|
|
Seawater desalination
Kamenický, Robin ; Hájek, Zdeněk (referee) ; Maar, Tomáš (advisor)
Každodenní nedostatek pitné vody vede ke snahám tento problém řešit. Jedna z možnosti je odsolování ať už destilační, za pomoci membrán a osmózy, či dalších nekonvenčních způsobů jako je zmražení vody. Tato práce se zabývá možnostmi odsolování. Popisuje způsoby destilační, reverzní osmózu, solární odsolování a nezapomíná ani na separaci pitné vody pomoci zmražení. Spolu se získáváním pitné vody ze slané nastává také otázka energetických zdrojů. Využití fosilních paliv, obnovitelných zdrojů energie a jaderné energie, je tedy další nepostradatelné téma popisované v této práci. V neposlední řadě se zde také můžete dočíst o možném dopadu odsolování na životní prostředí, ať už z hlediska globálního v podobě možné produkce skleníkových plynů nebo dopadů lokálních. V závěrečné kapitole je podrobná ekonomická analýza odsolovacího zařízení pomoci počítačového programu DEEP. Popisované zařízení je na bázi multi effect distillation a reverzní osmózy, pro které se získává energie z jaderné elektrárny.
|
|
|
Research of Equipment for Sea Water Treatment and Other Applications
Hájek, Zdeněk ; Klemeš,, Jiří (referee) ; Odstrčil, Miloslav (referee) ; Jegla, Zdeněk (advisor)
As water resources are rapidly being exhausted, more and more interest is focused on the desalination of sea water and brackish water. Increasing amounts of fresh water will be required in the future due to the rise in population rates, increasing living standards and the expansion of industrial and agricultural activities. The thesis is concentrated on current issues of treatment of sea water, mainly the desalination based on the distillation principle, in order to develop a unit for seawater treatment. The aim is to develop a compact modular unit for seawater desalinate on based on the implementation and evaluation of experimental tests on the experimental unit. The solution includes an overview of systems for treatment of seawater, a discussion of structural and material aspects of the units, design and manufacture of the experimental unit and confrontation the calculated values with the results of experimental measurements.
|
|
|
Mathematical Model of Membrane Distillation
Hvožďa, Jiří ; Komínek, Jan (referee) ; Kůdelová, Tereza (advisor)
Diplomová práce se zabývá membránovou destilací, především z matematické perspektivy. Jedná se o tepelně poháněný separační proces, ve kterém se pro rozdělení kapalné a plynné fáze používá porézní membrána. Kapalina se vypařuje a její plynná fáze prochází přes póry v membráně. Během tohoto procesu dochází k tepelné i látkové výměně, které jsou popsány systémem parciálních diferenciálnich rovnic. Další model je založen na analogii s elektrickými obvody, zákonu zachování energie, hmotnostní bilanci a empirických vztazích. Je ověřen s experimentálně naměřenými daty z nové alternativní destilační jednotky používající membránu a kondenzátor z polymerních dutých vláken. Výkon a účinnost jednotky jsou vyhodnoceny. Další možná vylepšení jsou navržena.
|
|
|
Experimental drying and desalination of bricks, sandstones and masonry under an applied electric field
Matyščák, Ondřej ; Katunský,, Dušan (referee) ; Ostrý, Milan (referee) ; Doc.Ing. Karel Kubečka, Ph.D (referee) ; Novotný, Miloslav (advisor)
Dewatering and desalination of building constructions is currently a discussed topic. At the present time, different techniques for dewatering and desalination can be used. The existing methods are efficient but it is necessary to improve these methods and to develop new ones. The moisture in the building constructions is directly connected with the salts, which can be dissolved in it and together with the moisture further to move. The salts can cause damage of constructions and change mechanical and physical properties of the buildings materials. The basic demands for dewatering and desalination are the speed, efficiency and economical factors. Presented dissertation focuses on dewatering and desalination with the use of electrokinetic methods together with the technique of the clay poultices. In the first part of the thesis, basic theoretical principles of moisture and salts are described. In the second part (experimental part), the series of experimental measurements were conducted both in the laboratory and in situ. In this part of dissertation, I was dewatering and desalinating bricks and sandstones under an applied electric field. The main focus was on the optimization of a laboratory setup in order to get the highest efficiency for dewatering and desalination. Other measurements were done in situ, where the same technique was used.
|
|
|
Operation and optimization of a capacitive deionization unit
Vespalec, Jan ; Mergl, Václav (referee) ; Repková, Martina (advisor)
This bachelor thesis is focused on the extension of the information available so far on capacitive deionization within the framework of research activities in the field of separation methods. In the theoretical part, the laws of deionization, factors influencing the course of deionization, possible configurations of the capacitive deionization model, electrode corrosion issues, practical applications and future developments of capacitive deionization are discussed. The experimental part describes the capacitive deionization unit located at the FCH BUT, the procedure of electrode replacement, calibration of pH and conductivity probes and the optimal setting of factors influencing the course of deionization. In this bachelor thesis, a series of measurements were carried out to find the optimal setting of the unit.
|
|
|
Design of an autonomous desalination unit
Kijanica, Michael ; Máša, Vítězslav (referee) ; Fan, Yee Van (advisor)
Nedostatek vody se rozvinul v globální problém, který se již netýká jen pouštních a suchých oblastí. Odsolování mořské vody se rozvinulo jakožto způsob výroby pitné vody v přímořských oblastech, které se zároveň potýkají s dlouhodobým nedostatkem vody. Ale odsolování mořské vody je známé svou technickou komplexností, energetickou náročností a nutnými investičními náklady. Provoz odsolovacích zařízení vzbudil obavy ohledně jejich dopadu na životní prostředí, konkrétně kvůli vysoké spotřebě energie a produkce vysoce koncentrované odpadní solanky. Tato diplomová práce se zaměřuje na návrh malé autonomní odsolovací jednotky, která k provozu využívá solární energii a vyhodnocením její ekonomické proveditelnosti a dopadů na životní prostředí. Dvě odsolovací jednotky (Varianta A: reverzní osmóza, Varianta B: mechanická parní komprese) a jejich fotovoltaické systémy byly navrženy na základě rešerše literatury. Jednotka s reverzní osmózou byla zvolena na základě technických a ekonomických parametrů – konkrétně kvůli nižší spotřebě energie a nižším investičním nákladům. Navržená varianta A má denní kapacitu produkce 22,14 m3 a jednotkovou spotřebu elektřiny 5,6 kWh/m3, což je srovnatelné s jinými jednotkami obdobné kapacity. Fotovoltaický systém má výkon 209 kWp a skládá se z 36 panelů, které zaujímají plochu 95 m2. Investiční náklady systému s reverzní osmózou činí 146 550 dolarů a prostá doba návratnosti je 5,6 let, oproti variant B, která má prostou dobu návratnosti 18,8 let. Z celkem 11 posuzovaných environmentálních vlivů, potenciál globálního oteplení varianty A byl vyhodnocen na 335 kg CO2eq/1000 m3, kde celkem 42 % zaujímal vliv výroby a zpracování materiálů a 58 % zaujímá vliv výroby energie. Environmentální profil této solární odsolovací jednotky s reverzní osmózou byl hodnocen v porovnání s environmentálními vlivy dodávky elektřiny z evropských a českých energetických mixů. Další výzkum by se měl zaměřit na prozkoumání environmentálních vlivů této odsolovací jednotky a zahrnout management zpracování po konci životnosti a transport. Potenciál zlepšení byl shledán v optimalizaci fotovoltaického systému a porovnání této jednotky s nově se rozvíjejícími jednotkami, které jsou momentálně ve fázi výzkumu.
|
|
|
desalination of see water
Pokorný, Lukáš ; Benešová, Libuše (advisor) ; Pivokonský, Martin (referee)
Along with the Earth's population growth the requirements for water supply increase. Resources of fresh water are already unable to supply citizens, industry and agriculture of some countries. This concerns in particular xeric, long-shore areas as Australia. These areas dispose of huge amount of water. Unfortunately it is saline water. Saline water contains lots of solute matter concentrated in 37000 mg per liter, which makes it unsuitable for any use. With an assistance of membrane processes it is possible to rid the water of this solute matter and hereafter use it as fresh water for industry or agriculture. The most expoited method of saline water purification is reverse osmosis, which offers the best performance in proportion to the consumtion of electric energy.
|
|
|
Operation and optimization of a capacitive deionization unit
Vespalec, Jan ; Mergl, Václav (referee) ; Repková, Martina (advisor)
This bachelor thesis is focused on the extension of the information available so far on capacitive deionization within the framework of research activities in the field of separation methods. In the theoretical part, the laws of deionization, factors influencing the course of deionization, possible configurations of the capacitive deionization model, electrode corrosion issues, practical applications and future developments of capacitive deionization are discussed. The experimental part describes the capacitive deionization unit located at the FCH BUT, the procedure of electrode replacement, calibration of pH and conductivity probes and the optimal setting of factors influencing the course of deionization. In this bachelor thesis, a series of measurements were carried out to find the optimal setting of the unit.
|
|
|
Mathematical Model of Membrane Distillation
Hvožďa, Jiří ; Komínek, Jan (referee) ; Kůdelová, Tereza (advisor)
Diplomová práce se zabývá membránovou destilací, především z matematické perspektivy. Jedná se o tepelně poháněný separační proces, ve kterém se pro rozdělení kapalné a plynné fáze používá porézní membrána. Kapalina se vypařuje a její plynná fáze prochází přes póry v membráně. Během tohoto procesu dochází k tepelné i látkové výměně, které jsou popsány systémem parciálních diferenciálnich rovnic. Další model je založen na analogii s elektrickými obvody, zákonu zachování energie, hmotnostní bilanci a empirických vztazích. Je ověřen s experimentálně naměřenými daty z nové alternativní destilační jednotky používající membránu a kondenzátor z polymerních dutých vláken. Výkon a účinnost jednotky jsou vyhodnoceny. Další možná vylepšení jsou navržena.
|
|
|
desalination of see water
Pokorný, Lukáš ; Benešová, Libuše (advisor) ; Pivokonský, Martin (referee)
Along with the Earth's population growth the requirements for water supply increase. Resources of fresh water are already unable to supply citizens, industry and agriculture of some countries. This concerns in particular xeric, long-shore areas as Australia. These areas dispose of huge amount of water. Unfortunately it is saline water. Saline water contains lots of solute matter concentrated in 37000 mg per liter, which makes it unsuitable for any use. With an assistance of membrane processes it is possible to rid the water of this solute matter and hereafter use it as fresh water for industry or agriculture. The most expoited method of saline water purification is reverse osmosis, which offers the best performance in proportion to the consumtion of electric energy.
|
guest ::
