Studijní plán D202

Studijní plán - Energie a paliva (D202)

1. ročník

Zimní semestr

Povinně volitelné A

Minimalni pocet zapisovaných předmětů: 2

KÓD
Název předmětu
P/C/L
Zakončení
Kredity
KÓD
Název předmětu
P105002
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
"Tento předmět je zaměřen na základy jevů na mezifázových rozhraních pevná látka-tekutina a zahrnuje podrobný popis experimentálních charakterizačních technik zaměřených na určení struktury a chemického složení povrchů
pevných látek. Podrobně jsou probírány jevy adsorpce, katalytické aktivace a transportu látek v porézním prostředí,které jsou uváděny ve spojitosti s průmyslově důležitými aplikacemi v katalýze, elektrochemii a materiálovém
inženýrství."
KÓD
Název předmětu
P215001
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Předmět si mohou zapsat jen studenti DSP, kteří neabsolvovali v magisterském studiu předmět M215003 Petrochemie. Předmět seznamuje studenty s výrobou a využitím nejdůležitějších velkotonážních chemikálií, které se vyrábějí hlavně z ropných frakcí a zemního plynu. Absolventi získají přehled o výrobě a využití etylenu, propylenu, buta-1,3-dienu, benzenu, toluenu, xylenů, vodíku, amoniaku a dalších látek.
KÓD
Název předmětu
P215002
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Předmět si mohou zapsat pouze studenti DSP, kteří neabsolvovali v magisterském studiu předmět M215001 Technologie ropy I a M215002 Technologie ropy II. Studenti získají přehled o jednotlivých rafinérských procesech, termickém a katalytickém krakování a hydrokrakování, hydrogenační rafinaci, katalytickém reformování, izomeraci, alkylaci a polymeraci. Dále získají znalosti o chemismu těchto procesů, používaných katalyzátorech, jednotlivých variantách procesů, vlastnostech získaných frakcí a ekologických aspektech výroby. Seznámí se také s výrobou a vlastnostmi produktů, které rafinerie prodává, výrobou a vlastnostmi biopaliv a jejich využitím jako pohonných hmot v dopravě.
KÓD
Název předmětu
P215003
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Předmět je zaměřen na využití alternativních paliv v dopravě. V úvodu se studenti seznámí s významem alternativních paliv, důvody tohoto způsobu jejich využití a politikou EU v této oblasti. Následně je pozornost zaměřena na výrobu jednotlivých alternativních paliv (biopaliv, syntetických motorových paliv, LPG, zemního plynu, bioplynu a vodíku) jejich vlastnosti a využití jako pohonných hmot v dopravě. Studenti získají komplexní přehled o současných a výhledových trendech výroby alternativních paliv, včetně souvisejících ekonomických otázek.
KÓD
Název předmětu
P215004
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Předmět výrazně rozšiřuje poznatky ohledně teoretických principů a zejména praktických aplikací vybraných separačních, spektroskopických a elektrochemických analytických metod, které jsou použitelné pro charakterizaci komplexních uhlovodíkových směsí a kontaminovaných vzorků z prostředí.
KÓD
Název předmětu
P216001
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Předmět si klade za cíl předat studentům ucelený přehled o fyzikálně-chemických procesech, které probíhají zejména v troposféře a stratosféře, přičemž ani děje ve vyšších atmosférických vrstvách nejsou opomenuty. Náplň předmětu zahrnuje fyzikálně-chemickou charakterizaci atmosféry jako dynamického systému, dále se věnuje tepelné bilanci planety a distribuci teploty v rámci atmosférické stratifikace a podrobný popis mechanismů skleníkového působení plynů a par. Navazující ryze chemická složka předmětu se zabývá reakcemi v čisté troposféře, zejména pak fotooxidačními reakcemi a reakcemi s hydroxylovými radikály. Vzhledem k tomu, že antropogenní zdroje emisí poškozují významné funkce atmosféry stále intenzivněji, velká část předmětu se věnuje chemismu nejvýznamnějších polutantů v troposféře, zvláště pak kysele reagujících plynů, uhlovodíků a jejich derivátů a samostatně pak široké skupině plynů skleníkových. Rovněž samostatně je řešen mechanismus stratosférické destrukce ozonu.
KÓD
Název předmětu
P216002
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Předmět se zabývá principy aplikovanými při snižování emisí do ovzduší u vybraných technologií včetně produkce elektrické energie a tepla. Proces snižování emisí do ovzduší probíhá v jednotlivých technologických uzlech, kde jsou posuzovány možnosti aplikací příslušných chemickotechnologických operací vedoucích k separaci polutantů dané technologie. Environmentální technologie jsou nakonec popsány bilančními tabulkami, kde jsou zachyceny hmotnostní a tepelné proudy celé technologie. Nakonec jsou porovnávány různé environmentální technologie ochrany ovzduší jak z hlediska účinnosti, tak podle ekonomických kritérií.
KÓD
Název předmětu
P216003
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Cílem předmětu je posluchače seznámit s širokou tématikou zahrnující oblasti měření a metrologie podél celého technologického řetězce využití paliv s vysokým obsahem methanu s důrazem jak na procesní měření, tak na měření fiskální a to z pohledu kvalitativních parametrů i stanovaní protečeného množství komodity. Předmět klade velký důraz na schopnost navrhnout vhodné systémy měření pro specifické situace v odvětví. Předmět se dále věnuje aktuálním trendům nejen v oblasti R&D plynných paliv s vysokým obsahem methanu, jako je problematika Hythane, implementace technologií Power-to-Gas do stávajících systémů ale i nasazování moderních technických a softwarových nástrojů pro optimalizaci provozu přepravních a distribučních systémů.
KÓD
Název předmětu
P216004
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Cílem předmětu je získání základních znalostí metod hodnocení kvality ovzduší a vlivu zdrojů znečišťujících látek na kvalitu ovzduší. Předmět zahrnuje popis metod stanovení hlavních znečišťujících látek včetně obecných pravidel pro jejich monitoring a měření průtoku plynu potrubím.
KÓD
Název předmětu
P216005
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Cílem předmětu je studenty podrobně seznámit s hlavními tématy zpracování a využití zemního plynu. Vedle náhledu do problematiky vzniku zemního plynu předmět popisuje úpravu vytěženého zemního pro potřeby přepravní soustavy. Předmět se zároveň věnuje stavovým a transportním vlastnostem přepravovaného zemního plynu spolu s kvalitativním a kvantitativním měřením na předávacích stanicích. V neposlední řadě je předmět zaměřen na využití zemního plynu jako chemické suroviny a jeho využití pro výrobu kapalných uhlovodíků.
KÓD
Název předmětu
P216006
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Cílem předmětu je seznámit studenty s pokročilými metodami látkové a energetické bilance při spalování všech druhů paliv. Dále se předmět zabývá chemickou rovnováhou a chemickou kinetikou spalovacích reakcí a reakcí vedoucích ke vzniku látek znečišťující životní prostředí. Předmět se dále věnuje moderním nízkoemisním technologiím energetického využití paliv.
KÓD
Název předmětu
P216007
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Cílem předmětu je studenty podrobně seznámit s hlavními druhy adsorpčních materiálů, jejich charakteristickými vlastnostmi, způsoby výroby a typickými oblastmi nasazení v technické praxi. Dále se studenti seznámí se základními typy adsorpčních zařízení používanými k čištění a separaci plynných a kapalných směsí v technické praxi, režimy jejich činnosti, typickými oblastmi nasazení a dalšími technickými parametry. Studenti se také naučí, jak správně navrhovat adsorpční zařízení pro technické použití, vypočítat jejich optimální velikost, zvolit optimální pracovní režim a odhadnout provozní a investiční náklady.
KÓD
Název předmětu
P216008
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Kurz je zaměřen na problematiku termochemické konverze biomasy a materiálů na její bázi a na energetické a materiálové využití vznikajících plynných, pevných a kapalných produktů. Součástí kurzu je prohloubený přehled všech fyzikálně-chemických vlastností biomasy (elementární složení, obsah prchavé hořlaviny, obsah popele a jeho vlastnosti) a jejich dopad na vlastnosti biomasy a možnosti termochemického zpracování a využití pro výroby tepla, elektrické energie, transportních biopaliv druhé generace a dalších chemických látek.
Kurz je také zaměřen na analýzu existujících omezení při využití biomasy pro energetické a materiálové účely spojených s dostupností vhodných zdrojů (typ, jejich plošná hustota a dostupnost, tržní cena) a překonáním současných technologických problémů spojených s realizací procesů termochemické konverze biomasy.
V kurzu jsou uvedeny jak klasické (spalování, zplyňovaní v pevném a fluidním loži, pomalá střední a nízkoteplotní pyrolýza), tak i nové termochemické postupy (torefakce, rychlá pyrolýza, vícestupňové zplyňování, výroba biocharu, konverze v podmínkách nadkritické vody) využívané pro konverzi energie biomasy. Součástí kurzu je také přehled postupů umožňujících výrobu biopaliv druhé generace z plynných a kapalných produktů termochemické konverze. Značný důraz je kladen na celkovou účinnost výroby elektrické energie a dalších produktů a na opatření pro její zvýšení, dále na analýzu úskalí spojených s praktickou realizací demonstračních a průmyslových zařízení. Součástí kurzu je hodnocení procesů výroby elektrické energie a dalších užitečných produktů z hlediska účinnosti a celkového vlivu na životní prostředí.
KÓD
Název předmětu
P218001
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Tento předmět se zabývá fyzikálními a chemickými procesy při přeměnách energií, včetně chemických režimů a interakcí materiál a prostředí.
KÓD
Název předmětu
P218002
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Předmět se zabývá konstrukčními materiály v prostředí energetiky, jejich interakci s prostředím energetických cyklů, kinetickým a termodynamickým principům degradačních dějů a jejich potlačení.
KÓD
Název předmětu
P218003
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Cílem předmětu je vysvětlit studentům podrobněji principy elektrochemických měření reakcí přenosu elektronu na fázovém rozhraní elektroda-elektrolyt z hlediska termodynamiky, kinetiky a reakčního mechanismu. Kurz je věnován reálným systémům, vlivu adsorpce a homogenních procesů na výslednou elektrochemickou odezvu. Kromě základních elektrochemických metod výzkumu, kurz zahrnuje také impedanční a admitanční metody a jejich využití v praxi. Pozornost je věnována instrumentaci, matematické simulaci elektrochemických měření a speciálním technikám výzkumu (spektroelektrochemie, AFM a STM zobrazování povrchů v elektrochemickém uspořádání). U posluchačů je předpokládána znalost základů fyzikální chemie včetně teorie silných a slabých elektrolytů.
KÓD
Název předmětu
P218004
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Předmět je zaměřen na materiálová řešení technologií v jaderné energetice, současná i některá budoucí, prezentována je i oblast bezpečnosti, legislativy. Degradační děje typické pro jadernou energetiku a způsoby potlačení těchto dějů.
KÓD
Název předmětu
P218005
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Cílem předmětu je přispět k porozumění udržitelnosti našich současných energetických systémů. Udržitelnost zde znamená zachování diverzity a produktivity na co nejdelší dobu, nejlépe však na dobu neurčitou. Stávající zdroje energie založené převážně na fosilních palivech a uranu prodělávají v současnosti systémovou změnu. Existují tři hlavní aspekty energetického přechodu: energetická účinnost snižuje růst poptávky; dekarbonizace odvětví elektřiny; a elektrifikace sektorů konečného využití energie. Cílem je reflektovat tento pozoruhodný pokrok na poli alternativních metod a technologií pro výrobu základních energetických nosičů jako jsou teplo, transportní paliva a silová elektrická energie. Tuto systémovou změnu nebude možno provést bez přechodné podpory stávajících fosilních a jaderných zdrojů, cílem je však hledat potenciální řešení pomocí znalostí nízkoemisních energetických systémů, jejich fyzikálních principů, ekonomiky, vlivu na životní prostředí a jejich integrace do nadnárodních energetických systémů. Rychle se rozvíjející sektor obnovitelných energií přechází z fáze inovační (do 2 % penetrace trhu) do fáze vrcholící (5-10 % penetrace trhu), v této fázi bude vrcholit i spotřeba fosilních paliv. V delším horizontu bude následovat fáze rychlé změny (10-50 % penetrace trhu OZE), přičemž fosilní zdroje se posunou do fáze konec hry. Předmět si mohou zapsat jen studenti DSP, kteří neabsolvovali v magisterském studiu předmět Alternativní zdroje energie.
KÓD
Název předmětu
P218006
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Předmět Membránové a sorpční procesy v úpravě vody se zabývá separací iontových součástí vody pomocí chemických a fyzikálně-chemických metod. Hlavní pozornost je věnována iontově výměnným, sorpčním a membránovým procesům.

Povinně volitelné B

Minimalni pocet zapisovaných předmětů: 1

KÓD
Název předmětu
P/C/L
Zakončení
Kredity
KÓD
Název předmětu
P105008
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Cílem předmětu je seznámit doktorandy s moderními přístupy k charakterizaci heterogenních katalyzátorů spektroskopickými metodami s důrazem na experimenty za podmínek in situ popř. Operando. Vedle zopakování principu těchto metod a základů procesů při přípravě katalyzátorů jsou probrány hlavní postupy strukturní a povrchové analýzy při sledování povrchových změn katalyzátorů ve stádiu přípravy, vlastní katalýzy a v průběhu deaktivace. Přednášky jsou doplněny příklady řešení strukturních problémů a řešení vztahu mezi strukturou a aktivitou heterogenních katalyzátorů.
KÓD
Název předmětu
P106001
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Předmět prohlubuje znalosti spojené s teoretickými principy koroze a protikorozní ochrany kovů, s mechanizmy jednotlivých
nerovnoměrných forem koroze a chováním kovů ve významných korozních prostředích.
KÓD
Název předmětu
P106002
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Předmět podává detailní informace o struktuře, vlastnostech a použití kovových materiálů. Popsány jsou slitiny
železa i slitiny neželezných kovů. Důraz je kladen na pochopení vztahů mezi strukturou, vlastnostmi a použitím
materiálů.

KÓD
Název předmětu
P111001
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Kurs je určen pro specialisty, kteří využívají nebo se chtějí seznámit s katalytickými aplikacemi v praxi mimo oblast
chemického průmyslu. Vedle rafinérských aplikací si mohou frekventanti dohodnout s přednášejícím přednostní
zaměření na aplikace v ochraně životního prostředí, v automobilní katalýze, v polymerní katalýze. v asymetrické
katalýze, elektrochemické katalýze, použití enzymů v pracích prostředcích a dalších speciálních aplikacích podle
jejich odborného zájmu. Přednášky a cvičení jsou přednostně nabízeny v anglickém jazyce.
KÓD
Název předmětu
P215005
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Předmět významně rozšiřuje teoretické i praktické znalosti infračervené a Ramanovy spektroskopie, hmotnostní spektrometrie, kapalinové a plynové chromatografie, nukleární magnetické rezonance a dalších metod instrumentální analýzy. Důraz je kladen na aplikaci těchto metod na vzorky různých ropných frakcí, biopaliv, všech složek životního prostředí a na správnou interpretaci výsledků. Předmět je vyučován modulově podle zvolené analytické metody. Student si v rámci předmětu zvolí minimálně dva ze čtyř nabízených modulů.
KÓD
Název předmětu
P215006
P/C/L
Zakončení
Kredity
2/1/0
J
0
Předmět je zaměřen na využití rozšířeného software pro simulaci chemicko-technologických procesů Aspen Hysys při řešení rafinérských a petrochemických provozů. Zahrnuje úvod a seznámení s podstatnými částmi programového balíku, dále řešení specifických operací využívaných ve zpracování ropy. Výuka je vedena formou workshopu s podstatným podílem samostatné práce studenta. Součástí workshopu je vyřešení projektu, jehož zadání je voleno podle technologického zaměření studenta.
KÓD
Název předmětu
P215007
P/C/L
Zakončení
Kredity
2/1/0
J
0
Workshop trvající 4-5 dní je zaměřen na zdokonalení prezentačních dovedností studentů a jejich schopnost diskutovat různá témata z oboru energie a paliva. Workshop bude řízen zkušenými pedagogy, kteří budou podněcovat účastníky k diskusi, pro kterou bude vymezena dostatečně dlouhá doba.
KÓD
Název předmětu
P215008
P/C/L
Zakončení
Kredity
2/1/0
J
0
Předmět je zaměřen na plánování, optimalizaci provozu a technologický rozvoj reálných rafinerií. Opírá se obecně o využití metody lineárního programování, speciálně o použití software společnosti AspenTech PIMS. Zabývá se nezbytnými vstupními daty k uvedenému účelu, postupem výpočtu, obsahem, interpretací a využitím výsledků. Výuka je vedena převážně formou workshopu, s podstatným podílem samostatné práce studenta nebo malé skupiny studentů. Součástí workshopu je pro zadané portfolio a množství produktů navržení vlastní rafinérie a optimalizace jejího provozu.
KÓD
Název předmětu
P217006
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Předmět je zaměřen na výrobu pitné vody z vody podzemní a povrchové. Jsou rozebírány technologické procesy, včetně speciálních metod. Předmět se věnuje jednotlivým technologickým krokům i celkové optimalizaci technologické linky s ohledem na složení surové vody. Nemalá pozornost je soustředěna i na zpracování odpadů, tedy separaci a zahušťování suspenzí, včetně návrhů zařízení, ve kterých uvedené procesy probíhají. V neposlední řadě je předmět zaměřen i na novinky v oboru úpravy vody, aby studenti jeho absolvováním získali jak klíčové teoretické znalosti oboru, tak přehled o současných technologiích používaných v tomto oboru a výzkumu.
KÓD
Název předmětu
P217008
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Předmět si mohou zapsat jen studenti DSP, kteří neabsolvovali v magisterském studiu předmět M217016 Fyzikálně chemické čištění odpadních vod. Předmět je zaměřen na prohloubení znalostí studentů v oblasti fyzikálně-chemických metod čištění odpadních vod. Studenti jsou podrobně seznámeni s principy a návrhovými a provozními parametry nejmodernějších technologií. Technologie jsou srovnávány z hlediska využitelnosti pro odstraňování různých typů polutantů, je posuzována jejich technická a ekonomická náročnost. Nechybí konkrétní příklady aplikací jednotlivých metod čištění. Náplň předmětu může být upravena podle výzkumného zaměření konkrétní doktorské práce.
KÓD
Název předmětu
P403006
P/C/L
Zakončení
Kredity
2/1/0
J
0
Přednášky pro doktorandy jsou zaměřeny na moderní pohled do koloidní a povrchové chemie, její teorii a aplikace. Předmět je věnován problematice jevů na fázových rozhraních a jejich aplikaci při popisu základních charakteristik disperzních soustav, jejich členění, vzniku a stability, povrchových interakcí a specifických fyzikálně chemických vlastností (molekulárně kinetických, optických, elektrických a rheologických).
Zvláštní pozornost je věnována soustavám s nanoskopickými částicemi, tj. koloidním soustavám, a jejich využití při studiu adsorbátů a povrchových reakcí.
KÓD
Název předmětu
P403007
P/C/L
Zakončení
Kredity
2/1/0
J
0
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.
KÓD
Název předmětu
P403014
P/C/L
Zakončení
Kredity
2/1/0
J
0
Předmět navazující a doplňující základní VŠ výuku fyzikální chemie z hlediska využití fyzikální chemie v pokročilých aplikacích. Důraz je kladen zejména na termodynamiku a chemickou kinetiku s ohledem na skladování energie a reakční inženýrství. Předmět je určen pro doktorandy, kteří si chtějí doplnit a rozšířit základní znalosti v oboru.

KÓD
Název předmětu
P409002
P/C/L
Zakončení
Kredity
3/0/0
J
0
Předmět zahrnuje diskusi reakční kinetiky homogenních i heterogenních reakcí,
popis transportních procesů u reakcí katalyzovaných tuhými látkami,
nekatalytické reakce tuhá fáze-tekutina, deaktivaci katalyzátorů,reakce plyn-
tekutina, modelování vsádkových,trubkových a míchaných průtočných reaktorů,
studium charakteru toku v reaktorech, reaktory s fluidní vrstvou a multifázové reaktory.
Součástí studia je řešení příkladů.