Udržitelné výrobní linky chemického průmyslu (2181119)
| Katedra: | ústav procesní a zpracov. techniky (12118) |
| Zkratka: | UVL | Schválen: | 12.12.2025 |
| Platí do: | ?? | Rozsah: | 3P+1C+0L |
| Semestr: | | Kredity: | 5 |
| Zakončení: | Z,ZK | Jazyk výuky: | CS |
Anotace
Předmět je zaměřen na pokročilé výrobní linky v chemickém průmyslu a jejich uspořádání v konceptu udržitelné a cirkulární ekonomiky využívající koncepty X-to-Gas, X-to-Liquid v kontrastu s tradičními technologiemi založených na fosilních zdrojích. Pozornost je dále věnována využití energeticky bohatých chemikálií pro dlouhodobé uložení energie a využití elektrolytického kyslíku v chemických procesech a průmyslových zdrojích. Diskutovány jsou také investiční a nákladové aspekty těchto technologií. Vybrané části technologií jsou bilancovány a demonstrovány ve výpočtových a dvou praktických laboratorních cvičení.
• Termodynamické základy průmyslových výrob
• Základní přehled koncepcí X-to-Gas, X-to-Liquid v kontrastu s tradičními technologiemi
• Chemické způsoby výroby vodíku (parní reforming, parciální oxidace, zplyňování)
• Základy elektrochemie (principy, elektrochemické články, elektrolýza). Vodíkové elektrolyzéry. Průmyslová elektrolýza.
• Základní anorganické sloučeniny –tradiční technologie vs. technologie X-to Gas
• Základní organické sloučeniny – tradiční technologie vs. technologie X-to Liquids.
• Chemické skladování energie a vodíku. Zpětná konverze na elektrickou energii.
• Výroba paliv a plastů. Tradiční vs. zelené rafinerie.
• Výroba keramických a stavebních hmot. The 5C Approach.
• Výroba celulózy a papíru. Klasické vs. udržitelné způsoby výroby celulózy.
• Výroba plochého a užitkového skla. Strategie pro dekarbonizaci.
• Základy biotechnologických a farmaceutických výrob.
• Pomocná zařízení výrob.
Osnova
• Termodynamické základy průmyslových výrob
• Základní přehled koncepcí X-to-Gas, X-to-Liquid v kontrastu s tradičními technologiemi
• Chemické způsoby výroby vodíku (parní reforming, parciální oxidace, zplyňování)
• Základy elektrochemie (principy, elektrochemické články, elektrolýza). Vodíkové elektrolyzéry. Průmyslová elektrolýza.
• Základní anorganické sloučeniny –tradiční technologie vs. technologie X-to Gas
• Základní organické sloučeniny – tradiční technologie vs. technologie X-to Liquids.
• Chemické skladování energie a vodíku. Zpětná konverze na elektrickou energii.
• Výroba paliv a plastů. Tradiční vs. zelené rafinerie.
• Výroba keramických a stavebních hmot. The 5C Approach.
• Výroba celulózy a papíru. Klasické vs. udržitelné způsoby výroby celulózy.
• Výroba plochého a užitkového skla. Strategie pro dekarbonizaci.
• Základy biotechnologických a farmaceutických výrob.
• Pomocná zařízení výrob.
Literatura
• Speight, J.G.: Chemical process & Design Handbook. McGraw Hill, 2002
• Shreve, R.N., Austin, G.T.: Shreve´s Chemical Process Industries Handbook. 5th Edition. McGraw-Hill, 1984
• 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
• Lee S, Speight, JG, Loyalka SK: Handbook of Alternative Fuel Technologies, 2nd Edition, CRC Press 2014
• S.A. Sherif, D. Yogi Goswami, E.K. (Lee) Stefanakos: Handbook of Hydrogen Energy, CRC Press, 2014
• Michael Sterner, Ingo Stadler · Handbook of Energy Storage, Demand, Technologies, Integration, Springer, 2019