Předmět je zaměřen na projektování, konstruování a modelování procesně intenzifikovaných a energeticky efektivních reaktorů a bioreaktorů pro chemickou a biochemickou konverzi syntézních plynů (H2, CO, CO2) směsí v aplikacích Power-to-X, Waste-to-X a CO2-to-X. Dále budou diskutovány údržba a analýza rizik provozu těchto reaktorů. S principem a provedením jednotlivých typů reaktorů a bioreaktorů (mechanicky míchaný reaktor, reaktory s porézní a fluidní vrstvou, fotobioreaktor) a experimentálním stanovováním základních procesních charakteristik pro jejich inženýrský návrh a scale-up se studenti seznámí v rámci 3 laboratorních cvičení v poloprovozní laboratoři ústavu.
• Základní přehled koncepce a provedení reaktorů, fotoreaktorů a bioreaktorů. Vsádkové a průtočné systémy, reaktory s pístovým, ideálně míchané reaktory.
• Hydrodynamika míchaných vícefázových reaktorů a bioreaktorů.
• Přestup tepla a hmoty v míchaných vícefázových reaktorech a bioreaktorech.
• Přenosové jevy ve šnekových reaktorech.
• Přenosové jevy v reaktorech s porézní a fluidní vrstvou.
• Přenosové jevy ve fotoreaktorech a fotobioreaktorech.
• Konstrukčního uspořádání reaktorů a bioreaktorů laboratorního až průmyslového měřítka. Speciální materiály pro reaktory, hygienický design a technologičnost konstrukce reaktoru. Utěsňování reaktorů.
• Vícefázové gas-liqud a gas-liqud-solid reaktory pro chemické konverze a biotechnologie.
• Fermentory pro výrobu biopaliv, udržitelných potravin, farmacii a ostatní biotechnologické výroby.
• Syntézní reaktory v technologiích Power-to-X.
• Pyrolýzní reaktory v technologiích Biomass-to-X a Waste-to-X
• Fotobioreaktory pro záchyt a fixaci CO2.

• Základní přehled koncepce a provedení reaktorů, fotoreaktorů a bioreaktorů. Vsádkové a průtočné systémy, reaktory s pístovým, ideálně míchané reaktory.
• Hydrodynamika míchaných vícefázových reaktorů a bioreaktorů.
• Přestup tepla a hmoty v míchaných vícefázových reaktorech a bioreaktorech.
• Přenosové jevy ve šnekových reaktorech.
• Přenosové jevy v reaktorech s porézní a fluidní vrstvou.
• Přenosové jevy ve fotoreaktorech a fotobioreaktorech.
• Konstrukčního uspořádání reaktorů a bioreaktorů laboratorního až průmyslového měřítka. Speciální materiály pro reaktory, hygienický design a technologičnost konstrukce reaktoru. Utěsňování reaktorů.
• Vícefázové gas-liqud a gas-liqud-solid reaktory pro chemické konverze a biotechnologie.
• Fermentory pro výrobu biopaliv, udržitelných potravin, farmacii a ostatní biotechnologické výroby.
• Syntézní reaktory v technologiích Power-to-X.
• Pyrolýzní reaktory v technologiích Biomass-to-X a Waste-to-X
• Fotobioreaktory pro záchyt a fixaci CO2.

• Richardson, J. F., Harker, J. H.: Chemical Engineering. Vol. 1+2, Elsevier Butterworth Heinemann, 2002
• Paul, E. L., Atiemo-Obeng, V. A., Kresta, S. M.: Handbook of industrial mixing: science and practice. Canada: John Wiley & Sons, Inc., 2003, 1377 p. ISBN 0-471-26919-0
• Kresta, S.M., Etchells, A.W., Dickey, D.S., Atiemo-Obeng, V.A.: Advances in Industrial Mixing. Canada: John Wiley & Sons, Inc., 2016, 964 p. ISBN 978-0-470-52382-7
• Bajus M: Converting Power into Chemicals and Fuels, Power-to-X technology for a sustainable future, Wiley, 2023
• Boudellal M: Power-to-Gas, Renewable Hydrogen Economy for the Energy Transition, De Gruyter, 2018
• Doraiswamy L.K., Uner D: Chemical Reaction Engineering. Beyond the Fundamental. Taylor & Francis, 2013
• Harmsen J., Bos R.: Multiphase Reactors Reaction Engineering Concepts, Selection, and Industrial Applications, De Gruyter, 2023
• Shaofen Li, Feng Xin, Lin Li: Reaction Engineering, Elsevier, 2017
• Moss D.: Pressure vessel design manual. Gulf Professional Publishing, 2004, ISBN 0-7506-7740-6