1. Programski jezik Python v kemijskem inženirstvu in kemiji : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeUrša Keše, 2022, undergraduate thesis Abstract: Diplomsko delo predstavlja uporabo programskega jezika Python za reševanje problemov v kemiji in kemijski tehnologiji, kar vključuje osnove programskega jezika, zbirko prosto dostopnih knjižnic ter primere nalog in rešitve z uporabo pythonske kode. Osnove programskega jezika so primerljive osnovam, ki so že del univerzitetnega študijskega programa, kjer sta študentom predstavljena programska jezika Fortran in Matlab. Največja prednost Pythona je zbirka modulov, ki so dostopni preko knjižnic ChemPy, NumPy, Matplotlib, Chemlib, Openpyxl in Xlsx Writer, ki smo jih opisali v drugem poglavju. Poleg zbirke knjižnic smo v poglavju predstavili osnove programiranja, osnovne podatkovne tipe programskega jezika Python ter kompleksnejše tipe, kot so funkcije, logične vrednosti in pogojni stavki. Na koncu poglavja smo predstavili uporabo knjižnic za grafično predstavitev podatkov in analizo rezultatov. Glavni del diplomskega dela so primeri nalog, ki so rešene z uporabo Python knjižnic, kjer smo predstavili kodo za določanje lastnosti produktov in reaktantov, stehiometrije, izračun toplote kemijskih reakcij in določanja topnosti. Na koncu smo dodali še nalogo primerjave rešitve naloge v fortranski kodi in pythonski kodi.
Ugotovili smo, da je uporaba Pythona za reševanje problemov v kemiji in kemijskem inženirstvu priročna, preprosta in obsežna. Uporaba jezika je primerljiva fortranskemu, z uporabo knjižnic je pythonski jezik uporaben za širši nabor problemov kot fortranski jezik.
Keywords: Python v kemiji, ChemPy, Chemlib, Python knjižnice, programiranje, kemija, kemijsko inženirstvo, univerzitetni študij
Published in DKUM: 12.07.2022; Views: 817; Downloads: 96
 Full text (2,91 MB) |
2. Dinamično optimiranje problemov kemijskega inženirstva z uporabo programskega okolja APMonitor : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeNika Krajnc, 2021, undergraduate thesis Abstract: Dinamično optimiranje je veja uporabne matematike, ki omogoča optimiranje matematičnih modelov, zapisanih z diferencialnimi in algebrskimi enačbami (DAE). Je orodje, ki omogoča sprejemanje odločitev na osnovi napovedi časovnega obnašanja sistemov. V diplomskem delu predstavljamo programsko okolje APMonitor oziroma njegov Pythonov modul GEKKO, ki je med drugim namenjeno reševanju prav takih optimizacijskih problemov. V delu poleg generičnih, ilustrativnih primerov dinamičnega optimiranja, ki so namenjeni predstavitvi ustreznih reformulacij in sintakse programa, predstavljamo tudi dva primera iz kemijskega inženirstva.
Prvi izmed obeh je dinamična optimizacija temperaturnega profila v šaržnem reaktorju, drugi pa dinamična optimizacija prehoda med dvema stacionarnima stanjema v pretočnem mešalnem reaktorju. V obeh primerih smo izvedli občutljivostno analizo in opazovali vpliv omejevanja vrednosti manipulirnih in regulirnih veličin na spreminjanje optimalnih dinamičnih profilov. V prvem primeru smo se omejili na spreminjanje mej na koncentracijah reaktanta in produkta. V drugem primeru pa smo spreminjali vrednosti uteži v namenski funkciji.
Rezultati dela nakazujejo, da je programsko okolje primerno orodje za izvajanje optimiranja dinamičnih sistemov. Temeljna prednost okolja je avtomatizirana pretvorbe DAE v sistem algebrskih enačb, ki jih nato rešujemo z integriranimi reševalniki za optimiranje nelinearnih problemov (npr. IPOPT). Od uporabnika tako zahteva le zapis modela v obliki DAE, ki je zaradi sintakse, ki temelji na sintaksi jezika Python, enostavno berljiva in se je lahko relativno hitro priučimo. Preostali koraki, ki vodijo do rezultatov so popolnoma avtomatizirani. Numerični rezultati pa poleg tega, da so bili omenjeni problemi rešljivi v manj kot 1 s procesorskega časa, nakazujejo, da lahko v odvisnosti od načina implementacije modela pridobimo različne rešitve, za katere lahko trdimo le, da so lokalno optimalne.
Keywords: dinamični sistemi, dinamično optimiranje, kemijsko inženirstvo, APMonitor, GEKKO
Published in DKUM: 07.07.2021; Views: 1259; Downloads: 81
Full text (1,42 MB) |
3. |
4. Procesne bilance : skriptaMajda Krajnc, Severina Oreški, Franc Purkeljc, 2012, reviewed university, higher education or higher vocational education textbook Keywords: Kemijsko inženirstvo, kemijsko računanje, Masne bilance, Numerične metode, Procesna tehnika, procesne bilance, Učbeniki za visoke šole
Published in DKUM: 30.12.2015; Views: 2032; Downloads: 135
 Link to full text |
5. |
6. Računalniška simulacija proizvodnje metanola iz različnih organskih energetskih surovinPeter Trop, 2015, doctoral dissertation Abstract: V doktorski disertaciji sta predstavljeni dve zamisli o možnosti uporabe obnovljivih surovin za proizvodnjo metanola. Prva zamisel obravnava souporabo bioplina in zemeljskega plina v obstoječem postroju za proizvodnjo metanola, kjer se sintezni plin proizvaja iz zemeljskega plina s parnim reformerjem. V ta namen smo vpeljali postrojenje za komprimiranje bioplina in izbrali najprimernejšo tehnologijo za odstranjevanje vodikovega sulfida. Za dosego zastavljenega cilja smo simulirali proizvodnjo metanola iz zemeljskega plina v obstoječi tovarni. V nadaljevanju smo delež zemeljskega plina zamenjali z bioplinom ter izvedli analizo občutljivosti z variiranjem razmerja med bioplinom in zemeljskim plinom. Predstavljena zamisel je bila ekonomsko ovrednotena. Rezultati analize so pokazali, da je zamenjava deleža zemeljskega plina z bioplinom smiselna, kar dokazujeta visok prihranek in relativno kratek vračilni rok v investicijo postrojenja za uporabo bioplina v proizvodnji metanola.
Druga zamisel obravnava souplinjanje toreficirane biomase in premoga. V prvi fazi smo v programu Aspen Plus načrtovali proizvodnjo metanola iz premoga. Simulacija vključuje, sušenje in uplinjanje premoga, odstranjevanje vodikovega sulfida iz sinteznega plina s procesom Rectisol, reakcijo sinteznega plina z vodno paro, odstranitev ogljikovega dioksida iz sinteznega plina in proizvodnjo metanola. V nadaljevanju smo isti model uporabili za souplinjanje toreficirane biomase in premoga v razmerju 1 : 1 glede na kurilnostobeh surovin. Oba procesa smo toplotno integrirali v programu Aspen Energy Analyzer. Proizvedeno paro smo nato uporabili v simulaciji tristopenjske parne turbine za proizvodnjo električne energije.
Oba procesa smo primerjali v smislu tehnološkega izkoristka in ekonomske učinkovitosti z metodo neto sedanje vrednosti in interne stopnje donosa, upoštevajoč predvidene cene surovin in produktov. Tehnološki izkoristek je v primeru uplinjanja premoga znašal 70 %, v primeru souplinjanja premoga in toreficirane biomase pa 69,2 %, kar pripisujemo nižji vsebnosti ogljika v biomasi. Izkazalo se je, da je proces proizvodnje metanola, pri katerem uporabljamo samo premog, ekonomsko učinkovitejši. Analize občutljivosti pokažejo, da bi se morala cena biomase znižati vsaj za 20 % ali pa bi morala biti cena takse CO2 višja za 60 %, da bi bila oba procesa ekonomsko primerljiva.
Keywords: kemijsko inženirstvo, računalniške simulacije, uplinjanje, proizvodnja metanola, obnovljive surovine, ekonomika
Published in DKUM: 10.11.2015; Views: 2165; Downloads: 113
Full text (5,87 MB) |
7. PRENOVA TEHNIŠKIH FAKULTET V MARIBORUAndrej Pohajda, 2015, master's thesis Abstract: Magistrsko delo ponuja rešitve za potrebno prenovo tehničnih fakultet v Mariboru, ki vključujejo prenovo fasad, gradnjo fleksibilnih prostorov in ureditev dvorišč. Analiza obstoječih stavb fakultet in njihove okolice pokaže primanjkljaj nekaterih nujnih funkcij za kvalitetno izvajanje pedagoškega procesa in delo študentov, ki ga odpravljajo novo zasnovani objekti, ki se umestijo med obstoječe stavbe ali ob nje in tako zapolnijo neurejene in nepozidane površine. Parkirišče med fakultetami se preuredi v večnadstropno podzemno garažo, na kateri se zgradijo prostori za celodnevno delo študentov. Ti so povezani s Koroško cesto s sistemom urejenih teras, ki rešujejo problematiko višinskih razlik. Ob obstoječih delavnicah so predvidene širitve v smeri Smetanove ulice in dvorišča med stanovanjskimi objekti. Obstoječa knjižnica v kletnih prostorih se podaljša proti ulici in uredi se manjša mediateka. Zaradi potrebe po večjih učilnicah ali amfiteatrih se poruši nekaj obstoječih objektov in zgradi nov kompleks predavalnic. Predvidena prenova fakultet prispeva k dvigu kakovosti pedagoškega procesa, nudi večje ugodje obiskovalcem in ureja vizualno podobo Smetanove ulice.
Keywords: Maribor, Tehniške fakultete v Mariboru, Prenova, Dograditev, Fakulteta za gradbeništvo prometno inženirstvo in arhitekturo, Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo, Fakulteta za strojništvo, Fakulteta za elektrotehniko računalništvo in informatiko
Published in DKUM: 22.10.2015; Views: 1997; Downloads: 386
Full text (28,91 MB) |
8. |
9. |
10. |
