Oborový projekt 2013/2014 anotace témat

Transkript

1 Oborový projekt 2013/2014 anotace témat

2 Materiály pro strojní zařízení v biotechnologiích a technologiích zpracování agresivních látek Vedoucí BP: Doc. Ing. Tomáš Jirout, Ph.D. Seznamte se s materiály používanými pro strojní zařízení v biotechnologiích a technologiích zpracování agresivních látek. Na základě rešerše proveďte popis složení a vlastností vybraných materiálů s ohledem na korozní odolnost v agresivním prostředí s vysokými teplotami a tlaky, navíc v možné kombinaci se zvýšeným abrazivním zatížením. Zpracujte systematicky získané poznatky tak, aby byly využitelné pro rychlou orientaci a volbu vhodného materiálu pro konstrukci zařízení v těchto technologiích.

3 Dispergace v technologii výroby částicových nanokompozitů Vedoucí BP: Doc. Ing. Tomáš Jirout, Ph.D. Seznamte se s technologií výroby částicových nanokompozitů. Popište procesy a zařízení pro dispergaci nanočástic do matrice (míchadla stator-rotor, ultrazvuk, koloidní mlýn, ). Popište možnosti stabilizace vzniklé disperze nanočástic v matrici. Na základě literární rešerše diskutujte vliv dispergace na užitné vlastnosti nanokompozitů.

4 Zařízení v technologii výroby a recyklace polymerů Vedoucí BP: Doc. Ing. Tomáš Jirout, Ph.D. Seznamte se s technologií výroby vybraného typu polymerního materiálu (PVC, PP, PS, PA, PUR,..). Popište procesy a zařízení v této technologii. Na základě rešerše popište možnosti a technologie recyklace vybraného typu polymerního materiálu.

5 Dávkování biomasy v technologiích výroby biopaliv Vedoucí BP: Ing. Lukáš Krátký Seznamte se s technologií výroby biopaliv se zaměřením na možnosti dávkování a čerpání rostlinné biomasy do bioreaktorů. Zpracujte literární, patentovou a průmyslovou rešerši na zařízení, která se používají k dopravě a čerpání biomasy. Seznamte se s jejich konstrukčním řešením, materiály a regulací. Na základě získaných poznatků navrhněte použití konkrétních jednotek pro konkrétní aplikace (např. v závislosti na obsahu pevné fáze, vlhkosti, výkonnosti zařízení, ).

6 Způsoby utěsňování strojních součástí v bioreaktorech Vedoucí BP: Ing. Lukáš Krátký Seznamte se s konstrukcí aerobních a anaerobních bioreaktorů. Zpracujte rešerši zaměřenou na způsoby utěsňování nepohyblivých a pohyblivých součástí a volbu vhodných těsnicích materiálů. Na základě získaných poznatků doporučte způsoby utěsnění spojů v bioreaktorech.

7 Výroba ropy z rostlinné biomasy. Fikce nebo skutečnost? Vedoucí BP: Ing. Lukáš Krátký Seznamte se s nejnovějším trendem v oblasti biotechnologií. Zpracujte rešerši zaměřenou na technologie a zařízení při výrobě bioropy.

8 Technologické možnosti separace chlorelly z vodního prostředí Vedoucí BP: Ing. Lukáš Krátký Seznamte se s moderními trendy v oblasti separace látek (elektroflotace, flokulace, membrány, sedimentace). Zpracujte rešerši zaměřenou na technologie a zařízení, které lze použít k separaci řasy chlorelly z vodního prostředí.

9 Ejektory a jejich využití v praxi Vedoucí BP: Ing. Jiří Moravec, Ph.D. Seznamte se s principem funkce ejektoru a jeho základních částí. Uveďte příklady průmyslového využití ejektorů s kapalným/plynným hnacím médiem. Popište základní návrhové metody těchto ejektorů včetně konstrukčních doporučení pro jednotlivé díly a zpracujte příklad návrhového výpočtu ejektoru pro zvolenou aplikaci.

10 Proudění ve fotobioreaktorech pro kultivaci řas Vedoucí BP: Ing. Karel Petera, Ph.D. Rešerše používaných typů fotobioreaktorů vhodných pro kultivaci řas. Popis různých režimů proudění v Coutte-Taylorově fotobioreaktoru a možné přístupy k řešení metodami CFD. Srovnání různých režimů proudění z hlediska jejich vlivu na růst mikroorganismů.

11 Přestup tepla v míchaných reaktorech a bioreaktorech Vedoucí BP: Ing. Karel Petera, Ph.D. Literární rešerše týkající se výpočtů přestupu tepla v míchaných nádobách. Rozbor rozdílů u vztahů pro výpočet součinitele přestupu tepla s ohledem na přestup tepla u stěny nádoby nebo u dna nádoby. Základní přístupy při modelování přestupu tepla v CFD výpočtech.

12 Výroba bioplastů Vedoucí BP: Ing. Jan Skočilas, Ph.D. Práce by měla odpovědět na následující otázky: Pojem bioplast, jak je definován, jaké materiály zahrnuje? Jaké suroviny a moderní technologie se používají pro produkci bioplastů? Popište výrobu nejčastěji používané suroviny kyseliny polymléčné (PLA).

13 Kryogenní výměník tepla V edoucí BP: Ing. Jan Skočilas, Ph.D. Přehled současných trendů (rovnic a postupů) pro tepelný výpočet kotlového výměníku tepla v oblasti provozních podmínek za nízkých teplot. Porovnání nalezených rovnic při výpočtu součinitele přestupu tepla a doporučení pro jejich použití v praxi.

14 Inteligentní obaly Vedoucí BP: Ing. Jan Skočilas, Ph.D. Přeh led současných možností a typů inteligentních obalů z hlediska ochrany produktu (potraviny) a spotřebitele. Přehled technologií výroby inteligentních obalů (nanovlákna).

15 Moderní postupy výroby bezpečných potravin Vedoucí BP: Ing. Jaromír Štancl Seznamte se s technologiemi zaměřenými na ošetření potravin (sterilizace, pasterizace). Zpracujte literární, patentovou případně průmyslovou rešerši na postupy ošetření potravin. Zaměřte se zejména na moderní postupy, kterými se dosáhne co nejnižšího ovlivnění nutričních vlastností potraviny. Na základě získaných poznatků navrhněte aplikaci pro využití moderních přístupů při zpracování konkrétní potraviny (mléko, ovocné či zeleninové šťávy )

16 Elektrický ohřev potravin Vedoucí BP: Ing. Jaromír Štancl Seznamte se s technologiemi zaměřenými na ošetření potravin (sterilizace, pasterizace) s využitím elektrického ohřevu. Zpracujte literární, patentovou případně průmyslovou rešerši na technologie ošetření potravin s využitím elektrického ohřevu (ohmický ohřev, infračervený ohřev, RF ohřev, mikrovlnný ohřev). Na základě získaných poznatků navrhněte aplikaci pro využití elektrického ohřevu při zpracování vybrané potraviny.

17 Návrh modelové varny mikropivovaru Vedoucí BP: Ing. Jaromír Štancl Seznamte se s technologií výroby piva se zaměřením na procesy a zařízení varny pivovaru. Zpracujte literární, případně průmyslovou rešerši na zařízení varny, zaměřte se na malé pivovary a mikropivovary. Na základě získaných poznatků proveďte koncepční návrh mikrovarny modelového pivovaru pro laboratoř Ú12118.

18 Stroje a zařízení v technologii výroby MEŘO (bionafty) Vedoucí BP: doc. Ing. Radek Šulc, Ph.D. Obsah práce: Seznámit se s technologií výroby methylesteru řepkového oleje (bio složky bionafty) se zaměřením na procesy a zařízení. Zpracovat literární, patentovou a průmyslovou rešerši technologie výroby MEŘO a použitých strojů a zařízení. Popsat vybrané typy strojů a zařízení. zdroj: PREOL a.s. Lovosice

19 Carbon Capture Storage (CCS) systém pro zachycování a ukládání uhlíku Vedoucí BP: doc. Ing. Radek Šulc, Ph.D. Využití: CCS zahrnuje zachycování CO 2 z elektráren a průmyslových zařízení, jeho přepravu na určená místa a injektáž do geologických formací, ze kterých nemůže uniknout Obsah práce: Seznámit se s technologiemi zachycování a ukládání CO 2. Zpracovat literární, patentovou a průmyslovou rešerši pro vybrané technologie CCS. Popsat vybraná zařízení technologie CCS.

20 Zařízení pro čištění odpadních vod Vedoucí BP: doc. Ing. Radek Šulc, Ph.D. Obsah práce: Seznámit se s technologiemi čištění odpadních vod se zaměřením na procesy a zařízení. Zpracovat literární rešerši pro vybranou technologii a zařízení. Experimentální stanovení oxygenační kapacity aeračního elementu v modelovém zařízení. zdroj: Huber CS spol.s.r.o., Hellstein s.r.o.

21 Membránové technologie v potravinářském průmyslu Vedoucí BP: doc. Ing. Radek Šulc, Ph.D. Využití: Dělení roztoku na základě rozdílné propustnosti (průchodnosti) složek membránou. K dělení dochází v důsledku různé velikosti a tvaru částic a pórů membrány. Obsah práce: Princip a rozdělení membránových procesů (mikrofiltrace, nanofiltrace, reverzní osmóza, dialýza). Typy membrán. Využití v potravinářském průmyslu. Ukázkový výpočet.

22 Sušení a zařízení pro sušárny Vedoucí BP: doc. Ing. Radek Šulc, Ph.D. Obsah práce: Seznámit se s technologií sušení se zaměřením na používaná zařízení. Zpracovat literární rešerši se zaměřením na jednotlivé typy sušáren a jejich použití. Experimentální měření na modelové sušárně. foto: doc. Hoffman, prof. Žitný,HB Krako

23 Možnosti aplikace DEM (Discrete Element Method) pro modelování mlecích procesů a aparátů Vedoucí BP: prof.ing. Rudolf Žitný, CSc. Pro popis procesu mletí (dezintegrace částic, např. obilek, v kladívkových, kuličkových, nebo válcových mlýnech) a pro popis separace frakcí drcených částic se v poslední době začínají využívat numerické simulace pohybu i deformací jednotlivých částic (metoda diskrétních elementů). Obsah práce: Zpracovat literární rešerši aplikací DEM na procesy mletí a vybrat optimální software pro modelování kladívkových, kuličkových a válcových mlýnů. V případě možností (a zájmu, a dostupnosti volného software) provést ukázkový výpočet.