témavezető: Dénes Ferenc
helyszín (magyar oldal): BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék helyszín rövidítés: EGR
A kutatási téma leírása:
a.) Előzmények: A kőolajszármazékok részbeni vagy teljes kiváltása bioetanollal globális szinten évről-évre egyre nagyobb mértékű. A bioetanol előállításának energiaigénye viszont meglehetősen magas, amiből jelentős részt tesz ki a betöményítés és a dehidratáció. Előbbit többoszlopos folyamatos rektifikálással, utóbbit számos egyéb módon végezhetik (heteroazeotrop rektifikálás, adszorpció, pervaporáció stb.). A műveletek típusának helyes megválasztásával, a műveleti paraméterek optimális értéke mellett, valamint a hulladék hő- és anyagáramok gyártási folyamaton belüli hasznosításával nagyarányú energiamegtakarítás elérése várható. A téma 2015-ben történt megkezdése óta két szakdolgozat és egy diplomaterv készült.
b.) A kutatás célja: A bioetanol gyártása energiahatékonyságának növelése a megfelelő művelettípusok megválasztásával, azok műveleti paramétereinek optimalizálásával és energiaintegrációval.
c.) Az elvégzendő feladatok, azok fő elemei, időigénye:
- Irodalomkutatás (alkalmazott elválasztási módszerek és energiaintegrációk, kiindulási anyagok pontos összetétele): ½ év
- Elválasztási műveletek szimulációja ipari és laboratóriumi méretben: 1 év
- Laboratóriumi vizsgálatok (berendezések tervezése, megépítése, mérések): 1 év
- Hőintegrált elválasztási folyamatok vizsgálata modellezéssel: 1 év
- Eredmények kiértékelése, a dolgozat megírása: ½ év
d.) A szükséges berendezések: Az elméleti és szimulációs vizsgálatokhoz ChemCAD, illetve ASPEN Plus folyamatszimulátor, valamint tetszőleges komputeralgebrai rendszer (MathCAD, Maple) használata szükséges. A folyamatok esetleges laboratóriumi vizsgálatához szükséges berendezések (folyamatos rektifikáló oldalelvételi lehetőségekkel, adszorber, pervaporátor) megtervezendők és megépítendők.
e.) Várható tudományos eredmények: A bioetanol-gyártás elválasztó műveletei típusainak helyes megválasztásával, a műveleti paraméterek optimális értékének alkalmazása mellett, valamint a hulladék hő- és anyagáramok gyártási folyamaton belüli hasznosításával jelentős energiamegtakarítás elérése várható.
f.) Irodalom:
Denes, F., P. Lang, G. Modla, X. Joulia, New double column system for heteroazeotropic batch distillation, Computers & Chemical Engineering, 33, pp. 1631-1643. (2009)
Denes, F., P. Lang, X. Joulia, Generalised closed double-column system for batch heteroazeotropic distillation, Separation and Purification Technology, 89, pp. 297-308. (2012)
Enweremadu, C., Energy Conservation in Ethanol-Water Distillation Column with Vapour Recompression Heat Pump, Distillation - Advances from Modeling to Applications, ISBN: 978-953-51-0428-5, InTech (2012)
Modla, G., P. Lang, Energy saving for batch distillation with mechanical heat pumps, Chemical Engineering Transactions, 35, pp. 301-306. (2013)
felvehető hallgatók száma: 1
Jelentkezési határidő: 2017-10-19
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Bejelentkezés
