Tento obor připravuje studenty na samostanou tvůrčí práci v konstrukční praxi a klade důraz na komplexní znalosti, integrování poznatků vědy, techniky a také umění v procesu projektování. Studenti , kteří se soustředí na problémy oblasti procesního inženýrství, jsou vedeni k samostatnosti při řešení vývoje, optimálního vedení, efektivního navrhování a projekce procesů v různých průmyslových oblastech.

prof. Ing. Václav Píštěk, DrSc.

1. Analýza metod pro zpracování bioplynu

   Práce bude zaměřena na analýzu různých metod (technologií) zpracování resp. čištění bioplynu na kvalitu zemního plynu, tzv. SNG (Substitute Natural Gas). Za tímto účelem bude provedena rešeršní činnost, dále modelování využitím simulačních softwarových systémů a experimentální výzkum s vyhodnocením účinnosti čištění jednotlivými metodami chování bioplynu během čištění. Navazovat bude zhodnocení možností použití takto vyčištěného bioplynu a související legislativy v ČR a EU. Předběžný obsah práce: " Rešerše metod pro čištění bioplynu. " Analýza vybraných technologií pro čištění bioplynu z hlediska účinnosti, investičních a provozních nákladů a dalších kritérií. " Modelování technologií pomocí simulačních softwarových systémů. " Experimentální výzkum a vyhodnocení dat. " Celkové zhodnocení možností úpravy a použití vyčištěného bioplynu v podmínkách ČR a EU.

   Školitel: Bébar Ladislav, doc. Ing., CSc.

2. Aplikace stochastických metod v experimentálním výzkumu plynových a kapalinových hořáků

   Práce bude zaměřena na aplikaci stochastických metod pro plánování a vyhodnocování experimentálního výzkumu hořáků. Jejím smyslem bude získávání vysoce spolehlivých experimentálních dat relevantních jak z hlediska funkčních zkoušek, tak z pohledu vytváření a ověřování matematických modelů spalování a tvorby emisí. Budou studovány statické a dynamické parametry spalovacích procesů u plynových i kapalinových hořáků.

   Školitel: Hájek Jiří, doc. Ing., Ph.D.

3. Efektivní systémy pro energetické využití odpadů

   Termické zpracování odpadů s využitím energie je preferovaný způsob nakládání s odpady. Celosvětovým trendem v oblasti spalování odpadů je snaha o zvýšení měrné produkce elektřiny při současném vysokém stupni využití energie uvolněné spalováním odpadu . Práce se zaměřuje na technicko-ekonomické analýzy soustav pro energetické využití odpadů. Bude řešeno následující: " Zhodnocení současného stavu odpadového hospodářství v EU i ČR " Legislativní rešerše v oblasti hodnocení efektivity spaloven odpadů. " Analýza dat z reálných provozů " Tvorba simulačních a technicko-ekonomických modelů " Řešení případových studií.

   Školitel: Bébar Ladislav, doc. Ing., CSc.

4. Efektivní využití biomasových paliv v energetice

   Cílem disertační práce je aktivní účast na tvorbě systému pro podporu koncepčního návrhu a optimalizaci provozu energetických systémů. Systém přispěje k řešení aktuálních environmentálních úkolů - efektivní integrace biomasových paliv do stávajících zařízení. Budou řešeny následující body: " Rešerše zaměřená na zhodnocení současného stavu a potenciálu využití biomasových paliv ve velkých energetických zdrojích " Tvorba matematických modelů pro účely optimalizace energetických systémů " Analýza dat z vybraných reálných provozů " Řešení konkrétních případových studií.

   Školitel: Stehlík Petr, prof. Ing., CSc., dr. h. c.

5. Experimentální výzkum spalování tuhých paliv v pevném loži

   Práce bude zaměřena na výzkum spalování tuhých paliv, zejména biomasy, v sypaném loži experimentálního reaktoru věrně napodobujícího podmínky na roštu v reálných kotlích. Součástí práce bude návrh, stavba a uvedení do provozu zmíněného experimentálního reaktoru. Výstupem práce budou naměřená data a s jejich pomocí ověřené matematické modely spalování tuhých paliv na roštu.

   Školitel: Hájek Jiří, doc. Ing., Ph.D.

6. Expertní systém pro výběr techologie zneškodňování odpadů.

   Práce bude zaměřena na aplikaci některého z komerčních expertních sysrtémů na možnost výběru nejlepší dostupné metody pro zneškodňování odpadů. Předpokládá se, že v rámci práce bude zpracován rozbor metod doporučovaných pro zneškodňování odpadů a vytvořena jejich kvalifikace vhodnosti. Také odpad bude posuzován z hlediska metodiky LCA, tak aby při jeho zneškodnění bylo dosaženo co největší energetické výtěžnosti a co nejmenšího zatížení životního prostředí. Součástí práce bude i vytvoření vhodného softwarového rámce.

   Školitel: Jícha Jaroslav, doc. Ing., CSc.

7. Hodnocení energetické náročnosti vybraných procesů

   Cílem disertační práce je navrhnout a v praktickém měřítku aplikovat systematický přístup k hodnocení energetické náročnosti procesu profesní údržby prádla jako specifického představitele energeticky náročného procesu. Budou řešeny následující body: " Rešerše zaměřená na různé systémy prokazování energetické náročnosti " Analýza toku hmotnosti a energie v předmětném procesu " Vytvoření metodiky pro hodnocení energetické náročnosti procesu " Řešení konkrétních případových studií.

   Školitel: Stehlík Petr, prof. Ing., CSc., dr. h. c.

8. Optimalizace návrhu konstrukčních uzlů aparátů

   Cílem disertační práce je podílet se na návrhu a optimalizaci konstrukčního řešení vybraných uzlů strojního zařízení a aparátů v procesu profesní údržby prádla. Budou Pro optimalizaci proudění v těchto uzlech budou využity moderní výpočtové prostředky. Budou řešeny následující body: " Rešerše existujících řešení " Návrh inovativního konstrukčního řešení " Modelování proudění s využitím výpočtové dynamiky tekutin " Výkresová dokumentace

   Školitel: Hájek Jiří, doc. Ing., Ph.D.

9. Řízení životnosti procesních zařízení v průmyslové praxi

   (i) Rešerše odborné literatury z oblasti řízení životnosti zařízení v průmyslové praxi a rozbor z pohledu procesního inženýra. (ii) Analýzy dílčích příčin poškozování a jejich vzájemných kombinací. (iii) Návrh metod pro hodnocení poškozování procesních zařízení v provozních podmínkách, řízení údržby, oprav a revizních kontrol. (iv) Verifikace navržených metod pro stanovení podmínek dlouhodobého provozu procesních zařízení.

   Školitel: Vejvoda Stanislav, prof. Ing., CSc.

10. Výroba vodíku z biomasy metodou "dark fermentation"

    1. Úvodní rešerše - metody výroby vodíku, vlastnosti vodíku, možnosti využití a bezpečnost při manipulaci s vodíkem. 2. Experimentální činnost - výběr vhodných substrátů pro produkci vodíku metodou "dark fementation", nalezení ideálních provozních podmínek, nalezení vhodného způsobu udržování nízkého parciálního tlaku vodíku v reaktoru. 3. Návrh prototypu jednotky na výrobu vodíku (reaktoru vč. periferií), výroba a odzkoušení. 4. Energetická bilance výroby vodíku metodou "dark fermentation", vč. návrhu čištění plynu a možného využití a následné vyhodnocení ekonomiky výroby vodíku z biomasy.

    Školitel: Jícha Jaroslav, doc. Ing., CSc.

11. Zpracování bioplynu

    Budoucí doktorand by se zaměřil na testování různých metod čištění bioplynu na kvalitu zemního plynu tzv. SNG (Substitute Natural Gas). Pomocí vytvořených experimentálních jednotek by zjišťoval a vyhodnocoval účinnost čištění jednotlivými metodami a popisoval chování bioplynu během čištění. Dále by se zabýval použitím takto vyčištěného bioplynu. Předpokládaný rozsah prací v rámci doktorského studia: 1. Rešerše technologií pro čištění bioplynu 2. Návrh a realizace laboratorních jednotek pro čištění bioplynu různými metodami 3. Provádění experimentálních měření a sběr dat 4. Modelování technologií čištění bioplynu 5. Správa laboratorních jednotek

    Školitel: Bébar Ladislav, doc. Ing., CSc.