SubjectsSubjects(version: 855)
Course, academic year 2019/2020
  
Physico-chemical principles of membrane processes - N403048
Title: Fyzikálně chemické principy membránových procesů
Guaranteed by: Department of Physical Chemistry (403)
Actual: from 2016
Semester: summer
Points: summer s.:4
E-Credits: summer s.:4
Examination process: summer s.:
Hours per week, examination: summer s.:2/1 C+Ex [hours/week]
Capacity: unlimited / unlimited (unknown)
Min. number of students: unlimited
Language: Czech
Teaching methods: full-time
Level:  
For type:  
Guarantor: Friess Karel doc. Ing. Ph.D.
Izák Pavel Ing. Ph.D. DSc.
Is interchangeable with: M403004
Examination dates   Schedule   
Annotation - Czech
Last update: Friess Karel doc. Ing. Ph.D. (10.10.2014)
Cílem předmětu je seznámit studenty s fyzikálně-chemickým popisem dějů a jevů vyskytujících se na fázových rozhraních při membránových separačních procesech. Nejprve budou seznámeni s obecným popisem procesů (základy lineární nevratné termodynamiky a termodynamiky otevřených systémů) a odvozené vztahy budou následně aplikovány na transportní děje a příslušné jevy. Obsahem přednášek budou vedle transportních dějů v roztocích elektrolytů zejména transportní děje v různých typech membrán. Část přednášek proto bude věnována fyzikálně chemickému popisu dějů při jejich aplikaci pro různé typy separačních procesů, tzn. I) tlakové procesy, II) dělení směsí plynů a par a pervaporace a III) membránové destilace a elektromembránové procesy.
Aim of the course - Czech
Last update: Friess Karel doc. Ing. Ph.D. (10.10.2014)

Studenti budou umět:

Aplikovat získané poznatky na problematiku dějů a jevů spojenou s membránovými procesy

Samostatně řešit úkoly tematicky vycházející z probírané látky

Literature - Czech
Last update: Friess Karel doc. Ing. Ph.D. (15.02.2018)

Z: Demirel Y., Nonequilibrium Thermodynamics, Elsevier 2007. 978444530790

Z: Cussler E.L., Diffusion, Mass Transfer in Fluid Systems, Cambridge Univ. Press 1997. 521564778

Z: Henley E.J., Seader J.D., Roper D.K., Separation Process Principles, John Wiley 2011. 9780470646113

D: Eckert E.R.G., Drake R.M, Analysis of Heat and Mass Transfer, McGraw-Hill 1972. 070189250

D: Palatý Z. a kol., Membránové procesy, VŠCHT Praha 2012. 9788070808085

D: Mikulášek P. a kol., Tlakové membránové procesy, VŠCHT Praha 2013. 9788070808627

D: Šípek M. (editor), Membránové dělení plynů a par, VŠCHT Praha 2014. 9788070808641

Z: Li. N.N., Fane A.G., Ho W.S., Matsuura T. (editors), Advanced Membrane Technology and Applications, John Wiley 2008. 9781118211540

D: Novák L. (editor), Elektromembránové procesy, VŠCHT Praha 2014. 9788070808658

Learning resources - Czech
Last update: Friess Karel doc. Ing. Ph.D. (15.02.2018)

Studijní opory (materiály) studenti obdrží na jednotlivých přednáškách.

Syllabus - Czech
Last update: Friess Karel doc. Ing. Ph.D. (10.10.2014)

1. Termodynamika otevřených, uzavřených a izolovaných systémů.

2. Základy nerovnovážné termodynamiky (Saxenovy relace).

3. Bilanční rovnice, rovnice kontinuity složky.

4. Difuze ve vícesložkových systémech.

5. Transportní děje v roztocích elektrolytů (difuze, migrace a konvekce).

6. Membránové materiály (rozdělení, příprava, charakterizace, modifikace, aktuální vývoj).

7. Teoretické modely popisu transportu v membránách

8. Permeační a sorpční vlastnosti polymerních membrán.

9. Povrchové a adsorpční děje při membránových procesech.

10. Membránové rovnováhy (osmotická rovnováha, Donnanova rovnováha).

11. Transport v porézních materiálech (mikro-, ultra- a nanofiltrace).

12. Transport v neporézních membránách (separace plynů, separace par, pervaporace).

13. Transportní děje při elektromembránových procesech

14. Transportní děje v ostatních membránových procesech (aplikace)

Registration requirements - Czech
Last update: Friess Karel doc. Ing. Ph.D. (10.10.2014)

Fyzikální chemie II, Matematika II, Chemické inženýrství

Course completion requirements - Czech
Last update: Friess Karel doc. Ing. Ph.D. (15.02.2018)

Podmínky zakončení:

Před absolvováním ústní zkoušky musí studenti získat zápočet. Udělení zápočtu je vázáno na výpočet zadaných příkladů.

Teaching methods
Activity Credits Hours
Účast na přednáškách 1 28
Příprava na přednášky, semináře, laboratoře, exkurzi nebo praxi 0,5 14
Příprava na zkoušku a její absolvování 2 56
Účast na seminářích 0,5 14
4 / 4 112 / 112
 
VŠCHT Praha