Wroclaw University of Technology From the SelectedWorks of Wojciech Budzianowski 2014 Tematyka prac dyplomowych dla studentów Wydziału Chemicznego PWr. Wojciech M. Budzianowski Available at: http://works.bepress.com/wojciech_budzianowski/31/
Tematyka prac dyplomowych dla studentów Wydziału Chemicznego Politechniki Wrocławskiej z kierunków Inżynieria Chemiczna i Procesowa (IChiP), Biotechnologia (BT), Inżynieria Materiałowa (IM) promotor: dr hab. inż. Wojciech Budzianowski konsultacje: bud. C6, pok. 7, PN 11-13 SR 11-13 wojciech.budzianowski@gmail.com Tematy prac magisterskich Temat: Modelowanie procesów sorpcji CO 2 i regeneracji sorbenta za pomocą komputerowej mechaniki płynów (Modelling of CO 2 sorption and sorbent regeneration by using computational fluid dynamics) Opis tematu: Techniki komputerowej mechaniki płynów (CFD) zyskały sobie popularność dzięki swej użyteczności w projektowaniu nowej aparatury procesowej. Ich zastosowanie zależy jednak od dostępności modeli konkretnych procesów, których bardzo brakuje. Celem pracy będzie stworzenie modeli procesów sorpcji i regeneracji sorbenta za pomocą technik CFD. Temat: Symulacja procesów wytwarzania i oczyszczania syntetycznego gazu ziemnego (Simulation of processes of generation and purification of synthetic natural gas (SNG)) Opis tematu: Syntetyczny gaz ziemny (ang. SNG) jest rozważany jako jeden ze sposobów akumulacji energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych. Uzyskany metan może być bowiem łatwo wprowadzany do istniejącej sieci gazu ziemnego. Celem pracy będzie wykonanie symulacji procesów wytwarzania i oczyszczania syntetycznego gazu ziemnego nakierowane na jego optymalizację technologiczno-ekonomiczną. W tym celu wykorzystane zostanie istniejące oprogramowanie. Temat: Symulacja procesów wytwarzania i oczyszczania eteru dimetylu (Simulation of processes of generation and purification of dimethyl ether (DME)) Opis tematu: Eter dimetylu (ang. DME) jest rozważany jako paliwo przyszłości w transporcie. Jest on obecnie produkowany w kilku krajach a za kilka-kilkanaście lat może całkowicie zastąpić produkty naftowe stosowane dotąd do napędu pojazdów. Produkcja DME jest możliwa z kilku alternatywnych surowców, a w pracy zostanie wybrany jeden z nich. Celem pracy będzie wykonanie symulacji procesów wytwarzania i oczyszczania eteru dimetylu nakierowane na jego optymalizację technologiczno-ekonomiczną. W tym celu wykorzystane zostanie istniejące oprogramowanie. Temat: Potencjał ocieplenia klimatu przez CO 2, CH 4 i N 2 O (Global warming potential of CO 2, CH 4 and N 2 O) Opis tematu: Szeroko cytowany w literaturze i używany przez IPCC potencjał gazowych CO 2, CH 4 i N 2 O w zakresie wywoływania globalnego ocieplenia wynosi średnio jak 1:23:298. Niemniej są to proporcje, które można kwestionować, gdyż tak naprawdę zależą one np. od horyzontu czasowego i z uwagi na skomplikowaną strukturę atmosfery Ziemi w zasadzie nie jest możliwy ich dokładny pomiar. Celem pracy będzie powtórzenie obliczeń potencjału globalnego ocieplenia klimatu przez te 3 gazy z wykorzystaniem najnowszej wiedzy i metodologii dostępnych w literaturze naukowej. Temat: Metody ograniczania zapotrzebowania energii w procesach wychwytu CO 2 (Methods of Tematyka prac dyplomowych 1
reduction of energy requirement in CO 2 capturing processes) Opis tematu: Istniejące procesy wychwytu CO 2 charakteryzują się bardzo dużym zapotrzebowaniem na energię. Istnieją jednak metody pozwalające istotnie zmniejszać zużycie energii w kierunku termodynamicznego minimum. Należą do nich obniżenie temperatury procesu wychwytu CO 2, integracja termiczna z cyklami wysokotemperaturowymi elektrowni, usprawnienia procesowe redukujące niedoskonałości termodynamiczne, korzystanie z efektów synergii pomiędzy procesem wychwytu CO 2 i niektórymi technologiami wytwórczymi, itp. Celem pracy będzie wyszukanie i scharakteryzowanie metod ograniczania zapotrzebowania energii w procesach wychwytu CO 2. Następnie na przykładzie wybranego procesu wychwytu CO 2 (ciekłe lub stałe sorbenty) należało będzie wykazać wykonalność procesową i praktyczną przydatność najbardziej obiecujących z nich. Praca będzie realizowana poprzez poszukiwania literaturowe stosownych metod ograniczania zapotrzebowania energii oraz poprzez pewne obliczenia termodynamiczne bazujące głównie na już opublikowanych równaniach termodynamiki procesów wychwytu CO 2. Temat: Koprodukcja wodoru i energii elektrycznej w procesie multipaliwowym (Co-production of hydrogen and electricity in a multi-fuel process) Opis tematu: Elektrownie multipaliwowe to nowe podejście do produkcji użytecznych form energii. Celem pracy będzie przeprowadzenie analiz kilku możliwych cykli energetycznych do koprodukcji wodoru i energii elektrycznej z paliw stałych takich jak węgiel, biomasa i odpady. Temat: Projekt systemu energetycznego województwa zasilany ze źródeł z dużym udziałem energii odnawialnej (Project of an energy system for voivodship with a large share of renewable sources) Opis tematu: Systemy energetyczne z dużym udziałem energii odnawialnej wymagają starannych analiz planistycznych. Celem pracy będzie wykonanie projektu systemu energetycznego Województwa Dolnośląskiego uwzględniającego przyszły rozwój energetyki odnawialnej w regionie. Projekt zostanie wykonany w oparciu o istniejące specjalistyczne oprogramowanie do analiz systemów energetycznych. Temat: Separacja reaktywna gazów w hybrydowym kontaktorze membranowym (Reactive separation of gases by using a hybrid membrane contactor) Opis tematu: Hybrydowe reaktory membranowe zintegrowane z procesami reaktywnymi stanowią technologicznie nową gałąź użyteczną w wielu zastosowaniach praktycznych. Celem pracy będzie stworzenie modelu procesu i przeprowadzenie jego symulacji dla wybranego układu o znaczeniu praktycznym. Temat: Intensywność energetyczna usuwania CO 2 za pomocą wodnych roztworów amoniaku (Energy intensity of CO 2 removal by aqueous ammonia process) Opis tematu: Intensywność energetyczna procesów usuwania CO 2 wyrażona w MJ/kg CO 2 jest kluczowym parametrem branym pod uwagę przy ewaluacji tego typu procesów. Celem pracy będzie przeprowadzenie obliczeń wskaźników intensywności energetycznej usuwania CO 2 z gazów spalinowych za pomocą wodnych roztworów amoniaku i porównanie ich ze wskaźnikami literaturowymi dla tego i podobnych procesów separacji CO 2 ze spalin. Temat: Analiza wybranego innowacyjnego procesu wychwytu CO 2 (Analysis of a selected innovative process for CO 2 capture) Opis tematu: Wybrany proces wychwytu CO 2 zostanie poddany analizie opartej o już istniejącą metodologię. Praca będzie miała charakter literaturowy, z możliwością wykorzystania istniejących danych eksperymentalnych. Celem pracy będzie określenie przydatności praktycznej konkretnego innowacyjnego procesu wychwytu CO 2. Temat: Analiza wybranej innowacji procesowej w technologii biogazowej (Analysis of a selected process innovation in biogas technology) Tematyka prac dyplomowych 2
Opis tematu: Wybrany proces technologii biogazowej zostanie poddany analizie opartej o już istniejącą metodologię. Praca będzie miała charakter literaturowy, z możliwością wykorzystania istniejących danych eksperymentalnych. Celem pracy będzie określenie przydatności praktycznej konkretnego innowacyjnego procesu technologii biogazowej. Temat: Projekt innowacyjnego układu do wytwarzania biogazu (Project design of an innovative system for biogas production) Opis tematu: Zostaną przeprowadzone obliczenia projektowe innowacyjnego układu do wytwarzania biogazu. inż. Joanna Zawiślak (186954) Temat: Analiza techno-ekonomiczna zintegrowanego procesu wytwarzania biometanolu i bioeteru dimetylu (Techno-economic analysis of an integrated process for biomethanol and biodimethyl ether production) Opis tematu: Zostanie opracowana analiza techno-ekonomiczna procesu. Będzie istniała możliwość pracy z istniejącymi danymi oraz używania programów komputerowych. Temat: Analiza globalnego obiegu węgla w przyrodzie jako narzędzia do estymacji zrównoważonego rozwoju gospodarczego (Analysis of global carbon cycle in nature as a tool for the estimation of sustainable economic development) Opis tematu: Groźby niekorzystnych zmian klimatu i zakwaszenia oceanów mają istotny wpływ na możliwości zrównoważonego rozwoju gospodarczego świata. Rozwiązanie tego problemu jest możliwe poprzez zrozumienie i wykorzystanie możliwości jakie daje globalny cykl węgla w przyrodzie i jego związek z procesami gospodarczymi oraz prawidłowym funkcjonowaniem ekosystemów. Celem pracy będzie przeprowadzenie analizy z wykorzystaniem stosunkowo łatwego w użyciu modelu GCC opracowanego przez promotora a bazującego na globalnym cyklu węgla skojarzonym z równaniem wiążącym emisję CO 2 z parametrami gospodarczymi. Temat: Biomineralizacja węglanu wapnia w środowisku naturalnym (Biomineralisation of calcium carbonate in natural environment) Opis tematu: Mineralizacja i biomineralizacja węglanu wapnia w środowisku naturalnym daje możliwości akumulacji pierwiastkowego węgla w naturalnych ekosystemach. Daje to pośrednią możliwość zmniejszenia nadmiaru CO 2 w atmosferze. Celem pracy będzie analiza sposobów intensyfikacji biomineralizacji węglanów, w szczególności węglanu wapnia w środowisku naturalnym. Praca zostanie przeprowadzona głównie na podstawie przeglądu najnowszych osiągnięć opublikowanych w literatury naukowej. Temat: Rola gospodarki węglem i azotem w technologiach bioenergetycznych (Role of carbon and nitrogen management in bioenergy technologies) Opis tematu: Kluczowym aspektem wdrażania technologii bioenergetycznych jest m.in. ich wpływ na gospodarkę węglem (C) i azotem (N), szczególnie w średnim i dłuższym okresie. Jednym z przejawów prawidłowej gospodarki w tym zakresie jest niska emisja netto gazów cieplarnianych takich jak CO 2, CH 4 i N 2 O. Celem pracy będzie przeprowadzenie analiz wpływu wdrażania technologii bioenergetycznych na gospodarkę C i N. Wykorzystane zostaną m.in. istniejące wskaźniki ekologiczne. Zostaną przeprowadzone także obliczenia bilansowe i analiza wpływu na środowisko. Analizowane będą technologie bioenergetyczne z netto ujemną emisją gazów cieplarnianych (wykorzystujące fakt pochłaniania atmosferycznego CO 2 w procesie fotosyntezy i jednoczesnej niewielkiej emisji CH 4 i N 2 O w wyniku efektywnej gospodarki C i N). Temat: Analiza cyklu życia wybranej technologii bioenergetycznej (Life cycle analysis of a selected bioenergy technology) Tematyka prac dyplomowych 3
Opis tematu: Biomasa skutecznie akumuluje energię słoneczną i jest cennym nośnikiem energii. Technologie bioenergetyczne są jednak silnie zróżnicowane a analiza cyklu życia (Life cycle analysis LCA) jest skutecznym narzędziem ich oceny. Celem pracy będzie zebranie podstawowych wskaźników niezbędnych do przeprowadzenia LCA wybranej technologii energetycznej. Następnie zostanie przeprowadzona uproszczona analiza LCA jednej technologii bioenergetycznej. jak np. zintegrowana biorafineria, biogaz, ciekłe biopaliwa itp. Temat: Sposoby wykorzystania danych termograwimetrycznych do projektowania konwersji termicznej biomasy (Methods of using thermogravimetric data for design of thermal biomass conversion) Opis tematu: Biomasa stanowi ważne źródło energii odnawialnej. Jej konwersja i ekstrakcja użytecznych form energii może przebiegać w urządzeń takich jak pirolizery i zgazowarki. Do ich projektowania przydatna jest wiedza zdobyta z analiz termograwimetrycznych próbek biomasy. Dane te otrzymuje się stosunkowo łatwo, ale problem stanowi ich właściwa obróbka. Celem pracy będzie określenie sposobów wykorzystania danych termograwimetrycznych do projektowania termicznej konwersji biomasy. Temat: Analiza wybranego innowacyjnego procesu z technologii biogazowych (Analysis of a selected innovative process from biogas technologies) Opis tematu: Wybrany proces biogazowy zostanie poddany analizie opartej o już istniejącą metodologię. Praca będzie miała charakter literaturowy, z możliwością wykorzystania istniejących danych eksperymentalnych. Celem pracy będzie określenie przydatności praktycznej konkretnego innowacyjnego procesu z grupy technologii biogazowych. Temat: Analiza procesów dla cyrkulacyjnej gospodarki biomasą (Analysis of processes for circulating economy of biomass) Opis tematu: Zostaną wyselekcjonowane procesy przydatne dla cyrkulacyjnej gospodarki biomasą. Celem pracy będzie określenie przydatności konkretnych procesów dla cyrkulacyjnej gospodarki biomasą. Temat: Projekt i analiza innowacyjnego procesu produkcji biogazu (Project design and analysis of an innovative process for biogas production) Opis tematu: W ramach pracy zostanie udoskonalony istniejący model procesu fermentacji metanowej w profesjonalnym programie komputerowym w oparciu o nowe dane literaturowe. Następnie, z wykorzystaniem tego modelu, dokonana zostanie analiza innowacyjnego procesu fermentacji metanowej nakierowana na optymalizację ilości produkowanego metanu i jednostkowych kosztów wytwarzania. Temat: Analiza inteligentnych materiałów do separacji mieszanin gazowych (Analysis of inteligent materials for separation of gaseous mixtures) temat dla IM Opis tematu: Inteligentne materiały znajdują szerokie zastosowanie w nowych wysokosprawnych procesach separacji gazów. Obok bardziej tradycyjnych rozwiązań stale pojawiają się nowe materiały, które jednak z bardzo różnych powodów często nigdy nie opuszczają laboratoriów badawczych. Istotna jest więc metodyczna selekcja takich materiałów oparta o wiedzę zarówno z zakresu inżynierii materiałowej jak i z zakresu właściwego dla pola jego przyszłej eksploatacji. Celem pracy będzie analiza literaturowa dostępnych inteligentnych materiałów do separacji mieszanin gazowych, poprzez m.in. wyjaśnienie istoty mechanizmu separacji, określenie przewag nad znanymi konkurencyjnymi rozwiązaniami oraz, o ile to będzie możliwe, określenie podstawowych parametrów ilościowych. Temat: Analiza inteligentnych materiałów do zastosowań bioenergetycznych (Analysis of inteligent materials for bioenergy applications) temat dla IM Tematyka prac dyplomowych 4
Opis tematu: Inteligentne materiały znajdują szerokie zastosowanie w nowych technologiach bioenergetycznych. Pojawiające się nowe materiały z bardzo różnych powodów często nigdy nie opuszczają laboratoriów badawczych. Istotna jest więc metodyczna selekcja takich materiałów oparta o wiedzę zarówno z zakresu inżynierii materiałowej jak i z zakresu właściwego dla pola jego przyszłej eksploatacji. Celem pracy będzie zaprojektowanie inteligentnego materiału do zastosowań w technologiach bioenergetycznych. Korzyści, jakie może odnieść dyplomant realizujący pracę magisterską pod moim kierunkiem Dyplomant realizujący pracę magisterską pod moim kierunkiem ma możliwość: (1) opracowania rozwiązań trafiających w aktualne potrzeby sfery gospodarczej, (2) zdobycia wysokich kwalifikacji zawodowych (m.in. obsługa profesjonalnych programów komputerowych, realizacja prac B+R), (3) podjęcia współpracy z podmiotami gospodarczymi, (4) uzyskania udziału w patencie i (5) uzyskania udziału w publikacji w czasopiśmie o cyrkulacji międzynarodowej ze współczynnikiem wpływu Impact Factor. Aktualnie realizowane prace magisterskie Temat: Oczyszczanie biogazu do jakości gazu ziemnego (Upgrading of biogas to biomethane) inż. Grzegorz Skorupiński IChiP 168594 Opis tematu: Zatłaczanie biogazu do sieci gazu ziemnego wymaga jego oczyszczenia m.in. z CO 2, H 2 S i wilgoci. Trzy dominujące w Europie technologie to PSA, HPWW i RA. Możliwe są też ich kombinacje. Celem pracy będzie przeprowadzenie analizy porównawczej technologii oraz modelowanie i symulacja instalacji separacyjnej według najlepszej z wybranych metod. Temat: Metody obniżania emisji gazów cieplarnianych w technologiach biogazowych (Methods for greenhouse gas emission reduction in biogas technologies) inż. Karol Postawa BT 176044 Opis tematu: Z realizacją technologii biogazowych związane są pewne emisje gazów cieplarnianych jak dwutlenek węgla, metan i podtlenek azotu. Celem pracy będzie opracowanie metod obniżania emisji gazów cieplarnianych w technologiach biogazowych. Praca może mieć wymiar eksperymentalny nad jednym nowatorskim rozwiązaniem biotechnologicznym. Temat: Analiza technologiczna fermentacji beztlenowej biomasy (Technological analysis of anaerobic digestion of biomass) inż. Paweł Szczepaniak BT 168579 Opis tematu: Fermentacja beztlenowa biomasy stanowi znany i dobrze funkcjonujący proces konwersji biomasy m.in. w kierunku wytwarzania biogazu. W ostatnich latach w krajach takich jak Niemcy, Austria, Dania czy Szwecja sektor energetyki biogazowej dynamicznie rozwinął się co pociągnęło za sobą rozwój technologii fermentacji beztlenowej. Celem pracy będzie analiza aktualnych trendów rozwojowych technologii fermentacji beztlenowej biomasy. Określony powinien zostać aktualny poziom jej rozwoju, przyczyny zmian w określonym kierunku, nowinki techniczne o dużym znaczeniu praktycznym oraz przewidywane dalsze trendy rozwojowe w najbliższych latach. Temat: Analiza technologiczna produkcji biopaliw drugiej generacji (Technological analysis of the production of second generation biofuels) inż. Jakub Jerczyński BT 176111 Opis tematu: Rozwój biopaliw drugiej generacji hamuje brak dostępnych adekwatnych technologii powodujący wysokie koszty jednostkowe takich paliw. Niezbędne są więc stałe analizy nowych progresywnych rozwiązań technologicznych w tym obszarze. Celem pracy będzie analiza aktualnych trendów rozwojowych technologii produkcji biopaliw drugiej generacji. Określony powinien zostać aktualny poziom ich rozwoju, przyczyny zmian w określonym kierunku, nowinki techniczne o dużym znaczeniu praktycznym oraz przewidywane dalsze trendy rozwojowe w najbliższych latach. Wykaz obronionych prac magisterskich Temat: Warunki dynamicznego rozwoju systemów bioenergetycznych w polskich gminach (Conditions for rapid Tematyka prac dyplomowych 5
development of bioenergy systems in Polish Gmina administrative districts) mgr inż. Lidia Bohdanowicz BT 2013 Temat: Studium wykonalności technologiczno-ekonomicznej wytwarzania biopaliw drugiej generacji (Technoeconomic feasibility study of the production of second generation biofuels) mgr inż. Kamila Marticke BT 2013 Temat: Dynamika katalitycznych konwertorów rekuperacyjnych mgr inż. Agnieszka Górecka IChiP 2010 Temat: Rekuperacyjne spalanie katalityczne pod zwiększonym ciśnieniem mgr inż. Michał Piekarek IChiP 2009 Temat: Spalanie katalityczne gazów w warunkach niestacjonarnych mgr inż. Grzegorz Oleksy IChiP 2008 Do roku 2007 włącznie zostało obronionych ok. 10 dalszych prac magisterskich z IChiP i BT. Studentów zainteresowanych powyższymi tematami proszę o kontakt wojciech.budzianowski@gmail.com Aktualni uczestnicy kursu Laboratorium badawcze studiów II stopnia - Zaliczony kurs Laboratorium badawcze studiów II stopnia Łukasz Kruk IChiP 2010 Michał Michalski IChiP 2010 Łukasz Włodarczyk 2009 Agnieszka Górecka IChiP 2009 Michał Piekarek IChiP 2008 Eliza Rybicka IChiP 2008 Grzegorz Oleksy IChiP 2007 Tematyka prac dyplomowych 6
Tematy projektów inżynierskich Temat: Analiza rozwiązań technologicznych dla energetyki biogazowej (An analysis of technological level solutions for biogas energy) Opis tematu: Przyszły rozwój energetyki biogazowej zależny między innymi od dostępności innowacyjnych technologii, które spełnią wymagania wdrożeniowe. Dużą rolę do odegrania w tworzeniu i doskonaleniu takich technologii będą mieć specjaliści inżynierii procesowej. Celem pracy będzie przeprowadzenie analizy nowych rozwiązań technologicznych przydatnych w energetyce biogazowej w oparciu o już zdefiniowane i o sformułowane w ramach pracy 1-2 nowe kryteria. Praca będzie miała charakter studialny i będzie opierała się na literaturze patentowej i specjalistycznej literaturze naukowej. Temat: Projektowanie mikrostrukturalnych zintegrowanych cieplnie reaktorów (Design of microstructured thermally-integrated reactors) Opis tematu: Celem pracy będzie zaprojektowanie reaktora zintegrowanego cieplnie za pomocą istniejącego oprogramowania. Zastosowanie tego typu aplikacji dotyczy miniaturowych urządzeń energetycznych z grupy ogniw paliwowych. Temat: Symulacja numeryczna reaktora gaz-ciecz z wymianą masy (Numerical simulation of a gasliquid reactor with mass transfer) Opis tematu: Celem pracy będzie skonstruowanie prostego modelu i wykonanie symulacji reaktora gaz-ciecz z wymianą masy. Temat: Projekt systemu energetycznego zasilanego ze źródeł z dużym udziałem energii odnawialnej (Project of an energy system with a large share of renewable sources) Opis tematu: Celem pracy jest wykonanie projektu przyszłego systemu energetycznego kraju i/lub województwa dolnośląskiego zasilanych ze źródeł z dużym udziałem bioenergii. Przy wykorzystaniu specjalistycznego oprogramowania w pracy dokonany będzie bilans energii i emisji CO 2 w badanych systemach energetycznych. Ilościowo scharakteryzowane zostaną korzyści wynikające z zastosowania zwiększonego udziału bioenergii. Temat: Model procesu wychwytu CO 2 metodą reaktywnej absorpcji (A process model for CO 2 capture by reactive absorption) Opis tematu: Celem pracy jest skonstruowanie modelu matematycznego procesu separacji CO 2 ze strumienia gazów metodą reaktywnej absorpcji. Technologia absorpcyjna jest jedyną dojrzałą technologią wychwytu CO 2 z gazów spalinowych i aktualnie jest wdrażana w wielu instalacjach przemysłowych, w tym w Polsce w Elektrowni Bełchatów z grupy PGE. Model posłuży jako narzędzie w badaniach nad redukcją kosztów separacyjnych, które w dostępnych technologiach ciągle wynoszą około pięciokrotność kosztów teoretycznych. Istnieje możliwość wykorzystania specjalistycznego oprogramowania umożliwiającego konstruowanie takich modeli. Temat: Określanie równowagi termodynamicznej w procesach konwersji paliw (Determination of thermodynamic equilibrium in fuel conversion processes) Opis tematu: Celem pracy będzie skonstruowanie prostego własnego oprogramowania (np. w oparciu o Matlab) lub wykorzystanie dostępnych programów w celu określania równowag termodynamicznych w funkcji temperatury i składu dla przyszłościowych paliw o dużym znaczeniu w Polsce. Temat: Projektowanie procesu wytwarzania wodoru poprzez oksyformowanie biopaliw (Design of generation of hydrogen by oxyforming of biofuels) Opis tematu: Celem pracy jest opracowanie projektu procesu wytwarzania biowodoru z wykorzystaniem technologii Tematyka prac dyplomowych 7
reformingu w czystym tlenie. Jest to technologia z grupy technologii ujemnoemisyjnych, tzn. że w wyniku ich wdrożenia uzyskuje się efekt ujemnej emisji gazów cieplarnianych do atmosfery. Praca będzie bazowała na już istniejących opracowaniach własnych promotora w tym zakresie. Temat: Projekt zintegrowanego systemu procesowego z recyrkulacją (Design of an integrated process system with recirculation) Opis tematu: Produkcja wielu dóbr w przemysłach procesowych prowadzona jest w złożonych systemach procesowych. Efektywność takich systemów procesowych wymaga ich integracji. Celem pracy jest opracowanie projektu zintegrowanego procesu, w którym wykorzystywana jest recyrkulacja. Przewiduje się wykorzystanie istniejącego oprogramowania komputerowego i istniejących metod integracji. Temat: Porównanie innowacyjnych procesów wychwytu CO 2 (Comparison of innovative processes for CO 2 capture) Opis tematu: Zostaną ze sobą porównane parametry kilku innowacyjnych procesów wychwytu CO 2. Praca będzie miała charakter literaturowy, z możliwością wykorzystania istniejących danych eksperymentalnych. Celem pracy będzie określenie przydatności praktycznej szeregu konkretnych innowacyjnych procesów wychwytu CO 2. Temat: Określenie przydatności wyników pomiarów termograwimetrycznych dla projektowania pirolizerów i zgazowarek biomasy (Determination of aplicability of thermogravimetric analyses for design of biomas pyrolysers and gasification units) Opis tematu: Biomasa stanowi ważne źródło energii odnawialnej. Jej konwersja i ekstrakcja użytecznych form energii może przebiegać w urządzeń takich jak pirolizery i zgazowarki. Do ich projektowania przydatna jest wiedza zdobyta z analiz termograwimetrycznych próbek biomasy. Celem pracy będzie ocena przydatności wyników pomiarów termograwimetrycznych dla projektowania pirolizerów i zgazowarek biomasy. Temat: Biomineralizacja węglanu wapnia w środowisku naturalnym (Biomineralisation of calcium carbonate in natural environment) Opis tematu: Mineralizacja i biomineralizacja węglanu wapnia w środowisku naturalnym daje możliwości akumulacji pierwiastkowego węgla w naturalnych ekosystemach. Daje to pośrednią możliwość zmniejszenia nadmiaru CO 2 w atmosferze. Celem pracy będzie analiza sposobów intensyfikacji biomineralizacji węglanów w środowisku naturalnym. Praca zostanie przeprowadzone na podstawie przeglądu najnowszej literatury naukowej. Temat: Analiza cyklu życia wybranej technologii bioenergetycznej (Life cycle analysis of a selected bioenergy technology) Opis tematu: Biomasa skutecznie akumuluje energię słoneczną i jest cennym nośnikiem energii. Technologie bioenergetyczne są jednak silnie zróżnicowane a analiza cyklu życia (Life cycle analysis LCA) jest skutecznym narzędziem ich oceny. Celem pracy będzie zebranie podstawowych wskaźników niezbędnych do przeprowadzenia LCA wybranej technologii energetycznej. Następnie zostanie przeprowadzona uproszczona analiza LCA jednej technologii bioenergetycznej. jak np. zintegrowana biorafineria, biogaz, ciekłe biopaliwa itp. Temat: Porównanie innowacyjnych procesów z technologii biogazowych (Comparison of innovative processes from biogas technologies) Opis tematu: Zostaną ze sobą porównane parametry kilku innowacyjnych procesów z grupy technologii biogazowych. Praca będzie miała charakter literaturowy, z możliwością wykorzystania istniejących danych eksperymentalnych. Celem pracy będzie określenie przydatności praktycznej szeregu innowacyjnych procesów z grupy technologii biogazowych. Tematyka prac dyplomowych 8
Temat: Analiza wybranego procesu dla cyrkulacyjnej gospodarki biomasą (Analysis of a selected process for circulating economy of biomass) Opis tematu: Zostanie wyselekcjonowany proces przydatne dla cyrkulacyjnej gospodarki biomasą. Celem pracy będzie określenie przydatności konkretnego procesu dla cyrkulacyjnej gospodarki biomasą. Temat: Analiza inteligentnych materiałów do separacji mieszanin gazowych (Analysis of inteligent materials for separation of gaseous mixtures) temat dla IM Opis tematu: Inteligentne materiały znajdują szerokie zastosowanie w nowych wysokosprawnych procesach separacji gazów. Obok bardziej tradycyjnych rozwiązań stale pojawiają się nowe materiały, które jednak z bardzo różnych powodów często nigdy nie opuszczają laboratoriów badawczych. Istotna jest więc metodyczna selekcja takich materiałów oparta o wiedzę zarówno z zakresu inżynierii materiałowej jak i z zakresu właściwego dla pola jego przyszłej eksploatacji. Celem pracy będzie analiza literaturowa dostępnych inteligentnych materiałów do separacji mieszanin gazowych, poprzez m.in. wyjaśnienie istoty mechanizmu separacji, określenie przewag nad znanymi konkurencyjnymi rozwiązaniami oraz, o ile to będzie możliwe, określenie podstawowych parametrów ilościowych. Aktualnie realizowane projekty inżynierskie Temat: Projekt instalacji oczyszczania biogazu do jakości gazu ziemnego (Project design of an installation for upgrading biogas to biomethane) Lidia Masiarz IChiP 193588 Opis tematu: Zatłaczanie biogazu do sieci gazu ziemnego wymaga jego oczyszczenia m.in. z CO 2, H 2 S i wilgoci. Trzy dominujące w Europie technologie to PSA, HPWW i RA. Możliwe są też ich kombinacje. Celem pracy będzie wykonanie projektu instalacji separacyjnej według najlepszej z wybranych metod. Temat: Symulacja procesów wytwarzania i oczyszczania eteru dimetylu (Simulation of processes of generation and purification of dimethyl ether (DME)) Krystian Olejnik IChiP 193585 Opis tematu: Eter dimetylu (ang. DME) jest rozważany jako paliwo przyszłości w transporcie. Jest on obecnie produkowany w kilku krajach a za kilka-kilkanaście lat może całkowicie zastąpić produkty naftowe stosowane dotąd do napędu pojazdów. Produkcja DME jest możliwa z kilku alternatywnych surowców a w pracy zostanie wybrany jeden z nich. Celem pracy będzie wykonanie symulacji procesów wytwarzania i oczyszczania eteru dimetylu nakierowane na jego optymalizację technologiczno-ekonomiczną. W tym celu wykorzystane zostanie istniejące oprogramowanie. Temat: Analiza inteligentnych materiałów do zastosowań bioenergetycznych (Analysis of inteligent materials for bioenergy applications) Marcin Kret IM 192089 Opis tematu: Inteligentne materiały znajdują szerokie zastosowanie w nowych technologiach bioenergetycznych. Pojawiające się nowe materiały z bardzo różnych powodów często nigdy nie opuszczają laboratoriów badawczych. Istotna jest więc metodyczna selekcja takich materiałów oparta o wiedzę zarówno z zakresu inżynierii materiałowej jak i z zakresu właściwego dla pola jego przyszłej eksploatacji. Celem pracy będzie zaprojektowanie inteligentnego materiału do zastosowań w technologiach bioenergetycznych. Temat: Studium wykonalności techno-ekonomicznej wytwarzania biopaliw drugiej generacji (Techno-economic feasibility study of the production of second generation biofuels) Katarzyna Bieżuńska BT 185102 Opis tematu: Biopaliwa drugiej generacji mogą być produkowane na szereg sposobów jednakże większość z nich jest na dziś raczej nieopłacalna. Tylko stosunkowo zaawansowane koncepcje technologiczne mogą w przyszłości znaleźć zastosowanie w praktyce, stąd istnieje aktualnie potrzeba poszukiwania dobrych koncepcji. W tym celu przydatne są analizy techno-ekonomiczne. Celem pracy będzie wykonanie studium wykonalności techno-ekonomicznej wytwarzania wybranych biopaliw drugiej generacji w oparciu o jedną wyselekcjonowaną koncepcję technologiczną. Tematyka prac dyplomowych 9
Temat: Analiza rozwiązań systemowych dla energetyki biogazowej (An analysis of system level solutions for biogas energy) Artur Sztando BT 155180 Opis tematu: Energetyka biogazowa rozwinęła się w kilku krajach UE a w kilku następnych w tym w Polsce rozwija się. Kierunki rozwoju determinowane są na poziomie systemowych i technologicznym. Celem pracy będzie przeprowadzenie analizy rozwiązań dla energetyki biogazowej na poziomie systemowym. Możliwe będzie wykorzystanie przystępnego w obsłudze specjalistycznego oprogramowania. Wykaz obronionych projektów inżynierskich Temat: Aspekt technologiczny wykorzystania biomasy w energetyce (Technological aspect of using biomass in power generation) inż. Karol Postawa BT 2013 Temat: Reaktywna separacja CO 2 przy użyciu anhydrazy węglanowej (Reactive separation of CO 2 by using carbonic anhydrase) inż. Patrycja Szeligiewicz BT 2013 Temat: Rola gospodarki węglem i azotem w technologiach bioenergetycznych (Role of carbon and nitrogen management in bioenergy technologies) inż. Natalia Arendt BT 2013 Temat: Analiza cyklu życia strategii konwersji energii biomasy (Life cycle analysis of strategies for biomass energy conversion) inż. Agnieszka Stanisławek BT 2013 Temat: Projekt reaktora oksy-reformingu biogazu dla produkcji wodoru (Project design of a reactor for oxy-reforming of biogas for hydrogen production) inż. Aleksandra Terlecka IChiP 2012 Temat: Zasady termodynamiczne integracji systemów procesowych poprzez recyrkulację masy i energii (Thermodynamic principles for integration of process systems by recirculation of mass and energy) inż. Edwin Szpakowski IChiP 2012 Temat: Projekt procesu separacji reaktywnej CO 2 w kontaktorze membranowym (Project design of the process of reactive separation of CO 2 by using a membrane contactor) inż. Anna Rawańska IChiP 2012 Temat: Wpływ stężenia NH 3 na efektywność procesu reaktywnej separacji CO 2 (Effect of NH 3 concentration on the efficiency of a CO 2 reactive separation process) inż. Paweł Szostek IChiP 2012 Temat: Konwersja bioproduktów w kierunku wytwarzania zielonej energii (Conversion of bioproducts towards generation of green energy) inż. Izabela Chasiak BT 2012 Temat: Wytwarzanie i konwersja biogazu (Generation and conversion of biogas) inż. Katarzyna Cenian BT 2012 Temat: Inżynieryjne aspekty wytwarzania czystego wodoru w procesie oksyformowania gazu ziemnego (Engineering aspects of generation of pure hydrogen by oxyforming of natural gas) inż. Kacper Nawrocki IChiP 2011 Temat: Projektowanie procesu wytwarzania wodoru w reaktorze strukturalnym (Design of a hydrogen generation process in a structured reactor) inż. Justyna Konysz IChiP 2011 Temat: Wpływ obiegu węgla w przyrodzie na globalne ocieplenie (Effect of natural carbon cycles on global warming) Tematyka prac dyplomowych 10
inż. Agnieszka Trojnar BT 2011 Temat: Waloryzacja bioproduktów jako źródeł energii (Valorisation of bioproducts as energy sources) inż. Paula Mały BT 2011 Studentów zainteresowanych powyższymi tematami proszę o kontakt wojciech.budzianowski@gmail.com Aktualni uczestnicy kursu Laboratorium badawcze studiów I stopnia - Zaliczony kurs Laboratorium badawcze studiów I stopnia Artur Kaszczyszyn IChiP 2012 Jan Piotrowski IChiP 2012 Michał Talma BT 2012 Ewelina Radawiec IChiP 2012 Piotr Jankowski IChiP 2012 Radosław Rumijowski IChiP 2011 Piotr Bogatko IChiP 2011 Wojciech Kasina IChiP 2011 Jakub Janiak IChiP 2011 Edwin Szpakowski IChiP 2011 Paweł Szostek IChiP 2011 Sylwester Wawer IChiP 2011 Patrycja Wawrzykowska IChiP 2011 Paulina Lang IChiP 2011 Krzysztof Tuszyński BT 2011 Tematyka prac dyplomowych 11
Wymagania stawiane kandydatom na dyplomantów studiów I i II stopnia Poszukuję zdolnych studentów, zainteresowanych wybranym tematem, z dobrą znajomością języka angielskiego lub niemieckiego. Wskazane jest posiadanie zdolności technicznych lub matematycznych lub fizycznych lub w zakresie eksperymentowania oraz sumienność, samodzielność i dobra organizacja warsztatu pracy. Wymagania stawiane kandydatom na uczestników kursów laboratorium badawcze na poziomie studiów I i II stopnia Warunek jest tylko jeden - kandydat jest zmotywowany by zdobywać kwalifikacje przydatne przy późniejszej realizacji pracy dyplomowej. Wymagania stawiane kandydatom na doktorantów Poszukuję osób wykazujących predyspozycje do prowadzenia prac naukowych. Konieczne są dobra znajomość języka angielskiego, samodzielność i dobra organizacja własnego warsztatu pracy. Wskazane jest posiadanie umiejętności szczególnie przydatnych w realizacji przyszłego doktoratu, np. talent eksperymentatora lub użytkownika zaawansowanych programów komputerowych oraz umiejętność analitycznego myślenia. Tematyka prac dyplomowych 12
Zapisy na prace magisterskie, projekty inżynierskie oraz laboratoria badawcze Zapisy w ramach limitu wolnych miejsc i dostępnych tematów student dokonuje bezpośrednio u promotora. Konieczne jest uprzednie zaakceptowanie kandydata przez promotora. Przy zapisach na prace dyplomowe preferuję studentów wykazujących predyspozycje do danej pracy dyplomowej. W przypadku porównywalnych predyspozycji preferuję studentów, którzy zaliczyli u mnie kurs Laboratorium badawcze. Następnie preferuję studentów studiów II stopnia przed studentami studiów I stopnia. Na preferencje mogą też liczyć absolwenci kierunków technicznych. Korzystny wpływ może też mieć odpowiednio wczesne zgłoszenie do mnie chęci zapisu. W sprawie zapisu zainteresowany student powinien zwrócić się do promotora emailem lub osobiście. Dla studentów 1 semestru studiów II stopnia zalecam zapisywanie się na kurs Laboratorium badawcze, który stanowi przygotowanie do wykonania pracy magisterskiej. Podobnie dla studentów 4 i 5 semestru studiów I stopnia zalecam zapis na kurs Laboratorium badawcze przygotowujący do późniejszej realizacji projektu inżynierskiego. Studenci po tych kursach spełniający minimalne wymagania sumienności i przydatności będą mieli ułatwione późniejsze przyjęcie na odpowiednio pracę magisterską lub projekt inżynierski w ramach mojego limitu miejsc. Główną zaletą uczestnictwa w tych kursach jest możliwość zdobycia specjalistycznych kwalifikacji bardzo przydatnych w późniejszej realizacji pracy dyplomowej. Przy zapisach na laboratoria badawcze decyduje chęć zdobycia kwalifikacji przydatnych przy realizacji prac dyplomowych oraz kolejność zgłoszeń. Poza wymienionymi na wstępie kierunkami studiów zapraszam także studentów innych kierunków, wydziałów, uczelni, studentów uczelni zagranicznych oraz przebywających na wymianie zagranicznej (Erasmus itp.) do uzgodnienia ze mną tematu pracy (możliwa jest praca w języku angielskim). W przypadku studentów spoza Politechniki Wrocławskiej konieczne jest by kandydat wcześniej sam rozpoznał możliwości formalne realizacji pracy dyplomowej na zasadach międzyuczelnianych. Tematyka prac dyplomowych 13
Literatura własna promotora do przedstawionej tematyki prac dyplomowych Kierunek studiów Inżynieria Chemiczna i Procesowa (IChiP): Budzianowski W.M.: Single solvents, solvent blends, and advanced solvent systems in CO 2 capture by absorption: A review, International Journal of Global Warming Budzianowski W.M.: Mitigating NH 3 vaporization from an aqueous ammonia process for CO 2 capture, International Journal of Chemical Reactor Engineering 9 (2011) art. nr A58 Budzianowski W.M.: Negative net CO 2 emissions from oxy-decarbonization of biogas to H 2, International Journal of Chemical Reactor Engineering 8 (2010) art. nr A156 Budzianowski W., Koziol A.: Stripping of ammonia from aqueous solutions in the presence of carbon dioxide. Effect of negative enhancement of mass transfer, Chemical Engineering Research and Design 83(A2) (2005) 196-204 Budzianowski W.M., Miller R.: Superadiabatic lean catalytic combustion in a high-pressure reactor, International Journal of Chemical Reactor Engineering 7 (2009) art. nr A20 Budzianowski W.M., Miller R.: Auto-thermal combustion of lean gaseous fuels utilizing a recuperative annular doublelayer catalytic converter, Canadian Journal of Chemical Engineering 86(4) (2008) 778-790 Kierunek studiów Biotechnologia (BT) Budzianowski W.M.: Sustainable biogas energy in Poland: Prospects and challenges, Renewable and Sustainable Energy Reviews 16(1) (2012) 342-349 Budzianowski W.M.: Opportunities for bioenergy in Poland: Biogas and solid biomass fuelled power plants, Rynek Energii 94(3) (2011) 138-146 Budzianowski W.M.: Benefits of biogas upgrading to biomethane by high-pressure reactive solvent scrubbing, Biofuels, Bioproducts and Biorefining 6(1) (2012) 12-20 Budzianowski W.M.: Negative carbon intensity of renewable energy technologies involving biomass or carbon dioxide as inputs, Renewable and Sustainable Energy Reviews 16(9) (2012) 6507-6521 Linki do tych i innych użytecznych materiałów umożliwiające pobranie ich wszystkich w formie dokumentów elektronicznych znajdują się na stronie internetowej: http://works.bepress.com/ wojciech_budzianowski/. Bezpłatny dostęp do wersji elektronicznych dużej części publikacji opublikowanych w wydawnictwach jest możliwy z komputerów sieci uczelnianej, np. w bibliotekach Politechniki Wrocławskiej z uwagi na wykupiony przez uczelnię dostęp do części zasobów niektórych wydawnictw. Gdy dostęp jest nawet na uczelni odpłatny jako autor mogę w merytorycznie uzasadnionych przypadkach bezpłatnie udostępniać m.in. moim własnym dyplomantom posiadane przeze mnie wersje autorskie wszystkich publikacji, np. przesyłając je pocztą elektroniczną. Na zakończenie życzę moim studentom wykonywania i opisywania profesjonalnych prac własnych, które zasłużą na wyróżnienie. Tematyka prac dyplomowych 14