9:00
|
Martin
Augustin
|
B3
|
Ing. Jakub Mališ, Ph.D.
|
Vliv extrémních klimatických podmínek na provoz svazku PEM palivových článků
|
detail
Vliv extrémních klimatických podmínek na provoz svazku PEM palivových článků
Jedna z otázek provozu svazku palivových článků je jeho funkce za extrémních teplot. Nad 70°C dochází k vysoušení membrány. Jelikož svazek přeměňuje chemickou energii na elektrickou s přilbližně 50% účinností, je nutné odvádět ze svazku značné množství tepla. Pokud je venkovní teplota nad 40 °C může dojít v důsledku nízkého teplotního gradientu k přehřátí svazku. Naopak při teplotách pod bodem mrazu může dojít ke zmrznutí vody vázané v membráně a katalytické vrstvě. V důsledku toho může dojít k trvalému poškození některé z výše uvedených komponent, případně k jejich delaminaci.
Za běžného provozu je článek chlazen, při nízkých teplotách však záleží na tom, zda je množství tepla vznikajícího v článku dostatečné. V případě vstupujícího vzduchu nepředstavuje nízka okolní teplota problém, protože v důsledku jeho komprimace dochází k ohřátí a vzduch tak do katodového porostoru přichází vždy s dostatečnou teplotou. Jiná situace je však u vodíku, který bývá skladován za tlaku několika desítek až stovek barů. Při jeho expanzi sice dochází k jistému ohřátí díky Joule-Thompsonovu efektu, avšak při teplotách nižších než -10°C toto ohřátí není dostatečné a to může představovat potenciální problém pro provoz svazku.
Cílem práce je navrhnout optimální technologické řešení obou problémů.
|
9:15
|
Bc.
Kirill
Iablochkin
|
M2
|
doc. Dr. Ing. Vlastimil Fíla
|
Membrány pro separaci CO2 z bioplynu
|
detail
Membrány pro separaci CO2 z bioplynu
V současné době membránové separační procesy nachází široké uplatnění v řadě průmyslových aplikací (zpracování vod, petrochemický průmysl, potravinářský průmysl, separace plynů). S vývojem nových materiálů dochází k jejich dalšímu rozvoji. Jednou z významně rozvíjejících se aplikací je membránová separace plynů. V současné době kromě separace vodíku, kyslíku a dusíku je pozornost zaměřena i na separaci CO2. Jednou z takovýchto aplikací, na kterou je zaměřena i tato práce, je zpracování bioplynu na biomethan, který lze následně použít jak pro výrobu energie, tak i v chemickém průmyslu. Předkládaná práce se zabývá přípravou a charakterizací polymerních membrán na bázi 6FDA-DAM, Matrimidu, PSU a Ultemu. Uvedené membrány byly připraveny metodou lití z roztoků obsahujících 4 - 8 hm. % daného polymeru v N-methyl pyrrolidonu. Charakterizace připravených membrán byla prováděna pomocí permeačních měření v binární směsi CO2/CH4 na aparatuře s plynovým chromatografem, vybaveným plamenově ionizačním detektorem a metanizérem.
|
9:30
|
Bc.
Jasmína
Mičiaková
|
M2
|
-
|
Príprava trojzložkových katalyzátorov Ni-W-Fe pre zero-gap alkalickú elektrolýzu vody
|
detail
Príprava trojzložkových katalyzátorov Ni-W-Fe pre zero-gap alkalickú elektrolýzu vody
V súčasnej dobe sú primárnym zdrojom energie fosílne palivá. V dôsledku ich postupného vyčerpávania je snaha o hľadanie alternatív. Riešením je koncept vodíkovej ekonomiky s vodíkom ako ekologicky nosičom energie. Používanie vodíka nespôsobuje produkciu skleníkových plynov a predstavuje riešenie dekarbonizácie priemyselných procesov, kde je nutné znižovanie emisií CO2. Alkalická elektrolýza je jeden zo spôsobov výroby vodíka, ktorá je zahrnutá v koncepte vodíkovej ekonomiky. Na urýchlenie kinetiky deja a zníženie energetických nákladov procesu sa využívajú katalyzátory. Cieľom práce bola príprava a optimalizácia podmienok prípravy trojzložkových katalyzátora na báze niklu elektrodepozícou a štúdium katalytických vlastností pripravených katalyzátorov, ktoré sa testovali v zero-gap elektrolyzéri pre alkalickú elektrolýzu vody a morfológia vzoriek bola skúmaná pomocou SEM. Optimalizovali sa parametre elektrodepozície: prúdová hustota, rýchlosť miešania elektrolytu a anóda.
|
9:45
|
Bc.
Stanislava
Mikulášiová
|
M2
|
-
|
Problém prekročenia obsahu čpavku vo vystripovaných vodách
|
detail
Problém prekročenia obsahu čpavku vo vystripovaných vodách
Cieľom procesu stripovania kyslých vôd je zbavenie týchto vôd sírovodíka a čpavku ako aj dodržanie limitnej hodnoty obsahu čpavku vo vystripovanej vode. Prekročenie spomínanej hodnoty spôsobuje narušenie technologického režimu na biologickom stupni čističky odpadových vôd. Ako hlavné príčiny vzniku rizikovej situácie boli identifikované nepostačujúce vykúrenie kolóny a neštandardná kvalita suroviny. Pri analýze dát boli k vzorkám s prekročeným limitom obsahu čpavku vo vystripovanej vode, hľadané príčiny pozorovaním režimu na prevádzkach produkujúcich a spracúvajúcich kyslé vody. Ako častá príčina nedostatočného vykúrenia kolóny bol určený nestály tlak pary. Z dôvodu hľadania príčiny neštandardnej suroviny bola vytvorená mapa kyslých vôd. Materiálová bilancia poukázala na pravdepodobné problematické kontinuálne procesy. Ďalšou príčinou môžu byť diskontinuálne procesy, na ktoré vplýva ľudský faktor. Výkyvom v parnej sieti možno pripísať 5% nevyhovujúcich vzoriek, preto sa upriamila pozornosť na riešenie problému neštandardnej kvality suroviny. Jedným z riešení by bolo efektívnejšie prečistenie suroviny pred vstupom do kolóny ako aj odstavenie problematických prúdov, čistenie zariadení počas odstávok, vybudovanie zbernej nádrže na kyslé vody, zlepšenie kooperácie medzi prevádzkami.
|
10:00
|
Bc.
Petr
Lodňánek
|
M2
|
Ing. Ivona Sedlářová, Ph.D.
|
Oxidace síranu železnatého vzduchem
|
detail
Oxidace síranu železnatého vzduchem
V průmyslu v ČR i ve světě vzniká velké množství odpadních vod s obsahem síranových iontů a iontů železa. Možným postupem pro odstranění železa z těchto roztoků je oxidace železnatých iontů na železité a jejich následná precipitace ve formě pevné fáze (hydroxidy, oxidy a oxidy-hydroxidy železnatých a železitých iontů v různém poměru). V práci se sleduje oxidace roztoku síranu železnatého vzduchem v izotermním vsádkovém, intenzivně míchaném reaktoru. V průběhu experimentu jsou odebírány vzorky, ve kterých se stanovuje koncentrace železnatých iontů fotometricky, s využitím fenantrolinu. Práce spočívá v pozorování chování popsaného reakčního systému při různém pH.
|
10:15
|
Bc.
Filip
Stankuš
|
M2
|
Ing. Miloslav Lhotka, Ph.D.
|
Experimentální studie vybraných termochemických reakcí
|
detail
Experimentální studie vybraných termochemických reakcí
S neustále zvyšující se spotřebou ropy je nutnost její těžbu provádět stále na hůře dostupných místech (např. mořská a oceánská dna). K těžbě ropy se používá jev „nadnášení parafínu“, který je značně zkomplikován na místech o nízkých teplotách, jelikož zde může docházet k ucpávání potrubí voskovými usazeninami. Jedním z nejčastěji používaných řešení tohoto problému jsou reakce, při kterých dochází ke generování plynu in-situ za současného vývoje tepla. Do této kategorie je možné zařadit reakci mezi dusitanem sodným a chloridem nebo dusičnanem amonným. Tyto reakce jsou vysoce exotermní a generuje se velké množství plynného dusíku. Za určitých podmínek mohou v reakčním systému probíhat vedlejší reakce, které vedou ke vzniku NO a NO2. Cílem práce bylo určení optimálních provozních podmínek reakce, aby převážně probíhala s vysokým výtěžkem reakce mezi dusitanem sodným a chloridem amonným a minimalizovala se vedlejší reakce produkující NOx.
|
10:30
|
Bc.
Světlana
Trundová
|
M2
|
doc. Ing. Martin Zlámal, Ph.D.
|
Hydrotermální příprava nanostrukturních titanátů
|
detail
Hydrotermální příprava nanostrukturních titanátů
Nanostrukturní sloučeniny titanátů nebo oxidu titaničitého připravované z částic TiO2 v prostředí NaOH našly své uplatnění pro své unikátní strukturní vlastnosti např. v oblasti katalýzy. Mechanismus jejich tvorby je založen na oddělování nanoplátů titanátů z původních částic oxidu titaničitého vlivem vysoce koncentrovaného hydroxidu sodného a jejich následné přeměně, tzv. rolováním do formy nanotrubic či nanotyčí. Tato práce se zabývá syntézou nanostrukturních sloučenin titanu pomocí hydrotermální metody. První částí přípravy nanotrubic TiO2 byla optimalizace syntézy, proto byl studován vliv několika parametrů, které mají zásadní vliv pro přípravu těchto nanostruktruních sloučenin, tj. koncentrace hydroxidu sodného, teplota reakce a předmíchání směsi TiO2 s roztokem NaOH před samotnou hydrotermální syntézou. Ověření morfologie částic bylo provedeno pomocí elektronové mikroskopie, prvkové a krystalografické složení bylo analyzováno pomocí XRF a XRD. U vybraných vzorků byla stanovena tepelná stabilita metodou TG/DTA a velikost specifického povrchu metodou BET (N2). Velikost připravovaných částic byla změřena metodou laserové difrakce.
|