22. 10. 2019  6:05 Sergej
Akademický informační systém

Lidé na STU


Na této stránce máte zobrazeny všechny veřejně přístupné údaje o zadané osobě. Některé informace o personálním zařazení a funkcích osoby mohou být skryty.

Ing. Ayush Sharma
Identifikační číslo: 67132
Univerzitní e-mail: ayush.sharma [at] stuba.sk
 
2621V03  riadenie procesov D-RP
FCHPT D-RP ext [roč 5]
Doktorský typ studia, externí presenční forma
5. ročník

Kontakty     Závěrečná práce     Publikace     

Základní informace

Základní informace o závěrečné práci

Typ práce: Disertační práce
Název práce:Mathematical Modeling and Optimal Operation of Membrane Processes
Autor: Ing. Ayush Sharma
Pracoviště: Ústav informatizácie, automatizácie a matematiky (FCHPT)
Vedoucí práce: prof. Ing. Miroslav Fikar, DrSc.
Oponent:doc. Ing. Gergely Takács, PhD.
Stav závěrečné práce:Závěrečná práce je odevzdána


Doplňující informace

Následují doplňující informace závěrečné práce. Kliknutím na odkaz s názvem jazyka zvolíte, v jakém jazyce mají být informace zobrazeny.

Jazyk zpracování závěrečné práce:anglický jazyk

slovenský jazyk        anglický jazyk

Název práce:Mathematical Modeling and Optimal Operation of Membrane Processes
Abstrakt:The objective of this thesis is to operate membrane processes optimally in theory followed by in experiments. The research work comprises mathematical modeling, simulation, optimization, and implementation of optimal operation of batch membrane diafiltration processes. The purpose of membrane separation is to increase the concentration of the product (macro- solute) and decrease the concentration of impurities (micro-solute). A combination of semi-permeable membrane and diluant addition (diafiltration), is used to serve the purpose. The optimal operation implemented in this research is model based, and hence the modeling of membrane processes forms the first part of this work. Modeling of different configurations of membrane processes has been done, with some new model derivations to help the research field. The batch open-loop and closed-loop diafiltration configurations are studied. The modeling section also includes dynamically fitting the existing models to the experimental data, to obtain the optimal parameter values. The modeling is followed by the simulation and implementation of optimal operation. Implemen- tation involves performing the optimal operation on a laboratory scale membrane separation plant. The aim of optimization is to find analytically the addition rate of solvent (diluant) into the feed tank in order to reach the final concentrations whilst minimizing costs. The objectives to be minimized are processing time, or diluant consumption, or both for batch open-loop diafiltration processes. Pontryagin’s minimum principle is utilized to attain the analytical solution for optimal operation. The optimal operation derivation is verified experimentally on a plant using nanofiltration form of membrane separation. Case studies are implemented showing the optimal operation and its comparison with the current or traditional industrial strategies of membrane separation. In case of batch closed-loop diafiltration processes the objectives to be minimized are time, or diluant consumption, or power, or a combination of them. The numerical methods of orthogonal col- locations, and control vector parameterization are applied to obtain the optimal operation strategies. Case studies are studied in simulation. The inferences are established regarding the advantages and disadvantages of batch closed-loop over open-loop configuration.
Klíčová slova:Modeling, Optimal operation, Nanofiltration, Diafiltration, Pontryagin’s minimum principle, Membrane separation, Batch implementation

Zobrazení a stahování souborů

Pokud chcete zobrazit zadání závěrečné práce, klikněte na ikonu Zobrazit zadání. Ikony Závěrečná práce, Přílohy práce, Posudek vedoucího a Posudek oponenta představují soubory týkající se závěrečné práce, které je možné stáhnout. Budou zobrazeny pouze v případě, že je soubor vložen a zároveň je veřejný.

Zobrazit zadání

Části práce s odloženým zveřejněním:

Závěrečná práce (přílohy závěrečné práce) neomezeně
Posudky závěrečné práce neomezeně