|
|
Seawater desalination
Kamenický, Robin ; Hájek, Zdeněk (oponent) ; Maar, Tomáš (vedoucí práce)
Everyday shortage of potable water leads to effort to address the problem. One of the options is desalination, which can utilize distillation process, reverse osmosis or unconventional ways as water freezing. The purpose of this work is to introduce possibilities of desalination. It describes methods of distillation, reverse osmosis, solar desalination and does not forget the separation of potable water by freezing. Together with the process of obtaining fresh water from seawater appears energetic requirement. Hence, the paper also deals with question of energetic resources. The work includes exploiting of fossil fuels, renewable energy and nuclear energy. The last chapter is dedicated to economic software analysis of the desalination plant, which works as multi-effect distillation and reverse osmosis powered by nuclear power plant. The used software is called DEEP. Last but not least, you can read also about desalination impact on both local and global environment.
|
|
|
Výzkum zařízení pro úpravu mořské vody a další aplikace
Hájek, Zdeněk ; Klemeš,, Jiří (oponent) ; Odstrčil, Miloslav (oponent) ; Jegla, Zdeněk (vedoucí práce)
V souvislosti s poměrně rychlým úbytkem zdrojů pitné vody je stále větší zájem zaměřen na odsolování mořské a brakické vody. V budoucnu bude docházet k růstu požadavků na dostatečné množství sladké vody v důsledku zvyšujícího se počtu populace, růstu životní úrovně obyvatel i z důvodu rozšiřování průmyslových a zemědělských činností obyvatelstva. Práce se zabývá aktuální problematikou úpravy mořské vody, a to převážně jejím odsolováním na principu destilace, za účelem vývoje zařízení pro úpravu mořské vody. Záměrem je vyvinutí kompaktního modulového zařízení pro odsolování mořské vody na základě provedení a vyhodnocení experimentálních zkoušek na experimentálním zařízení. Součástí řešení je přehled systémů pro úpravu mořské vody, diskuze konstrukčních a materiálových aspektů, návrh a výroba experimentální jednotky a také konfrontace vypočtených hodnot s výsledky experimentálních měření.
|
|
|
Mathematical Model of Membrane Distillation
Hvožďa, Jiří ; Komínek, Jan (oponent) ; Kůdelová, Tereza (vedoucí práce)
The master's thesis deals with membrane distillation, particularly from the mathematical point of view. Membrane distillation is a thermally driven separation process using a porous membrane to set liquid and gas phases apart. The liquid evaporates and its vapour crosses the membrane's pores. In this process both heat and mass transfers occur. They are governed by a system of partial differential equations. Another model is built based on the analogy to electrical circuits, the first law of thermodynamics, the mass balance, and empiric relations. It is verified with experimentally measured data from a new alternative distillation unit, in which polymeric hollow fibers are used for both membrane module and condenser. The performance and efficiency of the system are evaluated, and further improvements are proposed.
|
|
|
Experimentální odvlhčování a odsolování cihel, pískovců a zdiva vlivem elektrického pole
Matyščák, Ondřej ; Katunský,, Dušan (oponent) ; Ostrý, Milan (oponent) ; Doc.Ing. Karel Kubečka, Ph.D (oponent) ; Novotný, Miloslav (vedoucí práce)
Odvlhčování a odsolování stavebních konstrukcí je v současné době velmi diskutované téma. V současnosti jsou používané různé způsoby jak pro odvlhčování tak pro odsolování stavebních konstrukcí. Existující metody jsou účinné, ale je nezbytné vyvíjet stále nové případně starší metody vylepšovat. Problematika vlhkosti ve stavení konstrukci je spojená se solemi, které v ní můžou být rozpuštěny a společně dále putovat. Tyto soli pak můžou působit škody v konstrukcích a měnit jak mechanické tak fyzikální vlastnosti stavebních materiálů. Základní požadavky pro vysoušecí a odsolovací techniky jsou rychlost, účinnost a ekonomický faktor. Presentovaná práce se zabývá odvlhčovaním a odsolováním použitím elektrokinetických metod společně s technikou příložných prvků. V první části disertační práce jsou popsány základní teoretické principy v oblasti vlhkosti a solí. V druhé části (experimentální) byly provedeny série měření v laboratoři a v in situ. V této části disertační práci jsem odvlhčoval a odsoloval cihly, pískovce vlivem účinku elektrického pole. Snažil jsem se optimalizovat laboratorní nastavení, aby odvlhčení a odsolení cihel a pískovců vlivem účinku elektrického pole bylo co největší. Další měření bylo provedeno v in situ, kde byla také použita technika příložných prvků společně s aplikací elektrického pole.
|
|
|
Provoz a optimalizace kapacitní deionizační jednotky
Vespalec, Jan ; Mergl, Václav (oponent) ; Repková, Martina (vedoucí práce)
Bakalářská práce je zaměřená na rozvoj doposud dostupných informací o kapacitní deionizaci v rámci výzkumné činnosti v oblasti separačních metod. V teoretické části jsou rozepsány zákonitosti deionizace, faktory ovlivňující průběh deionizace, možné konfigurace modelu kapacitní deionizace, problematika koroze elektrod, praktické využití a budoucí vývoj kapacitní deionizace. V experimentální části je popsána jednotka kapacitní deionizace umístěna na FCH VUT, dále postup výměny elektrod, kalibrace pH a vodivostních sond a optimální nastavení faktorů ovlivňujících průběh deionizace. V této bakalářské práci byla provedena série měření, která vedla k nalezení optimálního nastavení jednotky.
|
|
|
Design of an autonomous desalination unit
Kijanica, Michael ; Máša, Vítězslav (oponent) ; Fan, Yee Van (vedoucí práce)
Water scarcity has evolved into a global issue beyond the concern of deserts and arid areas. Seawater desalination gained prominence as a means of producing drinking water in coastal areas facing long-term water scarcity. However, desalination is known for its technical complexity, energy intensive and incurring economic cost. The operation of desalination plants raised concerns about their environmental impact, particularly regarding energy consumption and the generation of high concentration brine waste. This master’s thesis focuses on designing an autonomous desalination unit that operates using solar energy with the economic feasibility and environmental impact assessment being evaluated. Two desalination units (Variant A: reverse osmosis, Variant B: Mechanical vapor compression) and their photovoltaic systems were designed based on insights from a thorough literature review. The reverse osmosis unit was selected for environmental evaluation based on technical and economic parameters – specifically because of lower energy intensity and lower investment cost. The designed Variant A has a daily production capacity of 22.1 m3 with a specific electricity consumption is 5.6 kWh/m3, which is comparable to units of similar capacity. The photovoltaic system has an electrical output of 209 kWp and consists of 36 panels covering a surface area of 95 m2. The investment cost for this reverses osmosis system amount to $146,550 with a calculated payback period of 5.6 years compared to Variant B, which has a payback period of 18.8 years. Out of the 11 assessed environmental impacts, the global warming potential impact of Variant A is identified as 335 kgCO2eq/1000m3, with 42 % contributed by material manufacturing and 58 % contributed by energy consumption. The environmental performance of solar-powered reverse osmosis desalination unit was assessed in comparison to the environmental impact of electricity supplied by the European and Czech grid mixes. Further research should focus on investigating the environmental impact of the autonomous desalination unit by expanding the scope to include the end-of-life management and transportation activities. Potential improvement could also be identified by optimizing the photovoltaic system and comparing this unit with emerging desalination technologies that are being researched.
|
|
|
Odsolování mořské vody
Pokorný, Lukáš ; Benešová, Libuše (vedoucí práce) ; Pivokonský, Martin (oponent)
S rostoucí populací na planetě, rostou i požadavky na zásobování vodou. Zdroje sladké vody již v některých zemích nestačí zásobovat obyvatele, průmysl, zemědělství. Jedná se zejména o aridní, přímořské oblasti jako je Blízký východ či Austrálie. Tyto oblasti jsou odkázány především na využití slané mořské vody. Slaná mořská voda obsahuje velké množství rozpuštěných látek, dosahujících koncentrací až 37 000 mg/l, kvůli těmto koncentracím není vhodná k dalšímu využití. Pomocí membránových procesů lze rozpuštěné látky z mořské vody odstranit a vodu dále využívat jako pitnou, k průmyslovému využití nebo v zemědělství. Nejvyužívanější metodou k úpravě slané mořské vody je revezní osmóza, která poskytuje nejvyšší účinnost v poměru ku spotřebě energie.
|
|
|
Provoz a optimalizace kapacitní deionizační jednotky
Vespalec, Jan ; Mergl, Václav (oponent) ; Repková, Martina (vedoucí práce)
Bakalářská práce je zaměřená na rozvoj doposud dostupných informací o kapacitní deionizaci v rámci výzkumné činnosti v oblasti separačních metod. V teoretické části jsou rozepsány zákonitosti deionizace, faktory ovlivňující průběh deionizace, možné konfigurace modelu kapacitní deionizace, problematika koroze elektrod, praktické využití a budoucí vývoj kapacitní deionizace. V experimentální části je popsána jednotka kapacitní deionizace umístěna na FCH VUT, dále postup výměny elektrod, kalibrace pH a vodivostních sond a optimální nastavení faktorů ovlivňujících průběh deionizace. V této bakalářské práci byla provedena série měření, která vedla k nalezení optimálního nastavení jednotky.
|
|
|
Mathematical Model of Membrane Distillation
Hvožďa, Jiří ; Komínek, Jan (oponent) ; Kůdelová, Tereza (vedoucí práce)
The master's thesis deals with membrane distillation, particularly from the mathematical point of view. Membrane distillation is a thermally driven separation process using a porous membrane to set liquid and gas phases apart. The liquid evaporates and its vapour crosses the membrane's pores. In this process both heat and mass transfers occur. They are governed by a system of partial differential equations. Another model is built based on the analogy to electrical circuits, the first law of thermodynamics, the mass balance, and empiric relations. It is verified with experimentally measured data from a new alternative distillation unit, in which polymeric hollow fibers are used for both membrane module and condenser. The performance and efficiency of the system are evaluated, and further improvements are proposed.
|
|
|
Odsolování mořské vody
Pokorný, Lukáš ; Benešová, Libuše (vedoucí práce) ; Pivokonský, Martin (oponent)
S rostoucí populací na planetě, rostou i požadavky na zásobování vodou. Zdroje sladké vody již v některých zemích nestačí zásobovat obyvatele, průmysl, zemědělství. Jedná se zejména o aridní, přímořské oblasti jako je Blízký východ či Austrálie. Tyto oblasti jsou odkázány především na využití slané mořské vody. Slaná mořská voda obsahuje velké množství rozpuštěných látek, dosahujících koncentrací až 37 000 mg/l, kvůli těmto koncentracím není vhodná k dalšímu využití. Pomocí membránových procesů lze rozpuštěné látky z mořské vody odstranit a vodu dále využívat jako pitnou, k průmyslovému využití nebo v zemědělství. Nejvyužívanější metodou k úpravě slané mořské vody je revezní osmóza, která poskytuje nejvyšší účinnost v poměru ku spotřebě energie.
|
host ::
RSS.