Modelování reaktivity různých uhlovodíků při pyrolýze

Pyrolýza uhlovodíků patří ke klíčovým procesům chemického průmyslu. Reaktivita různých skupin uhlovodíků (lineárních, rozvětvených a cyklických) se přitom výrazně liší a jednotlivé složky reakční směsi se během pyrolýzy navzájem ovlivňují. Tyto interakce mohou být natolik významné, že průmysloví výrobci cíleně oddělují nebo naopak míchají různé uhlovodíkové frakce tak, aby vlastnosti výsledné suroviny byly co nejvhodnější pro následné zpracování. Správná skladba suroviny může vést k vyšším výtěžkům požadovaných produktů, menší tvorbě nežádoucích vedlejších produktů a současně ke snížení energetické náročnosti procesu.
Řada těchto jevů však dosud není dostatečně objasněna. Cílem práce je proto studovat vliv mísení vybraných čistých látek na jejich reaktivitu při pyrolýze a přispět k lepšímu pochopení vzájemných interakcí mezi jednotlivými složkami směsi. Téma je vhodné zejména pro studenty se zájmem o propojení chemického inženýrství, matematického modelování a práce s experimentálními daty.

Práce bude vycházet z již naměřených experimentálních dat získaných při pyrolýze čistých látek a jejich směsí za různých reakčních podmínek. Hlavní část činnosti studenta bude spočívat v návrhu a implementaci zjednodušeného matematického modelu v prostředí MATLAB (student bude v jeho používání zaškolen) a v následném vyhodnocení experimentálních dat.
Pomocí vytvořeného modelu bude kvantifikován vliv mísení jednotlivých látek na reaktivitu směsi a budou identifikovány případné synergické či inhibiční efekty. Téma kombinuje chemické inženýrství, matematické modelování a zpracování experimentálních dat.
V případě zájmu lze práci rozšířit o provedení doplňujících experimentů, které umožní ověřit získané závěry a rozšířit dostupnou experimentální databázi.