Tematy prac dyplomowych na rok akad. 2016/2017 (1) Prace inżynierskie - inżynieria procesowa

Transkrypt

1 Tematy prac dyplomowych na rok akad. 2016/2017 (1) Prace inżynierskie - inżynieria procesowa Lp Promotor Tematy prac inżynierskich Opis Uwagi Badania możliwości wykorzystania chromatografii Ciecze jonowe stanowią alternatywę dla rozpuszczalników organicznych stosowanych w klasycznych procesach ekstrakcji w układach ciekłych. Ze względu na korzystne właściwości cieczy jonowych, a w szczególności ich znikomą lotność, mogą być one rozważane jako rozpuszczalniki przyjazne środowisku, które są jednocześnie łatwe do zregenerowania. Praca ma na celu 1 dr inż. Kamil gazowej do ilościowego opracowanie metodyki oznaczania składu fazy ekstraktowej Kamiński oznaczania składu mieszaniny zawierającej ciecz jonową i mieszaninę cieczy organicznych z cieczy organicznych i cieczy jonowej wykorzystaniem chromatografii gazowej. Ze względu na małą prężność par cieczy jonowych i dużą lotność rozpuszczonych w niej związków organicznych proponowane jest zastosowanie metody HS (Head Space), w której skład fazy ciekłej określany jest na podstawie składu fazy gazowej pobieranej strzykawką gazoszczelną z nad powierzchni próbki ciekłej. 2 3 dr inż. Kamil Kamiński prof. dr hab. Maria Mucha Badania wpływu pola elektrycznego na intensyfikację ruchu masy w układzie cieczciecz Badanie struktury i wytrzymałości na zginanie kompozytów gipsu z wybranymi polimerami o różnym udziale Praca doświadczalna mająca dokonać oceny wpływu przyłożonego napięcia na przebieg procesu wymiany masy w układach ciekłych. Planowane jest wykorzystanie mieszaniny cieczy organicznych (np. etanol i n-heptan) oraz odpowiednio dobranej cieczy jonowej. Do badań zostanie wykorzystany prostopadłościenny kontaktor szklany, wyposażony w płaskie stalowe elektrody. Praca ma na celu oszacowanie wpływu wielkości zastosowanej różnicy potencjałów, odległości między elektrodami oraz początkowego składu mieszaniny ciekłej na wymianę masy między fazami ciekłymi. Składy faz obu faz analizowane będą za pomocą chromatografii gazowej. Uzyskane wyniki porównane zostaną z wynikami otrzymanymi dla procesu prowadzonego bez zastosowania pola elektrycznego. Analiza, zastosowanie 3 różnych polimerów do gipsu w celu kontroli procesu wiązania gipsu i poprawy właściwości mechanicznych. Badanie dotyczy czasu zestalania i właściwości na przełamanie gipsu z różną zawartością wody zarobowej.

2 prof. dr hab. Maria Mucha prof. dr hab. Maria Mucha prof. dr hab. Maria Mucha dr hab. inż. Jacek Stelmach dr inż. Andrzej Obraniak dr inż. Andrzej Obraniak Władysław Kamiński Marek Dziubiński wagowym Badanie kalorymetryczne procesu hydratacji/krystalizacji gipsu z zastosowaniem wybranych plastyfikatorów polimerowych Badanie sorpcji i desorpcji wody przez modyfikowane polimerami materiały budowlane Badanie ciepła izosterycznego procesu sorpcji wody wybranych materiałów budowlanych i biopolimerów Porównanie mocy mieszania różnych mieszadeł do wytwarzania zawiesin Analiza wpływu stężenia roztworu polisacharydu na kinetykę procesu granulacji talerzowej Analiza wpływu stężenia roztworu nawilżającego na właściwości uzyskanego granulatu Projektowanie rurek cieplnych Przepływ płynów w mikrokanałach Badanie i analiza procesu hydratacji/krystalizacji gipsu z zastosowaniem różnych polimerów oraz opracowanie wyników za pomocą określonych modeli matematycznych. Analiza materiałów budowlanych, modyfikowanych polimerami. Opracowanie metody wytwarzania takich materiałów (m.in. cementu, gipsu, drewna). Badanie procesu sorpcji i desorpcji wody wykonane zostanie aparatem DVS Intrinsic. Badania procesów sorpcji wody przez materiały budowlane i biopolimery zostaną przeprowadzone w zakresie temperatur C. Badanie ciepła izosterycznego przeprowadzone zostanie aparatem DVS Intrinsic. Analiza procesu pozwoli na wyznaczenie ciepła izosterycznego. Celem pracy jest wykonanie pomiarów mocy mieszania tradycyjnych i zmodyfikowanych (np. przez zastosowanie profilu aerodynamicznego) mieszadeł służących do wytwarzania zawiesin. Możliwe jest również zaprojektowanie, wydruk 3D i przebadanie mieszadła własnego pomysłu. W pracy zostanie wykonana analiza kinetyki procesu granulacji talerzowej przy różnych parametrach nawilżania. Określony zostanie wpływ stężenia roztworu polisacharydu na przebieg procesu. W pracy zostanie wykonana analiza zmian parametrów charakteryzujących złoże ziarniste czasie procesu granulacji przy różnych parametrach nawilżania. Rurki cieplne są stosowane do ogrzewania pomieszczeń przy zwiększonej efektywności wymiany ciepła. Wykorzystują one energie kondensacji czynnika zawartego w rurkach. Zadaniem dyplomanta będzie opracowanie komputerowej procedury projektowania tego typu urządzeń. Wykonanie porównawczych obliczeń oporów przepływu płynów w mikrokanałach metodami opublikowanymi w literaturze przedmiotu. Analiza przyczyn znaczących rozbieżności wyników

3 dr hab. inż. Marek Solecki dr hab. inż. Marek Solecki dr hab. inż. Hanna Kierzkowska - Pawlak dr hab. inż. Hanna Kierzkowska - Pawlak Projekt stanowiska laboratoryjnego do badania własności mechanicznych komórek drożdży piekarskich Projekt procesu technologicznego oczyszczenia ścieków z zastosowaniem dezintegracji ultradźwiękowej Badanie efektów cieplnych absorpcji CO 2 w rozpuszczalnikach chemicznych w aspekcie potencjalnego zastosowania w usuwaniu CO 2 Badania aktywności nowych nanokatalizatorów w reakcji metanizacji CO 2 pomiarów opublikowanych przez różnych autorów. Wymagany jest przegląd literaturowy z zakresu rozwiązań technicznych stanowisk wykorzystywanych do badania własności mechanicznych komórek mikroorganizmów. Celem pracy jest zaproponowanie kilku projektów stanowiska badawczego do pomiaru wielkości odkształcenia pojedynczych komórek drożdży Saccharomyces cerevisiae przy ich rozerwaniu pod wpływem sił ściskających. Dla wybranego rozwiązania należy wykonać zaproponować rozwiązanie konstrukcyjne. Praca realizowana w Laboratorium badania i kształtowania morfologii cząstek LabFactor. Celem pracy jest zaprojektowanie procesu oczyszczania ścieków z wykorzystaniem dezintegracji ultradźwiękowej. Na podstawie przeglądu literaturowego należy przedstawić problemy technologiczne oczyszczania ścieków tą metodą a następnie zaproponować sposoby ich rozwiązania w wybranej oczyszczalni. Należy wykonać oszacowanie kosztów procesu oczyszczania ścieków z wykorzystaniem metodą dezintegracji. Konieczność odgraniczania emisji CO 2 z sektora energetycznego wynika z polityki klimatyczno-energetycznej UE. O kosztach usuwania CO 2 metodami absorpcyjnymi decyduje szereg własności fizykochemicznych układu, w tym ciepło absorpcji. Praca polega na wykonaniu badań doświadczalnych ciepła absorpcji CO 2 w wybranych rozpuszczalnikach. Badania będą prowadzone w nowoczesnym reaktorze kalorymetrycznym (CPA 201, Syrris Ldt) w laboratorium LabFactor. Konieczność odgraniczania emisji CO 2 z sektora energetycznego wynika z polityki klimatyczno-energetycznej UE. Oprócz metod obejmujących wychwytywanie i składowanie CO 2 z gazów spalinowych, prowadzi się intensywne badania nad metodami przemysłowego wykorzystania CO 2 do produkcji użytecznych produktów (CCU- Carbon Capture and Utilisation), np. syntetycznego metanu. Praca obejmuje badania procesu katalitycznej konwersji CO 2 do metanu w wysokociśnieniowym reaktorze przepływowym. Testowana będzie aktywność nowych katalizatorów wytwarzonych metodą polimeryzacji plazmowej. (temat także na IŚ) (temat także na IŚ)

4 dr hab. inż. Jacek Stelmach dr inż. Robert Adamski dr inż. Robert Adamski dr hab. inż. Jan Stawczyk dr inż. Marcin Piątkowski Badania nowych typów mieszadeł do mieszania zawiesin Wyznaczenie własności mechanicznych kompozytu implantu kostnego na bazie krzemionki nieorganicznej/hydroksyapatytu suszonego nadkrytycznie Wyznaczenie własności mechanicznych kompozytu implantu kostnego na bazie krzemionki nieorganicznej/chitozanu/hydro ksyapatytu suszonego konwekcyjne Niskotemperaturowe suszenie produktów biologicznych w złożu fluidalnym Obliczenie sprawności energetycznej procesu płomieniowego suszenia rozpyłowego Badania będą prowadzone w laboratoriach LabFactor. Rozwój technik projektowania cyfrowego i druku trójwymiarowego umożliwia budowę mieszadeł o kształtach trudnych do wykonania metodami tradycyjnymi np. przez formowanie metalu. W związku z tym istnieje możliwość zaprojektowania i przetestowania działania nowych typów mieszadeł wytwarzających w mieszalniku dużą burzliwość oraz odpowiednio ukierunkowany przepływ cieczy zwiększający efektywność tworzenia zawiesiny w mieszalniku. Praca polega na syntezie materiału z przeznaczeniem na implanty kostne, wysuszeniu w warunkach nadkrytycznych oraz zbadaniu właściwości mechanicznych np.moduł Younga. Praca o charakterze badawczym. Praca polega na syntezie materiału z przeznaczeniem na implanty kostne, wysuszeniu oraz zbadaniu właściwości mechanicznych np.moduł Younga w zależności od wilgotności próbki. Praca o charakterze badawczym. Wykonanie eksperymentów z suszeniem produktów biologicznych w złożu fluidalnym, ocena jakości otrzymanych produktów i efektywności procesu. Celem pracy jest opracowanie bilansów ciepła instalacji suszarniczej do płomieniowego suszenia rozpyłowego z uwzględnieniem różnych źródeł ciepła. W procesie płomieniowego suszenia rozpyłowego zastosowano opracowany na Politechnice Łódzkiej nowy sposób dostarczania energii niezbędnej do przeprowadzenia procesu suszenia. Ciepło potrzebne na odparowanie rozpuszczalnika uzyskuje się ze spalania paliwa dodanego do rozpylanego materiału. Przeprowadzone obliczenia będą wykorzystane do optymalizacji sprawności energetycznej procesu płomieniowego suszenia rozpyłowego.

5 dr inż. Marcin Piątkowski dr inż. Remigjusz Modrzewski dr inż. Remigjusz Modrzewski dr inż. Krzysztof Ciesielski Porównanie metod pomiarowych charakteryzujących morfologię produktów sypkich Analiza wyników procesu przesiewania na przesiewaczach rotacyjnych o różnej geometrii sit Przesiewacze rotacyjne o zmiennym położeniu osi obrotów sit Stanowisko do pomiaru przewodności cieplnej papieru Celem pracy jest określenie zakresu stosowalności i powtarzalności min. 3 metod pomiaru średnic cząstek uzyskiwanych np. w procesie suszenia rozpryskowego. Weryfikacji będą poddane m.in. pomiary za pomocą: optycznego mikroskopu stereoskopowego, laserowego miernika wykorzystującego efekt Dopplera oraz miernika bazującego na pomiarze kąta załamania światła. Uzyskane rezultaty umożliwią prowadzenie dalszych analiz morfologii proszków, tj. określenie: czynnika kształtu, stopnia aglomeracji, etc. Celem pracy jest analiza wyników pomiarów procesowych przesiewania na przesiewaczach rotacyjnych: bębnowym, stożkowym, kaskadowym i talerzowym pod kątem ich optymalizacji. Są to przesiewacze o odmiennym kształcie sit i wielu zmiennych parametrach pracy, takich jak: kąt pochylenia osi obrotów sit do poziomu, częstotliwość tych obrotów, sposób zasilania nadawą itp. Określenie wpływu tych parametrów na wynik procesowy jest zasadniczą częścią pracy. Przesiewacze rotacyjne mogą występować w bardzo wielu wariantach konstrukcyjnych, różniących się zarówno geometrią sit, jak i parametrami pracy zespołów napędowych. Celem pracy jest porównanie wyników procesowych przesiewania na rotacyjnych maszynach przesiewających i określenie zależności pomiędzy ich parametrami a jakością procesu przesiewania. Zadaniem dyplomanta jest zaprojektowanie (wraz z doborem elementów dostępnych na rynku i oszacowaniem kosztów) przyrządu do wyznaczania współczynnika przewodzenia ciepła arkuszy papieru. Prace magisterskie - inżynieria procesowa Nr Imię i Nazwisko Tematy prac magisterskich Opis Uwagi Analiza procesu przesiewania dr inż. Remigiusz Celem pracy jest dokonanie analizy wyników badań procesu 1 na przesiewaczach o różnym Modrzewski przesiewania w urządzeniach z sitami obrotowymi o różnej geometrii, rodzaju ruchu sit

6 dr inż. Remigiusz Modrzewski dr hab. inż. Jacek Stelmach dr inż. Andrzej Obraniak dr inż. Andrzej Obraniak Władysław Kamiński Wyznaczanie funkcji wypływu w procesie przesiewania różnych materiałów ziarnistych Określenie pola prędkości i turbulencji w pobliżu różnych mieszadeł do dyspergowania zawiesin Analiza wpływu stężenia roztworu polisacharydu na właściwości uzyskanego granulatu Analiza wpływu stężenia roztworu polisacharydu na kinetykę procesu granulacji bębnowej Optymalizacja wymiennika ciepła w układzie ciecz-ciecz z uwzględnieniem parametrów pracy tych maszyn. Parametrami tymi mogą być np.: szybkość obrotowa sita, kąt rozwarcia sita, kąt pochylenia osi obrotu sita do poziomu itp. Obliczane będą również wartości tzw. prędkości krytycznych aparatu i ich wpływ na sprawność procesu. Wyniki będą porównywane z wynikami otrzymywanymi na klasycznymi przesiewaczach o sitach drgających. Celem pracy jest znalezienie na drodze badań doświadczalnych wartości współczynników funkcji wypływu, która jest użyteczna do opisu przebiegu procesu przesiewania gdyż pozwala obliczyć wiele potrzebnych w praktyce przemysłowej wielkości, jak np. konieczną długość sita przesiewacza lub jego sprawność. Niezbędne do tego jest określenie zależności pomiędzy współczynnikami tej funkcji a typowymi własnościami materiałów ziarnistych, takimi jak wilgotność złoża ziarnistego, współczynnik tarcia wewnętrznego materiału, jego skład ziarnowy itp. Badany będzie też wpływ parametrów samego przesiewacza na przebieg tej funkcji, jak np. zakładana amplituda i częstotliwość drgań sita itp. Celem pracy jest wyznaczenie metodą PIV pól prędkości w pobliżu standardowych i zmodyfikowanych mieszadeł do dyspergowania zawiesin. Na podstawie prędkości chwilowych zostaną obliczone stopnie turbulencji pozwalające porównać efektywności badanych mieszadeł. W pracy zostanie wykonana analiza zmian parametrów charakteryzujących złoże ziarniste czasie procesu granulacji przy różnych parametrach nawilżania. W pracy zostanie wykonana analiza kinetyki procesu granulacji bębnowej przy różnych parametrach nawilżania. Określony zostanie wpływ stężenia roztworu polisacharydu na przebieg procesu. W oparciu o dostępne zależności matematyczne należy zaprojektować płaszczowo rurkowy wymiennik ciepła pracujący w układzie ciecz-ciecz. Następnie wykorzystując procedury optymalizacyjne określić optymalne parametry pracy wymiennika biorąc pod uwagę ilość wymienianego ciepła oraz

7 7 dr inż. Piotr Owczarz 8 dr inż. Piotr Owczarz 9 10 Marek Dziubiński Marek Dziubiński Wykorzystanie metody DLS do analizy zmian wielkość promienia hydrodynamicznego układów polisacharydowych wrażliwych na wzrost temperatury Wykorzystanie metody DMTA do analizy zmian właściwości mechanicznych układów polisacharydowych wrażliwych na wzrost temperatury Sedymentacja mikrocząstek w płynach nienewtonowskich Wyznaczanie zmian wielkości promienia hydrodynamicznego opory przepływu. Praca doświadczalno-teoretyczna, wymaga zapoznania się z literaturą z zakresu wykorzystania techniki dynamicznego rozpraszania światła DLS (Dynamic Light Scattering) do wyznaczania wielkości nano- i mikrocząstek (ich promienia hydrodynamicznego i średniej masy cząsteczkowej) zawieszonych w rozpuszczalniku. Na podstawie zdobytych wiadomości studentka będzie musiała zaplanować i wykonać pomiary - doświadczenia związane z wyznaczeniem wielkości cząstek układów polisacharydowych w postaci dyspersji wodnej (w niskiej temperaturze) oraz ich zmian wraz ze wzrostem temperatury powstanie układu hydrożelu (przemiana fazowa zol-żel). W pracy wymagana będzie analiza otrzymanych wyników i wyznaczenie zależności pomiędzy wielkościami mierzonymi a zadanymi. Praca doświadczalno-teoretyczna, wymaga zapoznania się z literaturą z zakresu wykorzystania techniki dynamicznej analizy mechaniczno-termiczną (DMTA) ciał stałych oraz błon i włókien do wyznaczania zmian ich właściwości mechanicznych. Na podstawie zdobytych wiadomości studentka będzie musiała zaplanować i wykonać pomiary - doświadczenia związane z wyznaczeniem punktu przemiany fazowej zol żel (ciecz lepka układ lepkosprężysty) oraz punktu zeszkliwienia (układ lepkosprężysty układ sprężysty) dla hydrożeli polisacharydowych wrażliwych na wzrost temperatury. W pracy wymagana będzie analiza otrzymanych wyników i wyznaczenie zależności pomiędzy wielkościami mierzonymi a zadanymi. Praca doświadczalna. Stanowisko doświadczalne oraz analizator Turbiscan gotowe do badań. Wykonanie pomiarów prędkości sedymentacji zawiesin mikrocząstek dla: różnych rozmiarów mikrocząstek, stężenia zawiesin, różnych płynów nienewtonowskich będących ośrodkiem ciągłym zawiesin oraz różnych rozmiarów kolumny sedymentacyjnej. Opracowanie uzyskanych danych doświadczalnych. Praca doświadczalna wykonywana za pomocą najnowszego reometru rotacyjnego Anton Paar wyposażonego w laserowy Praca jest już w trakcie realizacji Pani inż. A. Bedka z IP aktualnie 1 rok Praca jest już w trakcie realizacji Pani inż. A. Rył z IP aktualnie 1 rok

8 dr hab. inż. Marek Solecki dr hab. inż. Marek Solecki dr hab. inż. Hanna Kierzkowska - Pawlak hydrożeli w przemianie fazowej Badania kinetyki procesu dezintegracji komórek mikroorganizmów w homogenizatorze ultradźwiękowym Badania kinetyki procesu dezintegracji komórek mikroorganizmów w młynie mieszalnikowym Kalorymetryczne badania usuwania CO 2 metodą absorpcji w wybranych rozpuszczalnikach układ pomiarowy SALS. Opanowanie praktycznych aspektów nowoczesnej techniki pomiarowej SALS, wykonanie pomiarów i korelacja danych doświadczalnych. Praca eksperymentalna połączona z modelowaniem matematycznym. Celem jest zbadanie wpływu wielkości komórek na przebieg kinetyki ich dezintegracji. Materiałem biologicznym będą drożdże piekarnicze Saccharomyces cerevisiae. Doświadczenia przeprowadzone zostaną w homogenizatorze ultradźwiękowym. Do badania procesu zostanie wykorzystany komputerowy program analizy obrazów mikroskopowych. Do modelowania zależności wykorzystany zostanie program typu Mathcad. Praca realizowana w Laboratorium badania i kształtowania morfologii cząstek LabFactor. Praca eksperymentalna połączona z modelowaniem matematycznym. Celem jest zbadanie wpływu wielkości komórek na przebieg kinetyki ich dezintegracji. Materiałem biologicznym będą drożdże piekarnicze Saccharomyces cerevisiae. Doświadczenia przeprowadzone zostaną w młynie mieszalnikowym. Do badania procesu zostanie wykorzystany komputerowy program analizy obrazów mikroskopowych. Do modelowania zależności wykorzystany zostanie program typu Mathcad. Praca realizowana w Laboratorium badania i kształtowania morfologii cząstek LabFactor. Jedną z efektywnych metod zmniejszenia emisji CO 2 z procesów produkcji energii jest wychwytywanie CO 2 ze spalin oraz geologiczne składowanie lub chemiczna utylizacja. CO 2 wychwytuje się ze spalin głównie metodami absorpcyjnymi. W pracy planowane są badania kinetyki i ciepła absorpcji dla wybranych rozpuszczalników o potencjalnym zastosowaniu w skali przemysłowej. Pomiary będą wykonywane przy wykorzystaniu nowo zakupionej aparatury zautomatyzowanego reaktora kalorymetrycznego (CPA202 Syrris) w szerokim zakresie temperatur, ciśnień CO 2 i stężeń roztworu. Badania będą prowadzone w laboratoriach LabFactor. (temat także na IŚ)

9 14 15 dr hab. inż. Hanna Kierzkowska - Pawlak dr hab. inż. Elwira Tomczak 16 dr inż. Anna Antecka 17 dr inż. Kamil Kamiński Synteza i charakterystyka nowych nanokatalizatorów plazmowych w reakcji metanizacji CO 2 Modelowanie izoterm sorpcji pary wodnej materiałów budowalanych za pomocą sztucznych sieci neuronowych Oczyszczanie lakaz grzybowych metodą preparatywnej chromatografii cieczowej białek Badania katalizowanej reakcji uwodornienia ketonu w układzie ciecz-ciecz praca magisterska Konieczność odgraniczania emisji CO 2 z sektora energetycznego wynika z polityki klimatyczno-energetycznej UE. Wykorzystanie CO 2 w procesach jego chemicznej konwersji do użytecznych produktów wymaga opracowania skutecznych katalizatorów. Praca obejmuje udział w badaniach dotyczących nowoczesnych metod wytwarzania nanokatalizatorów (polimeryzacja plazmowa) oraz oceny ich aktywności. Badania katalitycznej konwersji CO 2 w mieszaninie z wodorem będą prowadzone w reaktorze przepływowym idealnym wymieszaniem. Planuje się określenie wpływu wybranych parametrów procesowych na stopień przereagowania CO 2, selektywność produkcji CH 4 oraz szybkość reakcji chemicznej (laboratoria LabFactor). Praca polega na wykonaniu eksperymentów dla wybranych materiałów budowlanych, zarówno sypkich typu gips jak również w postaci zwięzłej: karton gips, cegła etc. Ocenie wrażliwości na działanie wilgoci zawartej w atmosferze i opracowaniu obliczeń z wykorzystaniem sztucznych sieci neuronowych. Praca doświadczalna, prowadzona z zastosowaniem aparatu do preparatywnej chromatografii cieczowej białek (AKTA Pure 25 M1). Celem pracy jest dobór metody oczyszczania lakaz grzybowych aby uzyskać maksymalną wydajność przy jak najmniejszych stratach aktywności enzymatycznej. Wymagana znajomość języka angielskiego materiały i artykuły. Praca obejmuje badania katalitycznej reakcji uwodornienia ketonu (na przykładzie acetofenonu) w środowisku wodnym. Jest to alternatywna, przyjazna środowisku metoda - w porównaniu do klasycznych metod prowadzenia tego procesu w rozpuszczalnikach organicznych. Zbadany zostanie stopień konwersji uzyskany przy zastosowaniu różnych parametrów prowadzenia procesu w badanym układzie dwufazowym cieczciecz. Praca obejmować będzie także opracowanie, na podstawie przeglądu literatury, sposobu wytwarzania odpowiedniego katalizatora (np. RuCl2[TPPTS]2). Zadaniem katalizatora jest poprawa niskiej wydajności reakcji uwodornienia spowodowanej (temat także na IŚ)

10 Stanisław Ledakowicz dr hab. inż. Paweł Budzyński dr hab. inż. Jacek Stelmach dr inż. Robert Adamski dr inż. Robert Adamski Zintegrowany ciągły proces biosyntezy i separacji lakaz grzybowych Badanie intensyfikacji wymiany masy w reaktorze air-lift wyposażonym w helikoidalny promotor przepływu (HFP) Badanie hydrodynamiki nowych typów mieszadeł do mieszania zawiesin Wyznaczenie współczynnika transportu rozpuszczalnika w zbrojonych płytach żelowych Wyznaczenie współczynnika transportu rozpuszczalnika w hydrofobizowanych zbrojonych słabą rozpuszczalnością substratów w przypadku prowadzenia reakcji w środowisku wodnym. Praca doświadczalna, hodowla grzybowa prowadzona w bioreaktorze Biostat ED z mieszadłem i filtrem wirującym umożliwiającym ciągły odbiór płynu pohodowlanego. Celem pracy jest integracja procesu biosyntezy z wybraną metodą downstream processingu. Wymagana znajomość języka angielskiego materiały i artykuły. Praca doświadczalno-teoretyczna, wymaga zapoznania się z literaturą w zakresie wnikania masy w reaktorach typu air-lift dla układów gaz-ciecz oraz gaz-ciało stałe ciecz. Wykonanie badań stopnia zatrzymania oraz objętościowego współczynnika wnikania tlenu w reaktorze air lift z promotorem (rami) turbulencji HFP i bez. Przewiduje się, że praca zakończy się opracowaniem wyników, próbą ich uogólnienia oraz porównaniem uzyskanych wyników i zależności z wynikami innych autorów przedstawionymi w literaturze przedmiotu. Praca doświadczalna realizowana na stanowisku do pomiarów prędkości cieczy w mieszalniku metodą PIV. W ramach pracy zostaną określone dla nowych typów mieszadeł (wytworzonych metodą druku trójwymiarowego) pola prędkości cieczy w mieszalniku. Analiza przepływu cieczy będzie stanowić podstawę do wyboru najefektywniejszego mieszadła do mieszania zawiesin. Praca polega na wyznaczeniu współczynnika dyfuzji/współczynnika przepuszczalności zbrojonych płyt kserożelowych w których rozpuszczalnikiem jest woda na podstawie zdefiniowanego modelu oraz wykonanych eksperymentów w tunelu suszarniczym. Głównym celem jest określenie mechanizmu transportu jaki występuje podczas procesu, wykonane obliczeń i wyznaczenie współczynnika transportu. Praca ma charakter obliczeniowy. Praca polega na wyznaczeniu współczynnika transportu zbrojonych płyt kserożelowych w których rozpuszczalnikiem jest mieszanina rozpuszczalników organicznych na podstawie Praca jest już w trakcie realizacji Pan inż. D. Czerbniak z aktualnie 1 rok (II stopień) IP

11 dr inż. Robert Adamski dr hab. inż. Marek Stelmachowski (opiekun: Katarzyna Mikołajczyk) dr hab. inż. Marek Stelmachowski dr hab. inż. Jan Stawczyk dr hab. inż. Piotr Kaźmierski płytach żelowych Analiza deformacji kompozytu na bazie krzemionki organicznej podczas procesu suszenia konwekcyjnego Wpływ parametrów procesowych na wydajność fotokatalitycznej wybranych związków organicznych rozpuszczonych w wodzie do wodoru Analiza możliwości technologicznych zwiększenia wydajności instalacji Clausa poprzez usunięcie amoniaku z gazów kwaśnych kierowanych do procesu Suszenie produktów roślinnych w układach zamkniętych Transport ładunku elektrycznego w nanoskali zdefiniowanego modelu oraz wykonanych eksperymentów w tunelu suszarniczym. Głównym celem jest określenie zbudowanie modelu wieloskładnikowego transportu masy. Praca ma charakter obliczeniowy. Praca polega na wykonaniu serii eksperymentów suszarniczych w różnych warunkach. Podczas prowadzonych prac student rejestruje zmianę masy, temperatury oraz kształtu próbki zmieniający się w czasie. Na podstawie eksperymentów analizuje deformacje jakie powstały oraz określa warunki suszenia aby naprężenia nie przekraczały naprężeń dopuszczalnych. Praca ma charakter badawczy. Praca eksperymentalna określenie wydajności produkcji wodoru dla różnych związków organicznych, gliceryny, glikolu, cukrów itd., w różnych warunkach procesowych; postulowane umiejętności pracy w laboratorium; i możliwości dużego zaangażowania się w przeprowadzenie dużej liczby eksperymentów. Konieczność podpisania umowy o zrzeczeniu się (części) autorskich praw majątkowych - lub praw związanych głownie z publikacją(dr hab. inż. Marek Stelmachowski, prof. nadz. PŁ) Praca o rozszerzonym charakterze projektowym, wymagająca umiejętności programowania, ponieważ nie ma możliwości w pełni zastosowania CADa. Nie ma konieczności podpisania umowy o zrzeczeniu się (części) autorskich praw majątkowych -lub praw związanych głownie z publikacją (dr hab. inż. Marek Stelmachowski, prof. nadzw. PŁ). Praca wymagająca dużej ilości pracy i zaangażowania się oraz inwencji. Projekt procesów oraz selekcja i przygotowanie materiałów do suszenia w układach zamkniętych obiegu czynnika suszącego. Ocena jakości otrzymanych produktów. Zakres pracy: - wytworzenie cienkich przewodzących warstw techniką plazmową - pomiary przewodnictwa elektrycznego - pomiary transportu ładunku w nano-skali za pomocą mikroskopu sił atomowych (SPM) z przewodzącą igłą

12 dr inż. Piotr Domagalski dr inż. Piotr Domagalski Czesław Kuncewicz Czesław Kuncewicz Jerzy Petera Analiza eksperymentalna procesu mieszania cieczy nienewtonowskich w mikromieszalniku statycznym Analiza drugorzędowych struktur przepływu podczas przepływu cieczy nienewtonowskich w mikrokanałach Określenie charakterystyk mocy oraz średnich szybkości ścinania dla nowego typu mieszadeł Weryfikacja modeli hybrydowego 3D/2D dla mieszadeł o działaniu osiowym Modelowanie numeryczne wymiany masy w układzie dwufazowym ciecz-ciecz Celem pracy będzie zaplanowanie i wykonanie badań kinetyki mieszania cieczy nienewtonowskiej w statycznym mikromieszalniku. Praca obejmuje określenie wymaganych parametrów procesowych, projekt oraz wykonanie mieszalnika techniką frezowania CNC w wybranym materiale, a następnie wykonanie wstępnych badań kinetyki mieszania za pomocą mikroskopii fluorescencyjnej. Celem pracy bedzie zbadanie zależności tworzenia się drugorzędowych struktur przepływu w punktach stagnacji mikrokanału od parametrów przepływu. Analiza tworzących się struktur będzie prowadzona za pomocą mikroskopii fluorescencyjnej. Opcjonalne jest rozszerzenie zakresu pracy do przeprowadzenia symulacji CFD w celu ich porównania z wynikami eksperymentalnymi. Praca doświadczalna dotyczącą nowych typów mieszadeł opracowanych w katedrze K-101. Trzeba będzie wyznaczyć krzywe mocy nowych mieszadeł o różnych parametrach geometrycznych, dla cieczy niutonowskich oraz nieniutonowskich i na tej podstawie określić średnią szybkość ścinania dla tych mieszadeł. Jest to konieczne do obliczania lepkości cieczy nieniutonowskich podczas ich mieszania w zbiornikach. Opracowany w katedrze model hybrydowy 3D/2D pozwala określić rozkład prędkości w mieszalniku dla mieszadeł osiowosymetrycznych pracujących w ruchu laminarnym. Praca dyplomowa będzie polegała na wykonaniu odpowiednich symulacji komputerowych a następnie na doświadczalnej weryfikacji, z wykorzystaniem systemów laserowych LDA lub PIV, uzyskanego rozkładu modelowego. W oparciu o poprzednie doświadczenie w symulacji numerycznej planuje się stworzenie modelu matematycznego przy użyciu oprogramowania komercyjnego ANSYS CFX, w dwóch skalach obserwacji: pierwsza dla opisu zjawisk w okolicy pojedynczej kropli, druga dla opisu zjawisk makroskopowych w reżimie dyspersyjnym. Model będzie zweryfikowany w oparciu o otrzymane wyniki doświadczalne prowadzone w kontekście

13 Jerzy Petera dr inż. Marcin Piątkowski dr inż. Marcin Piątkowski 36 dr inż. Henryk Fidos Weryfikowane eksperymentalnie modelowanie reakcji syntezy biodiesla w reaktorze dyskowym Analiza morfologii produktów przeciwprądowego suszenia rozpyłowego Analiza wpływu parametrów procesowych na właściwości produktów uzyskiwanych w wyniku pirolizy alotropowych form węgla Ocena stabilizowania się parametrów pracy elementów instalacji do pozyskiwania energii zbudowanej z kolektorów słonecznych badań nad katalizą przeniesienia fazowego, w celu z jednej strony zrozumienia zjawisk przy powierzchni międzyfazowej a z drugiej dla celów projektowania w powiększonej skali. W pracy należy sformułować model kinetyczny reakcji transesteryfikacji wybranych olejów, zaimplementować w programie komercyjnym ANSYS-CFX, oraz dokonać symulacji numerycznej procesu syntezy biodiesla. Należy porównać stopień konwersji reakcji dla wybranych wariantów geometrii i parametrów operacyjnych z danymi eksperymentalnymi otrzymanymi od współpracującego Uniwersytetu Kansas (USA). Należy ocenić wspomniane parametry operacyjne z punktu widzenia stopnia konwersji i rozkładu czasu przebywania w reaktorze. W ramach pracy zostanie przeprowadzona analiza wpływu parametrów prowadzenia procesu przeciwprądowego suszenia rozpyłowego, na jakość uzyskiwanych produktów. Uzyskane podczas prac badawczych produkty zostaną poddane analizom mikroskopowym (stereoskopowym oraz elektronowym), których celem będzie określenie morfologii wysuszonych cząstek (m.in. stopnia aglomeracji, rozkładów średnic, kształtu i barwy). W ramach pracy zostanie przeprowadzona analiza wpływu parametrów prowadzenia procesu pirolizy na ilość (wydajność) oraz jakość uzyskiwanego produktu. W ramach pracy przewiduje się analizę wpływu następujących parametrów: stężenia oraz natężenia przepływu materiału suszonego, parametrów atomizacji, temperatury oraz natężenia przepływu gazu (nośnika). Jakość produktu końcowego będzie analizowana przede wszystkim w celu określenia zmian parametrów fizykochemicznych zachodzących podczas wysokotemperaturowej degradacji surowców. Praca ma polegać na oszacowaniu czasów stabilizowania się parametrów pracy poszczególnych elementów przykładowej instalacji kolektorowej do podgrzewania ciepłej wody użytkowej. Instalacja będzie się składać z kolektora (kolektorów) słonecznych płaskich, połączonych z wężownicą usytuowaną w zasobniku ciepła. Należy w oparciu o zasady ruchu ciepła

14 dr inż. Remigjusz Modrzewski dr inż. Remigjusz Modrzewski dr inż. Mariola Błaszczyk dr inż. Mariola Błaszczyk 41 dr hab. inż. Jerzy Sęk Analiza procesu przesiewania na przesiewaczach o różnym rodzaju ruchu sit Wyznaczanie funkcji wypływu w procesie przesiewania różnych materiałów ziarnistych Badania procesu ciśnieniowego przepływu emulsji przez struktury włókniste Badania procesu grawitacyjnego przepływu emulsji przez struktury włókniste Badanie procesów deemulgacji układów olej woda zbadać, jak będą się zmieniać temperatury w wybranych miejscach instalacji w chwili jej uruchomienia oraz w sytuacji zmian wartości promieniowania słonecznego. Celem pracy jest dokonanie analizy wyników badań procesu przesiewania w urządzeniach z sitami obrotowymi o różnej geometrii, z uwzględnieniem parametrów pracy tych maszyn. Parametrami tymi mogą być np.: szybkość obrotowa sita, kąt rozwarcia sita, kąt pochylenia osi obrotu sita do poziomu itp. Obliczane będą również wartości tzw. prędkości krytycznych aparatu i ich wpływ na sprawność procesu. Wyniki będą porównywane z wynikami otrzymywanymi na klasycznych przesiewaczach o sitach drgających. Celem pracy jest znalezienie na drodze badań doświadczalnych wartości współczynników funkcji wypływu, która jest użyteczna do opisu przebiegu procesu przesiewania gdyż pozwala obliczyć wiele potrzebnych w praktyce przemysłowej wielkości, jak np. konieczną długość sita przesiewacza lub jego sprawność. Niezbędne do tego jest określenie zależności pomiędzy współczynnikami tej funkcji a typowymi własnościami materiałów ziarnistych, takimi jak wilgotność złoża ziarnistego, współczynnik tarcia wewnętrznego materiału, jego skład ziarnowy itp. Badany będzie też wpływ parametrów samego przesiewacza na przebieg tej funkcji, jak np. zakładana amplituda i częstotliwość drgań sita itp. Celem pracy będzie określenie hydrodynamiki przepływu i kinetyki zmian struktury emulsji podczas ich ciśnieniowego transportu przez warstwy włókniste. Praca ma charakter eksperymentalny i będzie realizowana za pomocą istniejącej aparatury. Celem pracy będzie określenie hydrodynamiki przepływu i kinetyki zmian struktury emulsji podczas ich grawitacyjnego transportu przez warstwy włókniste. Praca ma charakter eksperymentalny i będzie realizowane za pomocą istniejącej aparatury. Celem pracy byłoby określenie wpływu dodatków deemulgatorów na szybkość procesów rozdzielania faz w

15 42 dr hab. inż. Jerzy Sęk dr inż. Krzysztof Ciesielski Zdzisław Pakowski Zdzisław Pakowski dr hab. inż. Paweł Budzyński dr hab. inż. Paweł Budzyński Modelowanie numeryczne procesów dyfuzji przez struktury porowate Technologia wytwarzania aerożeli celulozowych metodą suszenia nadkrytycznego Model procesu suszenia materiału ziarnistego w suszarce fluidyzacyjnej z kontaktową wymianą ciepła Badanie temperatury wilgotnego termometru rozpuszczalników organicznych w strumieniu gorącego azotu. Wpływ mikropęcherzyków na hydrodynamikę i stopień wymiany masy w kolumnach barbotażowych Modelu dynamiczny barbotażowej kolumny pulsacyjnej emulsjach typu olej w wodzie. Prace miałyby charakter eksperymentalny i byłyby realizowana za pomocą metod analitycznych z wykorzystaniem wyników pomiarów turbidymetrycznych. Praca będzie dotyczyć wykorzystania programów ANSYS, COMSOL do symulacji przenikania układów ciekłych przez strukturę modelową odpowiadającą ułożeniu kanałów w strukturze porowatej. Celem tych prac będzie określenie szybkości zachodzenia symulowanych procesów. Zadaniem dyplomanta będzie opracowanie i optymalizacja technologii wytwarzania aerożeli bazujących na włóknach celulozowych suszonych w warunkach nadkrytycznych. Praca teoretyczna polegająca na stworzeniu modelu symulacyjnego suszarki i/lub chłodziarki fluidyzacyjnej z zanurzonymi w złożu wymiennikami typu pillow plate, w których przepływ czynnika chłodzącego odbywa się w przeciwprądzie do ruchu materiału. Poszukiwany student zainteresowany programowaniem w MATLABie. Będzie prawdopodobnie możliwe wykonanie eksperymentów poza Politechniką. Praca teoretyczno-eksperymentalna. Teoretyczne przewidywania wskazują, że linie wilgotnego termometru dla rozpuszczalników organicznych o dużej liczbie Lewisa wykazują ekstremum na wykresie Molliera. W pracy chodzi o eksperymentalne potwierdzenie tego przypuszczenia. Aparatura będzie budowana w ramach pracy. Praca teoretyczna, przeglądowo obliczeniowa,. Na podstawie danych literaturowych podjęcie próby opisu wpływu mikropęcherzyków na hydrodynamikę przepływu i stopień wymiany masy w kolumnach barbotażowych. Przewiduje się wykonanie obliczeń porównawczych Wymagania: umiejętność przeszukiwania baz danych, ponad dobry język angielski Praca teoretyczna, przeglądowo-obliczeniowa,. Na podstawie danych literaturowych i wyników wykonanych badań doświadczalnych (wykonanych w poprzednich pracach) podjęcie

16 dr hab. inż. Paweł Budzyński dr hab. inż. Paweł Budzyński dr hab. inż. Jan Stawczyk 51 dr inż. Kinga Skalska 52 dr hab. inż. Andrzej Chacuk - prof. ndzw. PŁ Rozkład fali ciśnienia wzdłuż barbotażowej kolumny pulsacyjnej Analiza udziału powierzchni swobodnej w całkowitej powierzchni kontaktu międzyfazowego w kolumnie barbotażowej Analiza zmiany zawartości witamin w materiałach biologicznych podczas procesów suszenia Badanie ozonowanych olejów roślinnych, jako nośników ozonu w zastosowaniu przy leczeniu trudno-gojacych się ran analiza stabilności w czasie Absorpcja CO 2 w wodnym roztworze MDEA wielokrotność rozwiązań równań dyfuzji z reakcją chemiczną próby zbudowania modelu dynamicznego pracy barbotażowej kolumny pulsacyjnej. Wymagania: umiejętność programowania symulacji procesów, język angielski Praca teoretyczna, typowo obliczeniowa z zakresu symulacji zagadnień hydrodynamiki. Praca polegająca na podjęciu próby symulacji numerycznej przepływu fali ciśnienia przez fazę ciągłą i mieszaninę dwufazową. Celem jest opracowanie modelu pozwalającego na obliczenie rozkładu ciśnień w barbotażowej kolumnie pulsacyjnej. Wymagania: umiejętność programowania symulacji procesów,matematyka, język angielski Praca teoretyczna, mająca na celu zbudowania modelu (procedury), Na podstawie którego należy podjąć próbę oszacowania powierzchni swobodnej, wn powierzchni barbotażowej kolumny pulsacyjnej. Wymagania: umiejętność przeszukiwania baz danych, umiejętność programowania symulacji procesów ponad dobry język angielski Wybór metod do określenia zawartości witamin w materiałach biologicznych podczas procesów suszenia, sposoby określenia optymalnych parametrów prowadzenia tych procesów. Praca będzie obejmować zarówno sam proces ozonowania wybranego oleju roślinnego z różnymi dodatkami jak i analizę w podczerwieni z wykorzystaniem spektrometru FTIR. Celem pracy jest określenie wpływu różnych substancji dodawanych do oleju na stabilność składu po ozonowaniu. MDEA (monodietanoloamina) jest jedną z podstawowych amin, stosowaną do przemysłowego usuwania CO2 z gazów odlotowych. Modele matematyczne absorpcji tego gazu, w różnego typu aparatach, bazują na równaniach przenikania masy ze złożoną reakcją chemiczną w fazie ciekłej. Rozwiązania tych równań nie są jednoznaczne, stąd dla prawidłowego projektowania aparatów, istotne są rozwiązania zapewniające ich Temat dla IP s2 inż. prod / inż. biporoc. Temat dla IP s2 inż. biom (temat także na IŚ s2)

17 53 dr hab. inż. Andrzej Chacuk - prof. ndzw. PŁ Desorpcja CO 2 z wodnego roztworu MDEA wielokrotność rozwiązań równań dyfuzji z reakcją chemiczną sens fizyczny. Praca ma charakter wskazania na sens MDEA (monodietanoloamina) jest jedną z podstawowych amin, stosowaną do przemysłowego usuwania CO2 z gazów odlotowych. Regeneracja rozpuszczalnika (usuwanie CO2 z MDEA) ma zasadnicze znaczenie w instalacjach CCS. Usuwanie CO2 odbywa się drogą desorpcji, stąd do prawidłowego projektowania procesu, konieczne jest uzyskiwanie prawidłowych rozwiązań modelu procesu desorpcji ( wyniki numeryczne wskazują na wielokrotność rozwiązań, które nie zawsze mają sens fizyczny). Praca ma charakter wskazania na sens fizyczny uzyskiwanych rozwiązań desorpcji z reakcją chemiczną. (temat także na IŚ s2)