PředmětyPředměty(verze: 853)
Předmět, akademický rok 2019/2020
  
Transportní a membránové procesy - P403007
Anglický název: Transport and Membrane Processes
Zajišťuje: Ústav fyzikální chemie (403)
Platnost: od 2019
Semestr: letní
Body: letní s.:0
E-Kredity: letní s.:0
Způsob provedení zkoušky: letní s.:
Rozsah, examinace: letní s.:2/1 Jiné [hodiny/týden]
Počet míst: neurčen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh: doktorské
Poznámka: předmět je určen pouze pro doktorandy
student může plnit i v dalších letech
Garant: Friess Karel doc. Ing. Ph.D.
Izák Pavel Ing. Ph.D. DSc.
Záměnnost : D403007
Je záměnnost pro: AP403007
Termíny zkoušek   Rozvrh   
Anotace -
Poslední úprava: Řehák Karel doc. Ing. CSc. (31.10.2018)
Cílem předmětu je seznámit doktorandy s fyzikálně-chemickým popisem dějů a jevů vyskytujících se při membránových separačních procesech. Nejprve budou studenti seznámeni s obecným popisem procesů (základy lineární nevratné termodynamiky a termodynamiky otevřených systémů) a odvozené vztahy budou následně aplikovány na transportní děje a příslušné děje/jevy. Obsahem přednášek budou dále transportní děje v roztocích elektrolytů a 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, III) membránové destilace a elektromembránové procesy a IV) ostatní použití včetně medicinálních aplikací. Rovněž budou studenti seznámeni s používanými membránovými materiály (porézní, neporézní), jejich přípravou a výrobou a taktéž s metodami charakterizace membránových materiálů. V neposlední řadě budou studenti seznámeni s novými trendy v oblasti materiálového výzkumu a s průmyslovými aplikacemi včetně informací o praktickém uvádění membránových procesů do provozu.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Friess Karel doc. Ing. Ph.D. (14.09.2018)

Studenti budou umět aplikovat nabyté poznatky v různých souvislostech. Nové informací teoretického i praktického charakteru zmíněné v předmětu pomohou k pochopení souvislostí mezi fyzikální chemií, polymerní chemií, chemickým inženýrstvím a průmyslovou praxí v oboru membránových separací.

Literatura -
Poslední úprava: Friess Karel doc. Ing. Ph.D. (04.09.2019)

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

Z: Shenoy, A., Sheremet, M., Pop, I., Convective Flow and Heat Transfer from Wavy Surfaces Viscous Fluids, Porous Media, and Nanofluids, 1st Edition, CRC Press, 2016. 9781315367637

D: Aktuální články publikované v časopisech orientovaných na membránové procesy

Studijní opory -
Poslední úprava: Friess Karel doc. Ing. Ph.D. (14.09.2018)

Studijní opory (materiály) studenti obdrží na jednotlivých přednáškách nebo po nich emailem.

Metody výuky -
Poslední úprava: Friess Karel doc. Ing. Ph.D. (14.09.2018)

Výuka bude probíhat formou přednášek, které studenti v el. verzi dostanou k dizpozici. Informace na jednotlivých snímcích budou komentovány a doplněny dalším výkladem včetně příslušných příkladů.

Požadavky ke kontrole studia -
Poslední úprava: Friess Karel doc. Ing. Ph.D. (14.09.2018)

Účast na přednáškách není povinná, nicméně výrazně napomůže úspěšnému zvládnutí výpočtu příkladů na zápočet, respektive složení ústní zkoušky.

Sylabus -
Poslední úprava: Řehák Karel doc. Ing. CSc. (31.10.2018)

1. Úvod do membránových procesů.

2. Termodynamika otevřených, uzavřených a izolovaných systémů.

3. Základy nerovnovážné termodynamiky (Saxenovy relace).

4. Bilanční rovnice, rovnice kontinuity složky.

5. Difuze v jednosložkových a vícesložkových systémech.

6. Teoretické modely popisu transportu.

7. Transportní děje v roztocích elektrolytů (difuze, migrace a konvekce). Membránové rovnováhy (osmotická rovnováha, Donnanova rovnováha).

8. Transportní děje v porézních a neporézních materiálech.

9. Transportní děje při elektromembránových procesech a v ostatních membránových procesech.

10. Permeační a sorpční vlastnosti polymerních membrán.

11. Povrchové a adsorpční děje při membránových procesech.

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

13. Aplikace membránových pocesů I.

14. Aplikace membránových pocesů II.

Vstupní požadavky -
Poslední úprava: Friess Karel doc. Ing. Ph.D. (14.09.2018)

Student(ka) by při zápisu měl(a) mít zkušenosti a znalosti z oborů Fyzikální chemie, Matematika, Chemické inženýrství a základní povědomosti z oblasti Polymerní chemie.

Studijní prerekvizity -
Poslední úprava: Friess Karel doc. Ing. Ph.D. (14.09.2018)

Výuka předmětu (úzce či částečně) navazuje na látku probíranou v různých předmětech(Fyzikální chemie, Matematika, Chemické inženýrství a Polymerní chemie), jejichž absolvování výrazně usnadní pochopení probírané látky na přednáškách.

Podmínky zakončení předmětu -
Poslední úprava: Friess Karel doc. Ing. Ph.D. (14.09.2018)

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

Hodnocení studenta
Forma Váha
Ústní zkouška 100

 
VŠCHT Praha