Students will be able to:

1. Understand and prepare cash-flow analysis of new or innovated product.

2. Understand and overcome peculiarities of scale-up from laboratory to pilot and production scale.

3. Estimate miscibility of solvents and polymers from Hildebrand solubility parameters.

4. Understand the link between Brownian motion and diffusion.

5. Have a comprehensive overview about engineering of renewable energy resources.

6. Apply knowledge about thermodynamics of various heat engines.

Po absolvování předmětu budou studenti:

1. Ovládat cash-flow analýzu nového či inovovaného produktu.

2. Chápat obtížnost zvětšování měřítka z laboratoře do provozu.

3. Ovládat praktický přístup k mísitelnosti rozpouštědel na základě Hildebrandova parametru rozpustnosti.

4. Chápat podstatu difúze a Brownova pohybu.

5. Mít přehled o inženýrství obnovitelných zdrojů energie.

6. Seznámeni se základními tepelnými procesy.

R: Cussler E.L., Moggridge G.D.: Chemical product design (2nd edition), Cambridge Univ. Press (2011). ISBN-13: 978-0-521-16822-9.

R: Hamley I.W.: Introduction to Soft Matter, Wiley (2003). ISBN: 0-471-89952-6.

R: Young R.J., Lovell P.A.: Introduction to Polymers (3rd edition), CRC Press (2011). ISBN-13: 978-0-8493-3929-5.

A: Duening T.N., Hisrich R.D., Lechter M.A.: Technology Entrepreneurship - Creating, Capturing and Protecting Value, Academic Press (2010). ISBN-13: 978-0-12-374502-6.

A: Letcher T.M.: Future Energy, Elsevier (2008). ISBN-13: 978-0-08-054808-1.

A: Rhodes M.: Introduction to Particle Technology (2nd edition), Wiley (2008). ISBN-13: 978-0-470-01428-8.

Z: Cussler E.L., Moggridge G.D.: Chemical product design (2nd edition), Cambridge Univ. Press (2011). ISBN-13: 978-0-521-16822-9.

Z: Hamley I.W.: Introduction to Soft Matter, Wiley (2003). ISBN: 0-471-89952-6.

Z: Young R.J., Lovell P.A.: Introduction to Polymers (3rd edition), CRC Press (2011). ISBN-13: 978-0-8493-3929-5.

D: Duening T.N., Hisrich R.D., Lechter M.A.: Technology Entrepreneurship - Creating, Capturing and Protecting Value, Academic Press (2010). ISBN-13: 978-0-12-374502-6.

D: Letcher T.M.: Future Energy, Elsevier (2008). ISBN-13: 978-0-08-054808-1.

D: Rhodes M.: Introduction to Particle Technology (2nd edition), Wiley (2008). ISBN-13: 978-0-470-01428-8.

Lectures and seminars, individual project.

Přednášky a cvičení, samostatný projekt.

Written test during the semestr. Defence of individual project. Oral exams with two questions.

Písemný test v průběhu semestru. Vypracovaný samostatný projekt. Ústní zkouška se dvěma otázkami.

1. Comodity and speciality chemicals or products. Development of new and innovation of existing products.

2. Fundamentals of separation and purification of speciality chemicals. The effect of pH on extraction. Purification of penicilin.

3. Scale-up from laboratory to pilot and production scale. Scale-up of adsorption and crystallization.

4. Economic potential of new/innovated product. Capital expenses. Cash-flow analysis. Return on investment.

5. Thermodynamics of polymer-solvent mixtures. Flory-Huggins theory. Hildebrand solubility parameter.

6. Mixing Gibbs energy. Binodal and spinodal points. Miscibility vs temperature.

7. Brownian motion and diffusion. Motion of small aerosol particle in air.

8. Energy resources - fosil, biomass, solar, wind, water. Wind turbine characteristics.

9. Solar colectors. Heat pipe. Photovoltaic phenomena and photovoltaic plants.

10. Heat pump. Air-conditioning unit. Hydrogen economy.

11. Heat engines. Rankin cycle and improvement of thermal efficiency. Steam and gas turbine.

12. Utilization of waste heat. Organic Rankin cycle. Stirling engine.

13. Energy from biomass: bio-ethanol, bio-diesel, biogas. Cogeneration unit.

14. Heat insulation. Polymeric foams. Production of expandable PS by suspension polymerization and subsequent foaming.

1. Komoditní a speciální chemikálie či produkty. Vývoj nových a inovace stávajících produktů.

2. Principy separace a purifikace speciálních chemikálií. Vliv pH na extrakci. Purikace penicilínu.

3. Scale-up z laboratorního měřítka. Diskuse problémů při scale-up adsorpce a krystalizace.

4. Ekonomický potenciál nového/inovovaného produktu. Kapitálové náklady. Cash-flow analýza. Návratnost.

5. Termodynamika směsi polymeru a rozpouštědla. Flory-Hugginsova teorie. Hildebrandův parametr rozpustnosti.

6. Směšovací Gibbsova energie, binodální a spinodální body. Závislost mísitelnosti na teplotě.

7. Princip Brownova pohybu. Pohyb malé prachové částice o průměru 1 mikrometr ve vzduchu.

8. Zdroje energie - fosilní, biomasa, slunce, vítr, voda. Charakteristika větrné turbíny.

9. Solární kolektory. Princip tepelné trubice. Fotovoltaický jev a fotovoltaické elektrárny.

10. Tepelné čerpadlo. Klimatizační jednotka. Problematika tzv. vodíkové ekonomiky.

11. Tepelné stroje. Rankinův cyklus a zvyšování tepelné účinnosti. Parní a plynová turbína.

12. Využití odpadního tepla. Organický Rankinův cyklus. Stirlingův motor.

13. Energie z biomasy: bioetanol, bionafta, bioplyn. Kogenerační jednotka.

14. Tepelná izolace. Pěnové polymery. Výroba expandovatelného PS suspenzní polymerací a následné vypěňování.

PowerPoint files given after lessons.

Prezentace dodané na přednáškách.

Chemical engineering I

Chemické inženýrství I

Physical chemistry I or equivalent

Chemical engineering I or equivalent

Fyzikální chemie I nebo ekvivalent

Chemické inženýrství I nebo ekvivalent