TEMATY PRAC DYPLOMOWYCH MAGISTERSKICH rok akademicki 2015/2016 Kierunek: Makro (InŜynieria Chemiczna)

Transkrypt

1 Gliwice, dnia TEMATY PRAC DYPLOMOWYCH MAGISTERSKICH rok akademicki 2015/2016 Kierunek: Makro (InŜynieria Chemiczna) Prof. dr hab. inŝ. Piotr SYNOWIEC Określenie charakterystyk przepływu płynu w mieszalniku statycznym. Praca o charakterze doświadczalno-obliczeniowym. Zakres pracy obejmuje przeprowadzenie pomiarów w laboratorium na istniejącej instalacji doświadczalnej oraz wykonaniu stosownych obliczeń związanych z przepływem płynu przez mieszalnik. Określane główne parametry to: spadek ciśnienia w obrębie mieszalnika, intensywność mieszania, czas przebywania, charakter przepływu. Determination of a fluid flow characteristics in the static mixers. Master thesis concerns determination of the fluid-dynamic characteristics during a liquid flow in the static mixer. The tasks are mainly focused on: (i) measurements on existing laboratory set-up and (ii) experimental data processing as well. The main parameters of fluid flow determined during the tests are as follows: pressure drop, intensity of mixing, residence time and character of flow, respectively. Dr hab. inŝ. Andrzej GIERCZYCKI, prof. Pol. Śl. Wykorzystania energii wiatrowej jako odnawialnego źródła energii. Aspekty techniczne, ekonomiczne i środowiskowe. Praca o charakterze studialno-obliczeniowym związana z tematyką turbin wiatrowych, obejmująca: przegląd sposobów wykorzystania energii wiatrowej w przeszłości i w czasach współczesnych w Polsce i na świecie, opis instalacji pozyskujących tę energię z uwzględnieniem aspektu środowiskowego, wstępne obliczenia projektowe siłowni wiatrowej. The use of wind energy as a renewable source of energy. Technical, economic and environmental aspects.

2 2 Literature study and a preliminary design of wind turbine, comprising: survey of wind energy use nowadays and in the past worldwide and in Poland, description of wind turbine installations and their environmental impact, preliminary calculations of WECS (wind energy conversion system. Dr hab. inŝ. Jan THULLIE, prof. Pol. Śl. Temat I: Reaktory rewersyjne zarys metod obliczeniowych. Topic I: Reverse Flow Reactors a survey of calculation methods. Praca teoretyczna z zakresu reaktorów katalitycznych stosowanych w ochronie środowiska. NaleŜy zebrać z literatury i omówić stosowane metody obliczeniowe tego typu reaktorów. Istnieje moŝliwość staŝu w fundacji Swingtherm. Temat II: Zastosowanie teorii grafów w inŝynierii procesowej. Praca teoretyczna z zakresu projektowania systemów procesowych. NaleŜy przedstawić podstawy teorii grafów oraz dokonać przeglądu literatury przedmiotu. Daje moŝliwość zaproponowania własnych koncepcji nowych zastosowań. Dr hab. inŝ. Julita MROWIEC BIAŁOŃ Nanostrukturalne materiały funkcjonalizowane aminami do sorpcji CO 2. Celem pracy będzie otrzymanie efektywnych sorbentów CO 2, na bazie nanostrukturalnych materiałów krzemionkowych, modyfikowanych róŝnymi związkami organicznymi zawierającymi grupy aminowe oraz zbadanie ich właściwości sorpcyjnych i fizykochemicznych z wykorzystaniem kilku technik badawczych. Praca będzie wykonywana w Instytucie InŜynierii Chemicznej PAN w Gliwicach. Amine functionalized nanostructured materials for CO 2 sorption. The aim of the work is to obtain highly effective and selective CO 2 sorbents composed of porous silica, modified with organic compounds containing amino groups. Various research techniques will be used to characterize their physicochemical and sorption properties. Work will be performed at the Institute of Chemical Engineering PAS in Gliwice.

3 3 Dr inŝ. Krzysztof PIOTROWSKI Temat I: Produkcja biowodoru z bioodpadów celulozowych koncept instalacji technologicznej. Produkcja biowodoru z róŝnego typu biomasy (m.in. mającej w swym składzie celulozę) jest przedmiotem intensywnych badań na całym świecie. Praca projektowa obejmować będzie koncept instalacji technologicznej produkcji biowodoru z bioodpadów celulozowych, ze szczególnym uwzględnieniem metod obróbki wstępnej materiału celulozowego, w oparciu o dane literaturowe. Wymagane obliczenia projektowe (ChemCAD) zostaną przeprowadzone w oparciu o literaturowe dane kinetyczne. Topic I: Biohydrogen production from cellulose biowastes technological plant concept. Biohydrogen fuel production from various types of biomass is a subject of intensive research worldwide. One of abundant biomass is the cellulosic one. The project will focus on a concept of technological plant for biohydrogen production from cellulose biowastes, with special emphasis on pretreatment methods, based on literature information. Necessary design calculations (ChemCAD) will be done based on literature kinetic data. Temat II: Charakterystyka i moŝliwości separacyjne biosorbentów. Sorbenty pochodzenia naturalnego, np. z biomasy (biosorbenty) są dziś postrzegane jako atrakcyjne i stosunkowo tanie materiały o szerokich zastosowaniach w sorpcji róŝnego rodzaju substancji. Celem pracy jest przegląd literatury dotyczącej moŝliwości zastosowania biosorbentów do usuwania wybranych zanieczyszczeń, powiązania ich struktury i składu chemicznego z własnościami oraz porównanie ich moŝliwości sorpcyjnych z moŝliwościami klasycznych adsorbentów. Przewiduje się równieŝ badania laboratoryjne struktur wybranych dostępnych biosorbentów z wykorzystaniem komputerowej analizy obrazu mikroskopowego. Topic II: Characteristic and separation possibilities of biosorbents. Naturally-derived sorbents, e.g. from biomass (biosorbents) are today regarded as attractive and relatively cheap materials of potential broad application as sorbents of different substances. Aim of the work is literature review concerning potential possibilities of biosorbents application for the selected impurities removal, connecting their structure and chemical composition with unique properties, as well as comparison of their sorption possibilities with classical adsorbents. Also laboratory research on selected available biosorbent textures with the use of computer aided analysis of microscope images is planned.

4 4 Temat III: Projekt instalacji oczyszczania ścieków odpadowych z wybranych zanieczyszczeń z wykorzystaniem biosorbentów. Ścieki wytwarzane w przemyśle nawozów fosforowych są często zanieczyszczone róŝnymi związkami co moŝe istotnie wpływać na ograniczenie moŝliwości ich zastosowania w procesie recyklingu fosforanów. Celem pracy jest przegląd literatury dotyczącej moŝliwości zastosowania biosorbentów do usuwania wybranych zanieczyszczeń z wód ściekowych oraz dobór właściwych biosorbentów i ich środowiska procesowego dla efektywnego oczyszczania ścieków o kilku reprezentatywnych skladach, wraz z obliczeniami projektowymi typowych urządzeń oczyszczających (kaskada adsorberów) (ChemCAD). Topic III: Project of plant for wastewater purification from selected impurities with the use of biosorbents. Wastewaters generated in the phosphorus mineral fertilizer industry are often accompanied with various compounds what can essentially limit their application in a phosphates recycling process. Aim of the work is review of the literature concerning possibilities of biosorbents application for selected impurities removal from wastewaters, as well as rational selection of proper biosorbents and their process environments for effective purification of wastewaters (of several representative compositions) together with design calculations of typical plant (cascade of the adsorbers) (ChemCAD). Doc. dr inŝ. Jerzy RACZEK Temat I: Badanie zjawiska zawału w złoŝonym transporcie pneumatycznym monodyspersyjnych materiałów sypkich. Praca ma charakter teoretyczno doświadczalny i wykonywana będzie na istniejącej instalacji, która znajduje się w Katedrze InŜynierii Chemicznej i Projektowania Procesowego. Celem pracy jest określenie dopuszczalnej prędkości gazu transportującego w przypadku transportu monodyspersyjnych materiałów sypkich w złoŝonym (poziomo-pionowym) transporcie pneumatycznym. Topic I: Investigations of the choking phenomenon in complex pneumatic conveying of monodisperse solid materials. It is a theoretical experimental work and will be performed on an existing installation which is located in Department of Chemical Engineering and Process Design. The aim of this study is to determine permissible conveying velocity for monodisperse solid materials in complex (horizontal vertical) pneumatic transport.

5 5 Temat II: Badanie zjawiska zawału w złoŝonym transporcie pneumatycznym polidyspersyjnych materiałów sypkich. Praca ma charakter teoretyczno doświadczalny i wykonywana będzie na istniejącej instalacji. Celem pracy jest określenie dopuszczalnej prędkości gazu transportującego w przypadku transportu polidyspersyjnych materiałów sypkich w złoŝonym (poziomo pionowym transporcie pneumatycznym. Topic II: Investigations of the choking phenomenon in complex pneumatic conveying of polydisperse - solid materials. It is a theoretical experimental work and will be performed on an existing installation which is located in Department of Chemical Engineering and Process Design. The aim of this study is to determine permissible conveying velocity for polydisperse solid materials in complex (horizontal vertical) pneumatic transport. Przewiduje się współpracę w ramach tematu I i II. Cooperation between subjects I and II is predicted. Dr inŝ. Grzegorz DZIDO Badania doświadczalne nad wytwarzaniem i zastosowaniem nanodrutów na bazie srebra i miedzi. Praca będzie miała charakter eksperymentalny. Przewiduje się przeprowadzenie serii syntez nanomateriałów wykazujących wysoką wartość proporcji długość : średnica. Produkty reakcji będą charakteryzowane pod kątem moŝliwości wykorzystania w układach elektronicznych. Experimental investigations on fabrication and application of silver and copper based nanowires. The subject of the thesis will be experimental fabrication of nanomaterials with high aspect ratio. Products of chemical synthesis will be characterized in terms of application in electronic circuits.

6 6 Dr inŝ. Marcin LEMANOWICZ Analiza CFD tunelu aerodynamicznego. Celem pracy jest wykonanie analizy z wykorzystaniem numerycznej mechaniki płynu CFD tunelu aerodynamicznego dla niskich prędkości przepływu powietrza. Zadaniem dyplomanta będzie przygotowanie trójwymiarowego modelu geometrycznego tunelu, wygenerowanie serii siatek numerycznych oraz przeprowadzenie obliczeń z wykorzystaniem oprogramowania ANSYS Fluent jako solvera. Od dyplomanta wymagana jest bardzo dobra znajomość zagadnień aerodynamicznych (w tym konstrukcji i zasady działania tuneli aerodynamicznych). CFD analysis of a wind tunnel. The goal of this work is to perform analysis of a low speed wind tunnel using Computational Fluid Dynamics (CFD). M.Sc. student will have to prepare 3D geometrical model of a tunnel, generate a series of numerical meshes and perform calculations using ANSYS Fluent as a solver. In this research a vast knowledge concerning aerodynamics (including wind tunnels construction and principles of work) are required. Dr inŝ. Alicja KOCUR Zastosowanie symulatora butylu. CHEMCAD do modelowania procesu produkcji octanu Praca będzie miała charakter teoretyczno-symulacyjny. Praca będzie polegać na omówieniu metod produkcji octanu butylu z uwzględnieniem zastosowania destylacji reaktywnej. Do symulacji procesu produkcji octanu butylu zostanie wykorzystany program Chemcad. Symulacje będą przeprowadzane przy wykorzystaniu danych literaturowych. W oparciu o przeprowadzone symulacje zostanie przygotowany przykład obliczeniowy, który będzie moŝna wykorzystać jako pomoc dydaktyczną. Przewidywany sposób wykonania pracy: projekt z wykorzystaniem oprogramowania Chemcad. Dr inŝ. Agata MAŁYSIAK Analiza numeryczna przepływu dwufazowego w mieszalniku statycznym. Celem pracy jest przeprowadzenie analizy hydrodynamiki mieszania w mieszalniku statycznym przy pomocy pakietu CFD. Zakres pracy obejmuje przygotowanie geometrii, nałoŝenie siatki numerycznej i przeprowadzenie obliczeń numerycznych dla dwóch faz. Wymagana dobra znajomość języka angielskiego.

7 7 Numerical analysis of two-phase flow in static mixer. The main goal of the thesis is to perform a fluid dynamics analysis of mixing in a static mixer. It includes preparation of geometry, meshing and simulation of mixing of two different phases. Good English is required. Dr inŝ. Wojciech PUDŁO Otrzymywanie i właściwości wybranych metaloorganicznych sit molekularnych (MOF). Praca o charakterze doświadczalnym, dotycząca nowoczesnych materiałów mikroporowatych (MOF metal organic frameworks). Konieczna dobra znajomość angielskiego (literatura anglojęzyczna) i podstawowa wiedza w zakresie syntezy materiałów. Dr inŝ. Krzysztof KIRAGA Koncepcja i projekt procesowy instalacji do oczyszczania surowego gazu koksowniczego. Temat koncepcyjno projektowy. Cześć teoretyczna zawiera opis metod wytwarzania surowego gazu koksowniczego oraz opis stosowanych sposobów, technologii i aparatów do oczyszczania surowego gazu koksowniczego z zanieczyszczeń (amoniak, benzol, siarkowodór i inne). Część obliczeniowo - projektowa zawiera koncepcję oczyszczania surowego gazu koksowniczego z zastosowaniem nowego typu aparatów kolumnowych oraz obliczenia procesowe i wytrzymałościowe zastosowanych rozwiązań. Conception and design for cleaning system of raw coke oven gas. THEORETICAL PART Methods of receive raw coke oven gas. Methods, technology and equipment for cleaning raw coke oven gas from ammonia, benzene, hydrogen sulfide and others. PRACTICAL PART Conception of cleaning system for raw coke oven gas using a new type of columns. Process calculations and strength calculations for applied solutions.