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. Intenzifikace procesu primární úpravy ropy a zemního plynu

   Petrochemický průmysl je velkým producentem i spotřebitelem různých forem energie. Přibližně 10 % celkové světové produkce energie se využívá právě v zařízeních tohoto průmyslového odvětví. Těžba ropy a zemního plynu, injektáž plynu pro regeneraci ropy, ohřev reaktorů, výroba koncových produktů a jejich doprava - to vše jsou energeticky náročné procesy. Na druhé straně jsou petrochemické provozy příkladem velkého plýtvání energií v důsledku její snadné dostupnosti. Kritickou otázku udržitelné energetiky mají pomoci vyřešit obnovitelné zdroje energie. Zvyšování energetické efektivity tradičních průmyslových odvětví je však v současnosti stejně důležitou a účinnou cestou. Tématem této disertační práce je zvýšení energetické efektivity technologií v procesu primární úpravy ropy a zemního plynu. Hlavní pozornost bude věnována zpracování zemního plynu. Analýza procesu bude provedena na základě reálných provozních dat z různých lokalit. Budou navrženy vhodné způsoby zvýšení výkonu a účinnosti tohoto procesu a dale budou identifikována vhodná úsporná opatření. Práce se na jedné straně zaměří na zefektivnění provozu jednotlivých zařízení včetně jejich řízení a na druhé straně ověří navrhované technologické úpravy na vytvořeném matematickém modelu procesu.

   Školitel: Máša Vítězslav, doc. Ing., Ph.D.

2. Moderní přístupy zpracování rozsáhlých dat z oběhového hospodářství

   Cílem dizertační práce bude vývoj analytického nástroje pro zpracování vícerozměrných prostorově distribuovaných datových sad v oblasti odpadového hospodářství se zaměřením na problematiku oběhového hospodářství. Analýza bude cílena na vybrané klíčové prvky zpracovatelského řetězce odpadů včetně oblasti jejich dopravy. Student rozšíří svoje znalosti z okruhu programování a statistických metod a využije je pro zpracování reálných dat. Práce bude rozšiřovat již existující modelovací nástroje NERUDA a Justine vyvinuté na Ústavu procesního inženýrství (ÚPI). Důraz bude kladen na vhodnou softwarovou implementaci a nasazení dostupných výpočetních kapacit. Budou řešeny tyto body: • Seznámení se s problematikou oběhového hospodářství a faktory, které ji ovlivňují • Nastudování principů existujících nástrojů NERUDA a Justine • Rozšíření programovacích technik a potřebného matematického aparátu • Vývoj a implementace postupů do původního softwaru a jeho propojení s existujícími nástroji.

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

3. Rotační bubnové sušení a kalcinace partikulárních látek - experiment a modelování

   Práce bude zaměřena na analýzu a modelování procesů v rotačních sušárnách a kalcinačních pecích. Součástí práce bude provádění měření, statistické vyhodnocování dat a zpracování dat pro validaci simulačních programů. Pozornost bude věnována také konstrukčnímu řešení experimentálních zařízení a měřících postupů, preciznímu řízení procesu a monitorování okrajových podmínek. Modelování procesů v rotační bubnové sušárně a kalcinační resp. sintrovací peci má k sobě velmi blízko a cílem práce bude proto univerzální model pro tato zařízení.

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

4. Simulace fotobioreaktorů

   Účelem práce je zapojení studenta do vývoje vlastních (in-house) simulačních modelů, a to v rámci startujícího grantového projektu. Cílené pěstování mikrořas pro inovativní výrobu různých produktů s vysokou přidanou hodnotou je novým trendem ve vývoji biotechnologií. Optimalizace životního prostředí těchto mikroorganismů vyžaduje kromě jiného schopnost predikovat jejich růst v závislosti na vlastnostech prostředí, které zahrnují řadu parametrů jako např. dostupnost živin či světelné podmínky. Modely pro takové aplikace je nicméně třeba teprve vyvinout. Doktorand bude pracovat na následujících úkolech: • Tvorba CFD modelu pomocí nástrojů ANSYS • Popis vývoje populace mikrořas • Popis interakce mikrořas se světelným zářením Nadstandardní podmínky, které jsou pro zájemce o toto téma připraveny, zahrnují kromě zajímavých platových podmínek práci ve zkušeném týmu s přátelskou atmosférou a spolupráci s akademickými i průmyslovými partnery. Zájemce by měl mít zkušenost s výpočtovou dynamikou tekutin (CFD), být motivovaný pro práci ve výzkumu a schopnost rychle se orientovat v nové problematice (dobré předchozí studijní výsledky).

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