Poslední úprava: Řehák Karel doc. Ing. CSc. (03.09.2019)
Kurz určený pro doktorandy je zaměřen na praktické aplikace chemické termodynamiky na řešení fázových rovnováh.
Každý doktorand řeší tři komplexněji definované úlohy. Ke každé úloze proběhne úvodní přednáška, která seznámí doktoranda s nutným teoretickým základem a vhodnou metodikou řešení. Každá úloha zahrnuje identifikaci, vyhledání či odhad potřebných vstupních dat a jejich kritické zhodnocení, realizaci numerických výpočtů, odhad nejistoty výsledků a jejich diskusi, a dokumentaci řešení projektu. Předpokládá se práce s univerzálními programovými prostředky (MAPLE, Excel, Mathematica, apod.), existujícími databázemi (Knovel, DIPPR, REAXYS) i specializovanými aplikačními programy (např. UNIFAC). Postup řešení doktorand může podle potřeby konzultovat a dosažené výsledky musí obhájit.
Poslední úprava: Řehák Karel doc. Ing. CSc. (03.09.2019)
This course designed for PhD students focuses on practical applications of chemical thermodynamics for solution phase equilibria problems. The PhD candidate resolves three complex jobs. For each job there will be an introductory lecture which provides the candidate with the necessary theoretical basis and an appropriate solution methodology. Each task will involve identifying, retrieving or estimating the necessary input data and their critical evaluation, performing numerical calculations, estimating the uncertainty of the results and their discussion, as well as the job documentation. The PhD students are expected to work with universal program resources (MAPLE, Excel, Mathematica, etc.), existing databases (Knovel, DIPPR, REAXYS) and specialized application programs (e.g. UNIFAC). How to troubleshoot a student can consult and the results achieved must defend. While the PhD students are encouraged to consult their proceedings, they are obliged to defend results obtained.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Řehák Karel doc. Ing. CSc. (03.09.2019)
Studenti budou umět:
posoudit vliv teploty, tlaku a složení systémů na fázové rovnováhy tekutých systémů
realizovat inženýrské výpočty fázových rovnováh v reálných vícesložkových systémech tekutin
zpracovat experimentální data o fázových rovnováhách termodynamickými modely
Poslední úprava: Řehák Karel doc. Ing. CSc. (03.09.2019)
Students will be able to:
assess the effects of temperature, pressure, and composition on phase equilibria in fluid mixtures
perform engineering calculations of phase equilibria in real multicomponent systems of fluids
treat experimental data on phase equilibria using thermodynamic models
Literatura -
Poslední úprava: Řehák Karel doc. Ing. CSc. (03.09.2019)
Z: Prausnitz J.M., Lichtenthaler R.N., Gomes de Azevedo E.: Molecular Thermodynamics of Phase Equilibria. (Second or Third Edition), Prentice Hall, New Jersey, 1986 resp. 1999, 0135995647 resp. 0139777458
Z: Dohnal V., Novák J., Matouš J.: Chemická termodynamika II, Vysoká škola chemicko-technologická, Praha 1996, 8070802758
Z: Kontogeorgis, G. M.; Folas, G. K., Thermodynamic Models for Industrial Applications. From Classical and Advanced Mixing Rules to Association Theories, John Wiley & Sons, Ltd: 2009, ISBN: 978-0-470-69726-9
D: Michelsen, M. L.; Mollerup, J., Thermodynamic Models: Fundamentals and Computational Aspects. Second ed.; Tie-Line Publications: Holte, Denmark, 2007; ISBN: 87-989961-1
D: Gmehling J., Kolbe B., Kleiber M., Rarey J. Chemical Thermodynamics for Process Simulation. Wiley, 2012, ISBN: 978-3-527-31277-1.
Poslední úprava: Řehák Karel doc. Ing. CSc. (03.09.2019)
R: Prausnitz J.M., Lichtenthaler R.N., Gomes de Azevedo E.: Molecular Thermodynamics of Phase Equilibria. (Second or Third Edition), Prentice Hall, New Jersey, 1986 resp. 1999, 0135995647 resp. 0139777458
R: Dohnal V., Novák J., Matouš J.: Chemická termodynamika II, Vysoká škola chemicko-technologická, Praha 1996, 8070802758
R: Kontogeorgis, G. M.; Folas, G. K., Thermodynamic Models for Industrial Applications. From Classical and Advanced Mixing Rules to Association Theories, John Wiley & Sons, Ltd: 2009, ISBN: 978-0-470-69726-9
A: Michelsen, M. L.; Mollerup, J., Thermodynamic Models: Fundamentals and Computational Aspects. Second ed.; Tie-Line Publications: Holte, Denmark, 2007; ISBN: 87-989961-1
A: Gmehling J., Kolbe B., Kleiber M., Rarey J. Chemical Thermodynamics for Process Simulation. Wiley, 2012, ISBN: 978-3-527-31277-1.
Metody výuky -
Poslední úprava: Řehák Karel doc. Ing. CSc. (03.09.2019)
Kombinace přednášek, samostatných výpočetních pojektů a konzultací. Dle osobní dohody je studijní plán flexibilní, podmínkou úspěšného zakončení kurzu je vypracování tří individuálních výpočetních projektů a jejich obhájení.
Poslední úprava: Řehák Karel doc. Ing. CSc. (03.09.2019)
Combination of lectures, seminars and tutorials (according to personal plan). By prior agreement the study plan is flexible; the necessary condition for passing the course is the successful elaboration of individual calculational projects and related interview.
Sylabus -
Poslední úprava: Řehák Karel doc. Ing. CSc. (03.09.2019)
1. Fázové rovnováhy v jednosložkových systémech a termodynamické vlastnosti čistých látek. Obloukový test experimentálních dat a posouzení jejich kvality.
2. Zadání individuálního projektu č. 1 (na téma ad 1) a diskuze o možnostech jeho řešení.
3. Obhajoba řešení projektu č. 1
4. Termodynamika roztoků – rozšíření látky z magisterského studia o aktuální trendy (asociační teorie a modely, rozšířené modely pro dodatkovou Gibbsovu energii, stavové rovnice, pokročilá směšovací pravidla)
5. Fázové rovnováhy kapalina – pára/plyn, kapalina – kapalina, kapalina – tuhá fáze. Možné přístupy jejich řešení. Teorie tangenciálního kritéria a jeho využití pro řešení fázových rovnováh.
6. Zadání individuálního projektu č. 2 (na téma ad 4 a 5) a diskuze o možnostech jeho řešení.
7. Obhajoba řešení projektu č. 2
8. Použití složitějších stavových rovnic (rovnice typu PC-SAFT a kubické rovnice s asociačním členem) pro řešení a predikci fázových rovnováh.
9. Zadání individuálního projektu č. 3 (na téma ad 5 a 8) a diskuze o možnostech jeho řešení.
10. Obhajoba řešení projektu č. 3
Poslední úprava: Řehák Karel doc. Ing. CSc. (03.09.2019)
1. Phase equilibria in one-component systems and thermodynamic properties of pure substances. The arc test of experimental data and assessment of their quality
2. Allocation of the individual project # 1 (the topic of ad 1) and a discussion about how to address it.
3. Defence of the project solution # 1.
4. Thermodynamics of solutions – extension of the master's program with current trends (association theory and models, extended models for the excess Gibbs energy, equations of state and advanced mixing rules)
5. Phase equilibria liquid-vapour/gas, liquid-liquid, liquid-solid. Approaches to their solution. Theory of the tangent plane analysis its use for the solution of phase equilibria.
6. Allocation of the individual project # 2 (the topic of ad 4 and 5) and a discussion about how to address it.
7. Defence of the project solution # 2.
8. Application of advanced equations of state (PC-SAFT equations, cubic-plus-association equations) to phase equilibria problems.
9. Allocation of the individual project # 3 (the topic of ad 5 and 8) and a discussion about how to address it.
10. Defence of the project solution # 3.
Vstupní požadavky -
Poslední úprava: Řehák Karel doc. Ing. CSc. (03.09.2019)
Chemická termodynamika v rozsahu magisterského studia.
Znalost používání některého z matematických algebraických softwarů (Maple, Mathematica, MatLab)
Poslední úprava: Řehák Karel doc. Ing. CSc. (03.09.2019)
Chemical thermodynamics in the range of master degree courses. Knowledge of using some of the mathematical algebraic software (Maple, Mathematica, MatLab)
Podmínky zakončení předmětu -
Poslední úprava: Řehák Karel doc. Ing. CSc. (03.09.2019)
Vypracování tří výpočetních projektů a jejich obhájení při ústním pohovoru
Poslední úprava: Řehák Karel doc. Ing. CSc. (03.09.2019)
Elaboration of three calculational projects, their defence and interview.