihlášený uživatel
iduzel: 52789
idvazba: 60795
šablona: api_html
čas: 16.9.2021 11:57:42
verze: 4927
uzivatel:
remoteAPIs: https://cis-web.vscht.cz/zaverecne-prace/program/
branch: trunk
Obnovit | RAW
Energie a paliva

Energie a paliva

CHYBI CHARAKTERISTIKA PROGRAMU

Cílem doktorského studijního programu Energie a paliva je výchova kvalifikovaných odborníků, kteří budou schopni v praxi využívat nejnovější vědecké poznatky týkající se chemického a energetického zpracování a využití pevných, kapalných a plynných paliv a biopaliv, a rovněž i chemických technologií používaných v energetice. Studenti získají široký chemicko-inženýrský základ rozšířený o detailní znalosti konkrétních technologií a rovněž další dovednosti, jak se samostatně plánovat a řídit výzkumné aktivity, orientovat se v moderních informačních technologiích, efektivně využívat elektronické informační zdroje, komplexně zpracovávat a vyhodnocovat experimentální data a připravovat kvalitní vědecké publikace a prezentace.

Uplatnění

Absolventi najdou uplatnění v manažerských pozicích výrobců a distributorů paliv, v energetice nebo ve státní správě, a rovněž i jako vědečtí pracovníci v oblasti aplikovaného výzkumu. Absolvent zaměření Technologie ropy a alternativních paliv má komplexní znalosti technologií zpracování ropy na pohonné hmoty, topné oleje, asfalty, maziva a petrochemikálie. Je rovněž odborníkem na využití alternativních surovin pro výrobu paliv a chemikálií. Umí řešit ekologické problémy spojené se zpracováním ropy a využitím produktů jejich zpracování. Absolvent zaměření Chemické technologie v energetice je odborníkem v oblasti chemie a technologie klasických fosilních, jaderných a obnovitelných energetických systémů. V jeho kompetencích je optimalizace chemických režimů energetických oběhů, navrhování a provoz technologií úpravy napájecích, procesních a odpadních vod v energetice a je korozním specialistou v oblasti energetiky. Má rovněž kvalifikaci pro řešení environmentálních dopadů energetických výrob. Absolvent zaměření Plynná a pevná paliva je odborníkem pro navrhování technologií pro zušlechťování pevných paliv a biopaliv termickými postupy a rovněž i technologií pro čištění energetických plynů, bioplynu, spalin a odpadních plynů. Má kompetence pro analýzu a odstraňování škodlivých látek ze spalin a z odpadních plynů znečišťujících ovzduší, a s tím související dohled nad dodržováním legislativy. Je specialistou pro řízení činností v oblasti těžby, úpravy, přepravy, skladování a distribuce zemního plynu.

Detaily programu

Jazyk výuky Český
Standardní doba studia 4 roky
Forma studia Prezenční + kombinovaná
Garant studia None
Kód programu D202
Místo studia Praha
Kapacita 25 studentů
Počet vypsaných prací 20

Vypsané disertační práce

Charakterizace sirných sloučenin ve středních ropných destilátech

Garantující pracoviště: Ústav technologie ropy a alternativních paliv, Fakulta technologie ochrany prostředí

Anotace

Disertační práce se bude zabývat detailní charakterizací sirných látek ve středních destilátech s využitím jednorozměrné plynové chromatografie v kombinaci se selektivními sirnými detektory (plamenově-fotometrický, pulzní plamenově-fotometrický a chemiluminiscenční detektor) a s využitím multidimenzionální komprehenzivní plynové chromatografie s hmotnostním a selektivním sirným chemiluminiscenčním detektorem. Cílem této práce bude vývoj a optimalizace vhodných analytických metod a následná identifikace a kvantitativní stanovení sirných sloučenin přítomných ve středních destilátech. Na základě získaných poznatků budou posouzeny možnosti snížení obsahu sirných látek v motorové naftě úpravou podmínek hydrogenační rafinace a úpravou destilačního řezu jednotlivých komponent motorové nafty.

Degradace kovových materiálů ve spalinách a v prostředí CO2 při vysoké teplotě

Garantující pracoviště: Ústav plynných a pevných paliv a ochrany ovzduší, Fakulta technologie ochrany prostředí

Anotace

Materiály, které jsou uvažovány např. pro výrobu různých částí vysokoteplotní karbonátové smyčky a dalších zařízení, jsou vystaveny plynnému prostředí a vysoké teplotě. Lze předpokládat, že toto prostředí bude mít na materiály podobný vliv, jako prostředí spalin. Je známo, že o korozním působení spalin na kovové materiály lze nalézt množství údajů v literatuře. Cílem tohoto projektu je tyto údaje vyhledat, utřídit a vyvodit z nich patřičné závěry důležité pro další experimntální práce.

Heterogenní bazické katalyzátory pro kondenzační reakce

Garantující pracoviště: Ústav technologie ropy a alternativních paliv, Fakulta technologie ochrany prostředí

Anotace

Heterogenní bazické katalyzátory se jeví jako slibné katalyzátory pro zhodnocování nižších aldehydů a ketonů na cenné chemické meziprodukty. Práce bude zaměřena na vývoj nových strategií týkajících se syntézy a složení za účelem pochopení principu katalytické aktivity hydrotalcitových katalyzátorů a zlepšení jejich dlouhodobé stability. Kromě aldolové kondenzace bude práce zaměřena na další klasické organické syntézy, při kterých by hydrotalcity mohly nahradit tradiční bazické katalyzátory a udělat tak tyto syntézy šetrnější k životnímu prostředí.

Hydrogenace produktů aldolové kondenzace

Garantující pracoviště: Ústav technologie ropy a alternativních paliv, Fakulta technologie ochrany prostředí

Anotace

Práce se bude zabývat hydrogenací produktů vzniklých aldolovou kondenzací např. furfuralu s acetonem či cyklohexanonem. Uvedené produkty jsou vysoce funkcionalizované, což činí jejich selektivní konverzi na komponenty leteckých biopaliv nebo bio-monomerů velmi náročnou. Klíčovým aspektem je vývoj stabilního a selektivního bifunkčního katalyzátoru, který umožní dosahovat vysokých výtěžků žádaných uhlovodíků nebo diolů. Hlavní pozornost proto bude zaměřena na syntézu, charakterizaci a testování katalyzátorů s cílem popsat vztah mezi složením a vlastnostmi katalyzátoru a jeho aktivitou a selektivitou a umožnit tak racionální návrh optimálního katalytického systému.

Interakce konstrukčních materiálů se superkritickou vodou

Garantující pracoviště: Ústav energetiky, Fakulta technologie ochrany prostředí
Vedoucí práce: doc. Ing. Jan Macák, CSc.

Anotace

Použití superkritické vody jako pracovního media energetických cyklů je v současné době diktováno snahou o zvýšení termické účinnosti.
Konstrukční materiály jsou v tomto prostředí vystaveny velmi náročným korozním podmínkám. Cílem práce je ověřit chování vybraných konstrukčních materiálů v tomto prostředí. Část práce bude zaměřena na aplikaci nových metod úpravy povrchů a vývoj in-situ metod testování korozních charakteristik za těsně podkritických, kritických a nadkritických parametrů.

Kontinuální iontová chromatografie pro separaci iontů alkalických kovů

Garantující pracoviště: Ústav energetiky, Fakulta technologie ochrany prostředí

Anotace

Cílem práce je studium a optimalizace separace iontů alkalických kovů pomocí preparativní iontové chromatografie se simulovaným pohyblivým ložem. Součástí práce bude sestavení chromatografu sestávajícího z osmi až dvanácti kolon a řešení řízení procesu. V další fázi pak optimalizace podmínek separace iontů alkalických kovů z hlediska složení stacionární i mobilní fáze. Potenciálním směrem výzkumu je také izotopové obohacování lithia kontinuální iontovou chromatografií.

Masokostní moučka jako zdroj cenných prvků

Garantující pracoviště: Ústav energetiky, Fakulta technologie ochrany prostředí

Anotace

Cílem disertační práce bude návrh praktických podmínek materiálového a energetického využití masokostní moučky kategorie I – III. Proces termického zpracování masokostní moučky bude vybrán na základě znalostí získaných při sepsání přehledného článku na téma práce. V druhé části práce budou provedeny laboratorní experimenty vedoucí k návrhu vhodných pracovních podmínek z pohledu energetické účinnosti procesu a kvality popelovin pro recyklaci zájmových prvků. Výsledkem práce bude již zmíněný návrh praktických provozních podmínek termického zpracování a suma relevantních dat publikovaná v původních článcích na WoS. Výsledky projektu budou sloužit průmyslovým partnerům (investor a projekční firma) pro stavbu technologické linky.

Materiálové a energetické využití odpadních plastů

Garantující pracoviště: Ústav energetiky, Fakulta technologie ochrany prostředí

Anotace

Vzhledem k narůstajícím problémům s využitím odpadních plastů bude tato disertační práce zaměřena na prozkoumání aktuálních možností jejich materiálového a energetického využití. Součástí práce bude porovnání jednotlivých technologií včetně jejich přínosů a dopadů na životní prostředí a klima. Bude posouzena aplikovatelnost těchto technologií v praxi s důrazem na palivářské a energetické charakteristiky zpracovávaného odpadu. Bude také přihlédnuto k obsahu nečistot v uvažovaném plastovém odpadu a k prevenci jejich migrace do výstupních produktů.

Metody analýzy a možnosti stanovení zušlechťujících přísad v motorových palivech

Garantující pracoviště: Ústav technologie ropy a alternativních paliv, Fakulta technologie ochrany prostředí

Anotace

Motorová paliva často obsahují zušlechťující přísady, které při poměrně nízké koncentraci v palivu zvyšují jeho užitné vlastnosti. Přísady se do motorových paliv přidávají jednak standardně při výrobě nebo jsou aplikovány až dodatečně v podobě tzv. multifunkčních aditivačních balíčků, které bývají součástí prémiových paliv. V maloobchodní prodejní síti jsou dostupné rovněž přísady určené pro ošetření paliva přímo v nádrži vozidla. Náplní disertační práce bude vývoj a optimalizace metod pro analýzu přísad přidávaných do motorových paliv a metod umožňujících identifikaci a stanovení obsahu těchto přísad v motorových palivech.

Multifunkční heterogenní katalyzátory pro zhodnocení biomasy

Garantující pracoviště: Ústav technologie ropy a alternativních paliv, Fakulta technologie ochrany prostředí

Anotace

Komplexita složení různých surovin na bázi biomasy vyžaduje pro jejich zpracování vývoj nových katalyzátorů s několika synergickými funkcemi. Předmětem práce bude návrh, syntéza a charakteristika multifunkčních katalyzátorů a hodnocení jejich katalytické aktivity, selektivity a stability při přeměně různých surovin pocházejících z biomasy (jako např. furfural, hydroxymethylfurfural nebo kyselina levulinová) na chemikálie s vyšší přidanou hodnotou a/nebo na pokročilá biopaliva. Hlavní pozornost bude zaměřena na pochopení vztahů mezi způsobem přípravy katalyzátoru a jeho strukturou a vlastnostmi stejně tak jako na sledování vlivu struktury a vlastností katalyzátoru na jeho aktivitu.

Odstraňování oxidu uhličitého ze spalin vznikajících při spalování fosilních paliv a biopaliv ve velkých energetických kotlích

Garantující pracoviště: Ústav plynných a pevných paliv a ochrany ovzduší, Fakulta technologie ochrany prostředí

Anotace

Práce bude zaměřena na vývoj vhodného technologického postupu odstraňování oxidu uhličitého ze spalin vznikajících při spalování fosilních paliv a biomasy ve velkých energetických kotlích. Technologie by měla být použita pro čištění spalin o teplotách od 50 do 90 °C. Předpokládá se vývoj vhodných funkcionalizovaných adsorbentů se zakotvenou kapalnou fází na bázi organických amínů a imínů, které budou zajišťovat chemickou vazbu oxidu uhličitého na povrchu adsorbentu a tím jeho dostatečnou adsorpční kapacitu pro CO2. Regenerace saturovaného sorbentu se předpokládá jeho zahřátím na teploty 120 - 180 °C pomocí vodní páry. Je potřeba najít takový nosič (aktivní uhlí, anorganické sorbenty) a takové činidlo, které budou vykazovat dobrou vzájemnou vazbu, aby nedocházelo ke ztrátám organického činidle v procesu regenerace. Ogranické činidlo musí zároveň zajišťovat vysokou afinitu k CO2. Dalším cílem práce je nalézt vhodný způsob zakotvení organického činidla na vnitřním povrchu sorbentu.

Odstraňování těžkých kovů ze spalin produkovaných při spalování uhlí

Garantující pracoviště: Ústav plynných a pevných paliv a ochrany ovzduší, Fakulta technologie ochrany prostředí

Anotace

Práce je zaměřena na testování adsorbentů vhodných k záchytu rtuti z modelových směsí simulujících spaliny z hnědého uhlí. Cílem práce je najít optimální adsorbenty umožňující efektivní záchyt rtuti z elektrárenských spalin produkovaných při spalování českého hnědého uhlí, zjistit adsorpční kapacity těchto adsorbentů pro rtuť za podmínek sorpce z elektrárenských spalin (vysoké teploty a vysoká vlhkost) a možnosti eventuální regenerace saturovaných adsorbentů. Práce je součástí grantového projektu TAČR.

Poškození vysoce legovaných materiálů v okruzích chladících vod a návrh postupů efektivního řízení životnosti

Garantující pracoviště: Ústav energetiky, Fakulta technologie ochrany prostředí
Vedoucí práce: doc. Ing. Jan Macák, CSc.

Anotace

Korozivzdorné oceli jsou v jaderných elektrárnách široce rozšířeným materiálem. Jejich využití najdeme mimo jiné i v okruhu chladících vod. V těchto podmínkách je nutno počítat s možnou mikrobiální aktivitou a s ní spojenými riziky pro použití těchto ocelí. Cílem práce je zvýšení spolehlivosti korozivzdorných ocelí v chladícím okruhu a návrh postupů pro efektivní řízení jejich životnosti.

Selektivní odstraňování aniontů z kontaminovaných vod

Garantující pracoviště: Ústav energetiky, Fakulta technologie ochrany prostředí

Anotace

Práce se bude zabývat selektivní sorpcí aniontů (např. F-, NO3-, Br-, PO43-, CrO42-) z vodných roztoků pomocí standardních anexů, selektivních sorbentů a anorganických sorbentů. Za účelem nalezení vhodných podmínek, pro odstranění těchto aniontů, budou provedeny rovnovážné vsádkové pokusy a kolonové dynamické pokusy. V rámci výzkumu bude zkoumán vliv doprovodných aniontů, vstupní hodnoty pH a specifického zatížení na sorpční účinnost sledovaných sorbentů. Cílem doktorské práce bude nalézt vhodné sorbenty pro selektivní odstraňování daných aniontů a určit optimální pracovní podmínky těchto sorbentů jak pro sorpci daných aniontů, tak i pro jejich desorpci ze sorbentů.

Stanovení složení zemního plynu Ramanovou spektroskopií

Garantující pracoviště: Ústav plynných a pevných paliv a ochrany ovzduší, Fakulta technologie ochrany prostředí

Anotace

Zemní plyn obsahuje uhlovodíkové i neuhlovodíkové složky, které se běžně dají stanovit pomocí plynové chromatografie. Využití Ramanovy spektroskopie pro analýzu látek obsažených v zemním plynu zatím nebylo ve větší míře studováno a využití této spektrální metody má do budoucna velký potenciál v porovnání s chromatografickými metodami. Cílem práce bude studium kvalitativní i kvantitativní analýzy složek zemního plynu pomocí Ramanovy spektroskopie.

Studium hydrogenolýzy polyolů na heterogenních Cu katalyzátorech

Garantující pracoviště: Ústav technologie ropy a alternativních paliv, Fakulta technologie ochrany prostředí

Anotace

Úbytek ropy a další fosilních surovin pro výrobu energie a chemickou výrobu je podmětem ke zpracování alternativních zdrojů, jako jsou například celulóza a hemicelulóza obsažené ve dřevní hmotě. Hlavními produkty kyselé hydrolýzy celulózy a hemicelulózy jsou C6 a C5 cukry, které lze snadno hydrogenovat na odpovídající polyoly. Tyto alkoholy mají sice i přímé použití, zejména v potravinářství a farmacii, mohly by však hrát roli i jako velkotonážní meziprodukty při výrobě ethylenglykolu a propylenglykolu, které jsou v současné době produkovány především petrochemickými postupy. Štěpením C5 a C6 cukerných alkoholů lze získávat i glycerol, který je též možné katalytickou hydrogenolýzou dále zpracovávat. Cílem práce je navrhnout, připravit a charakterizovat vhodné katalyzátory a navrhnout a optimalizovat reakční podmínky pro heterogenní hydrogenolýzu polyolů na látky s vyšší přidanou hodnotou. Na základě testování připravených katalyzátorů budou studovány vztahy mezi složením a vlastnostmi katalyzátorů a jejich aktivitou, selektivitou a stabilitou v hydrogenolýze polyolů s cílem optimalizovat vyvíjené heterogenní Cu katalyzátory.

Studium měděných katalyzátorů v hydrogenolýze esterů

Garantující pracoviště: Ústav technologie ropy a alternativních paliv, Fakulta technologie ochrany prostředí

Anotace

Katalyzátory pro hydrogenolýzu představují důležitou skupinou katalyzátorů, která by měla být inovována, především z důvodu náhrady tradičních katalyzátorů obsahujících chróm. Disertační práce bude zaměřena na syntézu a detailní charakterizaci měděných katalyzátorů včetně charakterizace metodami in-situ. Katalyzátory budou charakterizovány a testovány při hydrogenolýze esterů, a to jak v kapalné, tak v plynné fázi. Cílem pak bude objasnění vlivu přítomnosti mědi na aktivitu, selektivitu a stabilitu katalyzátoru a pochopení podobností a rozdílů v procesech probíhajících v kapalné a plynné fázi.

Studium sorbentů na dehalogenaci redukčních plynů

Garantující pracoviště: Ústav energetiky, Fakulta technologie ochrany prostředí

Anotace

Cílem disertační práce bude studium chemismu sorpce halogenovodíků a organohalogenovaných sloučenin z redukčních plynů (primární pyrolýzní plyn, pyrolýzní plyn, generátorový plyn apod.). Současný stav poznání sorpce chlorovaných sloučenin na sorbentech na bázi K, Na, Ca a Mg bude studentem zpracován do přehledného článku. V druhé části práce budou studovány procesy halogenace, zauhlíkování a kondenzace výševroucích organických látek (dehtů). Pro řešení práce budou využity sorbenty z laboratorních pokusů uskutečňovaných s cílem návrhu praktických podmínek dechlorace redukčních plynů a sorbenty z reálných provozů. Sorbenty budou studovány pomocí základních analýz, texturních charakteristik a instrumentálních metod (XRD, XRF, SEM-EDX, XPS, FTIR, Ramanova spektroskopie, NMR, a termické analytické metody apod.). Výsledkem práce bude suma relevantních dat publikovaná v původních článcích na WoS vedoucí k pochopení procesu a návrhu praktických podmínek sorpce. Výsledky projektu budou sloužit průmyslovým partnerům (investor, projekční firma, grantový partneři) pro stavbu technologické linky.

Vliv vodíku v zemním plynu na plynárenskou infrastrukturu

Garantující pracoviště: Ústav plynných a pevných paliv a ochrany ovzduší, Fakulta technologie ochrany prostředí

Anotace

Práce je zaměřena na studium problematiky vlivu různého obsahu vodíku v zemním plynu na plynárenskou infrastrukturu. V současné době se uvažuje o cíleném přidávání vodíku do zemního plynu, ať už čistého vodíku nebo jako součást plynu produkovaného například katalytickou hydrogenací oxidu uhličitého. Problematika přidávání vodíku do zemního plynu zejména zahrnuje promíchávání přidávaného vodíku v plynovodním potrubí, vliv na spalné teplo zemního plynu a spalovací vlastnosti, vliv na měřicí a analytické systémy, těsnicí systémy, vliv při kompresi zemního plynu na kompresních stanicích, snížení dopravní kapacity, snížení methanového čísla a dále problematiku při skladování vodíku v podzemních zásobnících spolu se zemním plynem.

Využití ultrafiltrace v jaderné energetice

Garantující pracoviště: Ústav energetiky, Fakulta technologie ochrany prostředí

Anotace

Cílem práce je studium a optimalizace zpracování kapalných odpadů vzniklých v jaderné energetice pomocí tlakového membránového procesu ultrafiltrace. Práce bude zaměřena na návrh provozních podmínek ultrafiltrace vedoucí ke zjištění optimálních vlastností vstupních roztoků, zejména vstupních hodnot pH roztoků nebo možností použití komplexačních činidel. Navržené postupy budou následně testovány s modelovými roztoky. Pro získání dat bude využito přístrojového vybavení Centra výzkumu Řež.


VŠCHT Praha
Technická 5
166 28 Praha 6 – Dejvice
IČO: 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