Tematyka badawcza

Zakład Kinetyki i Termodynamiki Procesowej powstał wraz z utworzeniem Wydziału Inżynierii Chemicznej i Procesowej na Politechnice Warszawskiej. Jego pierwszym kierownikiem był Pan prof. dr hab. inż. Stanisław Wroński. Bazę naukową Zakładu stanowią jego wychowankowie, którzy swoim doświadczeniem i dorobkiem naukowym wnoszą swój udział w rozwój wydziału. Bieżąca działalność naukowo-badawcza prowadzona jest w kilku zespołach grupujących pracowników Zakładu, doktorantów oraz osoby spoza Zakładu. Prowadzone prace finansowane są w głównej mierze ze środków budżetowych na naukę oraz z funduszy uzyskanych w ramach współpracy z przemysłem i we współpracy międzynarodowej.

Prowadzone prace można pogrupować następująco:

 

 

 

 

 

Badanie uwalnianie składnika aktywnego z hierarchicznie rozproszonych struktur

(Zespół: E. Dłuska, A. Markowska – współpraca  prof. S. Wroński)

Obszary zainteresowań naukowych                    

-wytwarzania  emulsji wielokrotnych ze składnikiem aktywnym,                    

-badanie mechanizmów i szybkości  procesu uwalniania składnika (leku) z emulsji wielokrotnych i ich postaci utrwalonej,                    

-modelowanie procesu uwalniania składnika z emulsji

 

Rysunek 1: Uwalnianie składnika (leku) z emulsji wielokrotnych i mikrosfer

 

 

Intensyfikacja procesów w reaktorze helikoidalnym

(R. Hubacz)

Obszary zainteresowań naukowych    

-  badanie intensyfikacji procesów w reaktorze z przepływem helikoidalnym

-  określenie wpływu parametrów procesu  na sprawność kleikowania i hydrolizy skrobi w reaktorze helikoidalnym

-  badanie hydrodynamiki dwufazowego reaktora helikoidalnego

 

Rysunek 2: Rozkład kropel fazy rozproszonej w reaktorze helikoidalnym w układzie woda-olej silikonowy.

 

 

Badanie procesów ozonowania i pogłębionego utleniania

(Zespół: A. Biń, P. Machniewski)

Obszary zainteresowań naukowych  

-hydrodynamika i ruchu masy w układach wielofazowych,                                                                         

-ozonowanie i tzw. pogłębionego utlenianie wody i ścieków,                                                                   

-kinetyka procesu absorpcji ozonu w roztworach wodnych,                                                      

-badanie wybranych zagadnień termodynamiki procesowej

 

Rysunek 3: Wpływ prędkości gazu na objętościowy współczynnik wnikania masy w układzie woda-ozon

 

Modelowanie transportu masy w układach wielofazowych

(P. Machniewski)

Obszary zainteresowań naukowych

-modelowanie procesów transportu masy w układach    gaz-ciecz (wykorzystanie metod CFD),

-usuwanie lotnych zanieczyszczeń organicznych (VOC),

-modelowanie równowag fizycznych i chemicznych

 

 

Rysunek 4: Proces formowania pęcherzy: wizualizacja doświadczalna i symulacja CFD

 

 

Badanie migracji składnika w ciałach porowatych ze źródeł masy o różnych konfiguracjach

(A. Adach)

Obszary zainteresowań naukowych

-modelowanie i badania doświadczalne migracji składników   ze źródeł o różnej konfiguracji geometrycznej,

-zastosowanie w problematyce biomedycznej (np. uwalnianie i migracja leków w tkankach)

-zastosowanie w ochronie środowiska (propagacja zanieczyszczeń w glebach, osadach ściekowych i wodach powierzchniowych) – współpraca z prof. S. Wrońskim

-filtracja dynamiczna na membranach trekowych – współpraca z prof. S. Wroński

 

 

Rysunek 5: Uwalnianie składnika ze źródeł punktowych  (rozkład symetryczny, t= 48[h] , przekrój osiowy)

 

 

Zastosowanie promieniowania mikrofalowego w wybranych procesach inżynierii chemicznej

(R. Cherbański)

Obszary zainteresowań naukowych

-Desorpcja w polu mikrofalowym

-Ogrzewanie mikrofalowe cieczy i ciał stałych

Rysunek 6: Konwekcja swobodna inicjowana mikrofalowym ogrzewaniem (widoczne miejscowe przegrzania).

 

 

Badania oczyszczania gazów spalinowych oraz procesu produkcji i wzbogacania biogazu

(Zespół: A.  Chmielewski, A. Polak)

Obszary zainteresowań naukowych

-badanie i opracowanie metod usuwania NOX z gazów spalinowych  z wykorzystaniem metod  radiacyjnych,

-wzbogacanie biogazu w metan z wykorzystaniem technik membranowych,

-opracowanie koncepcji wysokoefektywnej bioelektrowni,

 

Rysunek 7: Schemat instalacji membranowej do wzbogacania biogazu w metan.

 

 

Modelowanie transportu ciepła i masy w przepływach wielofazowych z zastosowaniem CFD

(L. Rudniak)

Obszary zainteresowań naukowych

-modelowanie zjawisk transportu w mikroreaktorach,

-modelowanie reaktorów wielofazowych,

-modelowanie przemian fazowych,

-modelowanie procesu gazyfikacji węgla

 

Rysunek 8: Kontury powierzchni swobodnej ciecz-gaz.

 

 

Problemy bezpieczeństwa procesowego w reaktorach chemicznych

(Zespół: E. Molga, M. Lewak, L. Rudniak)

Obszary zainteresowań naukowych

-opracowanie i testowanie kryteriów  bezpieczeństwa procesowego,

-modelowanie reaktorów w aspekcie bezpieczeństwa,

-doświadczalna weryfikacja modeli w stanach zbliżonych do utraty kontroli termicznej,

-określanie stabilności termicznej związków chemicznych (DSC),

-badanie kinetyki reakcji

 

Rysunek 9: Rozkład temperatury w zbiorniku podczas przebiegu egzotermicznej reakcji chemicznej-widoczne lokalne strefy przegrzania

 

 

Integracja procesów – reaktory chromatograficzne

(Zespół: E. Molga, M. Lewak, A. Ostaniewicz)

Obszary zainteresowań naukowych

-modelowanie reaktorów chromatograficznych,

-badania teoretyczne i doświadczalne reaktorów chromatograficznych różnego typu,

-budowa unikatowego stanowiska pomiarowego

 

Rys. 10a-pojedynczy reaktor chromatograficzny                              Rys. 10b-reaktor obrotowy ze zmiennym podawaniem

                                                                                                                   substratów (RACR)

Rysunek 10: Stanowiska badawcze przedstawiające dwa reaktory chromatograficzne wraz z oprzyrządowaniem

 

Wytwarzanie wodoru z jednoczesną sekwestracją CO2

 (Zespół: E. Molga, R. Cherbański)

Obszary zainteresowań naukowych

-modelowanie procesu konwersji metanu z parą wodną zintegrowanego z równoczesną sekwestracją CO2,

-wykorzystanie popiołów lotnych z elektrowni i elektrociepłowni do sorpcji CO2

-badanie kinetyki procesu sorpcji CO2 na popiołach lotnych

 

Rysunek 11: Schemat przedstawiający transport masy w układzie adsorbent-katalizator-składniki gazowe

 

 

Badania kinetyki reakcji z wykorzystaniem nanokatalizatorów

(Zespół: E. Molga, M. Falkowska)

Obszary zainteresowań naukowych

- badanie kinetyki enzymatycznej degradacji skrobi z wykorzystaniem nanocząstek srebra,
- badanie i modelowanie procesów transportowych.

 

Polski