Navazující magisterský studijní program „Energetika a procesní inženýrství“, specializace „Procesní inženýrství“

Směrové předměty oboru

1.semestr:

• Přenosové jevy v procesním inženýrství – anotace
  • vyučující: prof. Ing. Tomáš jirout, Ph.D.
  • náplň kurzu: Předmět poskytne teoretický základ pro studium jednotkových operací probíhajících v procesních a zpracovatelských zařízeních. Bilancování přenosu hybnosti v tekutinách. Úvod do inženýrské reologie a základy reometrie. Smykové proudění. Přenos hybnosti při turbulentním proudění. Potenciální proudění. Využití aplikací přenosu hybnosti pro analýzu rozložení doby zdržení. Bilance mechanické energie a entalpie. Využití inspekční analýzy přenosových rovnic. Prohloubení znalostí z přenosu tepla, zejména při fázových změnách a v heterogenních systémech. Přenos tepla zářením. Teorie přenosu hmoty molekulární difúzí, konvekcí, s chemickou reakcí a přenos hmoty mezi fázemi. Analýza podobnostních jevů.
• Hydromechanické procesy – anotace
  • vyučujícící: prof. Ing. Tomáš jirout, Ph.D.; Ing. Stanislav Solnař
  • náplň kurzu: Provedení, principy činnosti a základní provozní a projekční výpočty následujících procesních zařízení: potrubní větve a sítě, náplňové a patrové kolony, filtrační zařízení (koláčové a hloubkové filtry), usazovací zařízení, odstředivky a cyklóny, fluidní zařízení, míchací zařízení, zásobníky a dopravníky na sypké materiály, drtiče a mlýny, granulátory, mísiče, zařízení pro mechanické i hydraulické třídění a rozdružování, vytlačovací, vstřikovací a vyfukovací stroje, válcovací zařízení. Hlavní pozornost je věnována zejména konstrukčnímu provedení těchto zařízení a osvojení si zásad jejich použití, provozování a údržby v procesním průmyslu a v příbuzných odvětvích.
• Stavba procesních a zpracovatelských zařízení – anotace
  • vyučující: doc. Ing. Pavel Hoffman, CSc.; doc. Ing. Lukáš Krátký, Ph.D.
  • náplň kurzu: Předmět si klade za cíl seznámit studenty se základy návrhu, dimenzování a konstruování procesních a zpracovatelských strojů a aparátů. Studenti získají přehled o základním konstrukčním uspořádání strojů a aparátů, o metodice konstrukčního návrhu výměníku tepla a mechanicky míchané nádoby s přenosem tepla, o volbě vhodného konstrukčního materiálu, o metodice pevnostních výpočtů a zásadách konstruování včetně informací o výrobě, zkoušení a provozování strojů a aparátů.
• Měření ve zpracovatelském průmyslu – anotace
  • vyučující: Ing. Martin Dostál, Ph.D.
  • náplň kurzu: Metody měření stavových a procesních veličin (teplota, tlak, průtok, rychlost, hustota, viskozita, velikost částic, …) a jejich převod na veličiny elektrické včetně následného zpracování. Aplikace měřicích metod na aparátech zpracovatelského průmyslu (výměníky tepla, odparky, sušárny, destilační kolona, míchaný reaktor, …). Analýza dějů probíhajících v aparátech a diagnostika aparátů (počítačová tomografie, RTD).
• Projekt I. – anotace
  • vyučující: doc. Ing. Lukáš Krátký, Ph.D.
  • náplň kurzu: Individuální semestrální konstrukční projekt obvykle zaměřený na návrh, pevnostní výpočet a přípravu výrobní dokumentace vybraného zařízení (např.: ohřívač, chladič, kondenzátor, vařák, odparka, jednostupňová turbína, ventilátor, čerpadlo, mechanicky míchaná nádoba s ohřevem, adsorbér, absorbér, destilační kolona) ze zpracovatelského průmyslu a z energetických systémů.

2.semestr:

• Tepelné procesy a výměníky tepla – anotace
  • vyučující: Ing. Martin Dostál, Ph.D.; Ing. Viktor Vajc; doc. Ing. Tomáš Dlouhý, CSc.
  • náplň kurzu: Teoretické základy termodynamických a hydrodynamických výpočtů výměníků tepla a jejich konstrukce. Termodynamické výpočty a konstrukce odparek a sušáren. Tepelné zpracování potravinářských látek a nekonvenční metody ohřevu (přímý ohmický ohřev a ohřev mikrovlnný). S principem jednotlivých procesů a stanovováním procesních charakteristik zařízení se studenti seznámí v rámci laboratorních cvičení v poloprovozní laboratoři ústavu.
• Fyzikální chemie – anotace
  • vyučující: doc. Ing. Radek Šulc, Ph.D.; Ing. Jaromír Štancl, Ph.D.
  • náplň kurzu: Základní pojmy. Skupenské stavy látek. Stavové chování tekutin (ideální a reálné chování). Termodynamické vlastnosti tekutin. První a druhý zákon termodynamiky. Chemická termodynamika. Fázové rovnováhy jednosložkové a vícesložkové (kapalina ? pára, kapalina ? kapalina, kapalina ? tuhá fáze, tuhá fáze ? plyn). Povrchové jevy (adsorpce). Teorie a aplikace termodynamiky roztoků. Reakční kinetika a chemická rovnováha. Termodynamická analýza systémů.
• Projektování a provoz výrobních linek – anotace
  • vyučující: prof.Ing. Tomáš Jirout, Ph.D.; Ing. Michal Netušil, Ph.D.; Ing. Jiří Moravec, Ph.D.; Ing. Jaromír Štancl, Ph.D.
  • náplň kurzu: Životní cyklus projektu. Pojmy a účastníci výstavby. Studie proveditelnosti. Projektová dokumentace procesní technologie, kusové technologie a budovy. Bilancování linek. Legislativa stavby. Náklady stavby, jejich struktura a odhady. Ekonomické posouzení výnosnosti projektu. Dodavatelské systémy. Smluvní vztahy. Projektové řízení. Údržba a provozování linek. Bezpečnost provozu.
• Modelování, řízení a analýza procesů – anotace
  • vyučující: doc. Ing. Karel Petera, Ph.D.; Ing. Jan Skočilas, Ph.D.
  • náplň kurzu: Matematické modelování a numerické řešení problémů v procesním inženýrství, numerické metody pro řešení obyčejných a parc. diferenciálních rovnic popisující procesy v aparátech a zařízeních. Optimalizační metody, regresní analýza, identifikace parametrů, řízení procesů a stabilita systémů. Počítačové simulace s využitím programů MATLAB a ANSYS CFD.
    
• Projekt II. – anotace
  • vyučující: Ing. Jiří Moravec, Ph.D.; Ing. Jaromír Štancl, Ph.D.
  • náplň kurzu: Náplní předmětu je zpracování vstupní rešerše na dané téma, určené vedoucím projektu, provedení praktické výpočtové části rovněž dle pokynů vedoucího, shrnutí výsledků do semestrální práce a prezentace výsledků. Zadávané téma může být směřováno k budoucímu tématu diplomové práce. Student odevzdává semestrální práci k připomínkám a revizím vyučujícímu, úspěšné splnění předmětu je podmíněno schválením semestrální práce vyučujícím. Zadání semestrální práce respektuje úroveň znalostí studentů v rámci absolvovaných odborných předmětů.

3. semestr:

• Chladicí technika a tepelná čerpadla – anotace
  • vyučující: prof. Ing. Jiří Petrák, CSc.
  • náplň kurzu: Názvosloví v chladicí technice, tepelné diagramy a parní tabulky chladiv. Jednostupňový tepelný oběhy parní (kompresorový). Úvod do vícestupňových oběhů parních a oběhů absorpčních, proudových a plynových. Základní chladiva, jejich rozdělení, značení, vlastnosti a jejich vliv na životní prostředí. Úvod do tepelných čerpadel a jejich použití v otopném systému a v ohřevu teplé vody. Akumulace tepla, Zdroje nízkopotenciálního tepla a pohony tepelných čerpadel. Legislativa ČR a EU týkající se chladicích zařízení a tepelných čerpadel.
• Difúzně separační procesy – anotace
  • vyučující: doc. Ing. Radek Šulc, Ph.D.
  • náplň kurzu: Předmět difúzně separační procesy seznamuje s procesy a zařízeními, kde dochází k dělení směsí kapalin a plynů na základě principů fyzikálně chemických rovnováh, či mechanismů přenosu hmoty. Tyto procesy se využívají pro čištění plynných, kapalných roztoků i pro získávání žádaných produktů ze směsí. S principem jednotlivých procesů a stanovováním procesních charakteristik zařízení se studenti seznámí v rámci laboratorních cvičení v poloprovozní laboratoři ústavu.
• Reaktory a bioreaktory – anotace
  • vyučující: doc. Ing. Karel Petera, Ph.D.; doc. Ing. Lukáš Krátký, Ph.D.
  • náplň kurzu: Návrh zařízení, ve kterých dochází k přeměně výchozích složek chemickou nebo biochemickou reakcí na výsledné produkty. Principy návrhu základních typů reaktorů a bioreaktorů na základě znalosti reakční kinetiky. Základy návrhu konstrukčního uspořádání, použití speciálních materiálů, a další záležitosti důležité z hlediska provozu (utěsňování, kmitání). Aplikace je v oblasti chemického, farmaceutického a potravinářského průmyslu.
• Úvod do kryogenní techniky – anotace
  • vyučující: doc. Ing. Jan Skočilas, Ph.D.
  • náplň kurzu: Předmět je zaměř na seznámení studentů s problematikou návrhu a provozu zařízení kryogenní techniky. Předkládá základní principy a technologie dosažení nízkých teplot, vhodné materiály a konstrukce. Ukazuje příklady výroby, montáže a provozu zařízení určených pro práci za nízkých teplot.
• Čištění odpadních vod a plynů – anotace
  • vyučující: doc. Ing. Radek Šulc, Ph.D.
  • náplň kurzu: Fyzikálně chemické principy čištění odpadních vod a plynů, příklady strojního řešení různých způsobů čištění OV i plynů, ekologické požadavky, příklady návrhů a výpočtů vybraných technologií čištění OV i plynů, globální ekologické souvislosti vč. ekonomického posouzení.
• Zařízení a technologie pro zpracování plastů a silikátů – anotace
  • vyučující: prof. Ing. Tomáš Jirout, Ph.D.
  • náplň kurzu: Doprava, směšování a sdílení tepla pro viskózní kapaliny a pasty. Zpracovatelské operace a zařízení. Provedení, principy činnosti a návrhové výpočty klíčových zařízení pro zpracování plastů a silikátů.
• Projekt III. – anotace
  • vyučující: pedagogové ústavu
  • náplň kurzu: Individuální práce na zadaném problému. Zpracování výsledků práce formou zprávy.

4. semestr:

• Zařízení a technologie pro zpracování odpadů – anotace
  • vyučující: doc. Ing. Lukáš Krátký, Ph.D.
  • náplň kurzu: Předmět si klade za cíl seznámit studenty s tradičními zařízeními a technologiemi pro zpracování tuhých odpadů, kapalných odpadů a plynných emisí. Studenti získají přehled o proudových technologických schématech, hmotových bilancích, energetických bilancích a o ekonomice provozu metod spalování, skládkování, kompostování tuhých odpadů, o technologiích čištění odpadních vod, a o technologiích čištění plynných emisí včetně nových trendů zpracování odpadů chemickými, termochemickými metodami (pyrolýza, zplyňování, FT syntéza na chemikálie), biochemického zpracování (anaerobní a aerobní fermentace) a biologickými metodami.
• Výrobní linky potravninářského průmyslu – anotace
  • vyučující: doc. Ing. Jan Skočilas, Ph.D.
  • náplň kurzu: Principy, zásady a metodika návrhu výrobních linek, komplexní řešení linek v návaznosti na ostatní provozy, odpady, energetiku a životní prostředí. Charakteristiky technologických postupů a používaných strojních zařízení. Příklady návrhu a optimalizace linek v potravinářském a příbuzném průmyslu.
• Výrobní linky chemického průmyslu – anotace
  • vyučující: doc. Ing. Radek Šulc, Ph.D.
  • náplň kurzu: Principy, zařízení základních průmyslových výrob. Výroba základních anorganických a organických látek. Zpracování ropy a petrochemie. Průmyslová elektrochemie. Sklo, keramika, stavební hmoty. Základy výrob technicky důležitých plastických hmot. Tenzidy. Celulóza a papír. Biotechnologie. Pomocná zařízení výrob.
• Diplomový projekt – anotace
  • vyučující: vyučující ústavu
  • náplň kurzu: Diplomový projekt je závěrečná samostatná činnost studenta při řešení a zpracování diplomové práce. Projekt prověřuje schopnost samostatného logického technického myšlení, orientace v problému, práce s technickými materiály a aplikace nabytých teoretických znalostí studentů.