Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Vegyészmérnöki Kar

Vegyipari Műveletek Tanszék

 1521 Budapest, Műegyetem rkp. 3.Kmf 56

Telefon: (+361) 463 2202 - Telefax: (+361) 463 3197

Tanszékvezető: Dr. Fonyó Zsolt egyetemi tanár, az MTA levelező tagja

 

 A Tanszék a következő három csoportból áll:

        1. Vegyipari Műveletek Csoport /Angol
        2. Géptan Csoport
        3. Környezettechnológia Laboratórium

 

A mai Vegyipari Műveletek Tanszék elődjét 1952-ben hozta létre az akkori Oktatásügyi Minisztérium “Vegyipari Műveletek és Gépek” néven. 1966-ban megalakult a Vegyipari Géptan Tanszék, amely átvette a szállítószerkezetek (szivattyúk, kompresszorok), hűtő-, és hőerőgépek oktatását, ennek megfelelően az addigi Vegyipari Műveletek és Gépek Tanszék neve 1966-tól “Vegyipari Műveletek Tanszék”-re változott.

A szervezeti egységek összevonásának keretében a Vegyészmérnöki Kar Tanácsának döntése alapján a Vegyipari Géptan Tanszék 2000-től “Géptan Csoport” néven, a Vegyészmérnöki Fejlesztő Laboratórium pedig 2001-től “Környezettechnológiai Laboratórium” néven a Vegyipari Műveletek Tanszék részévé vált.

 

 

 

 

 

Vegyipari Műveletek Csoport

1.1. A Vegyipari MűveletekTanszék (Törzstanszék) kialakulásának és fejlődésének rövid áttekintése

1.2. Oktatás

1.2.1. A Törzstanszék tantárgyai a Vegyészmérnöki és Biomérnöki Szakon

1.2.2. Tantárgyak a Műszaki Menedzser Szakon

1.2.3. Tantárgyak a Környezetmérnök Szakon

1.2.4. Fontosabb tankönyvek és legújabb jegyzetek

1.2.5. Laboratóriumi gyakorlatok

1.3. Tudományos kutatás

1.3.1. Műszaki Kémiai Kutatócsoport létrehozása

1.3.2. Környezetkímélő folyamatok kutatása

1.3.3. Folyamattervezés, folyamatirányítás, vegyipari energetika

1.3.3.1. Erősen nemideális rendszerek folyamatos desztillációja, tartományok, hibrid szétválasztó rendszerek

1.3.3.2. Energiatakarékos desztilláló rendszerek

1.3.3.3. A folyamatszintézis globális megközelítése és integrált folyamatok tervezése

1.3.3.4. MINLP modellek a folyamattervezésben

1.3.3.5. Vegyipari folyamatok irányíthatóságának becslése a folyamattervezés során

1.3.4. Elválasztási műveletek

1.3.4.1. Fázisegyensúlyok, rektifikáló oszlopok tervezése, új töltetek, desztilláló és abszorpciós eljárások kifejlesztése

1.3.4.2. Fázisegyensúlyok termodinamikája

1.3.4.3. Szakaszos és félfolyamatos szétválasztó rendszerek

1.3.4.4. Műveletek szuperkritikus oldószerekkel

1.3.5. Folyadékok keverése

1.3.6. Kémiai reaktorok

1.3.7. Ipari statisztika

 

 

 

A Tanszék (Törzstanszék) kialakulásának és fejlődésének rövid áttekintése

Egyetemünkön az 1948-as tantervi reform előtt a tulajdonképpeni értelemben vett vegyészmérnöki szemléletű műveleti oktatás nem folyt. Az 1948-as reform során e feladat megoldására hozták létre az “Ipari Elméleti Kémia Tanszék”-et. A tanszék professzorának, Schay Gézának vezetésével Sárkány György adjunktus szervezte meg a Vegyészmérnöki Karon a műveleti oktatást az akkori reform célkitűzéseinek megfelelően hármas tagozódásban (1950/51- 1952/53), mégpedig a szervetlen kémiai szakon (László Antal és Hesp Vilmos vezetésével), a szerves kémiai szakon (Sárkány György és Tettamanti Károly vezetésével), és a biológia ipari szakon (Oplatka György vezetésével).

1952-ben az Oktatásügyi Minisztérium “Vegyipari Műveletek és Gépek” néven új tanszéket hozott létre, melynek megszervezésére Sárkány György adjunktus kapott megbízást. Az 1953/54. tanévtől kezdve már egységessé vált a szerves és a biológiai szak előadási anyaga, s e tanszék látta el a megszüntetett ”Vegyipari Géptan” c. tárgy oktatását is 1966-ig. A tanszék keretében így a 7. félévben Özvegyi Béla, majd Fábry György gépészmérnökök “Vegyipari Géptan”-t, Sárkány adjunktus “Vegyipari Műveletek”-et adott elő.

Ugyanez évben az Oktatásügyi Minisztérium az oktatási program kidolgozására és a hozzá szükséges korszerű félüzemi laboratórium létesítése érdekében M.G. Jefimovot, a Moszkvai Vegyipari Gépészeti Főiskola tanárát hívta meg. 1954-től a “Vegyipari Géptan” c. tárgy előadása beleolvadt az egységes “Vegyipari Műveletek és Gépek” tárgyba. 1955-ben nevezték ki a tanszék professzorává Tettamanti Károlyt és megkezdődött a Jefimov által kezdeményezett félüzemi laboratórium építése. Kialakult a tárgy teljes tematikája: a hidrodinamikai műveletek, ülepítés, szűrés (centrifugák); keverés, hőcsere művelete (hűtőgépek, kazánok és műszaki termodinamika), bepárlás, szárítás, extrakció, desztilláció, abszorpció, ipari kémiai reaktortechnika. Az esti tagozaton a vegyipari műveletek előadást Matolcsy Kálmán, később Sárkány György, Török Jenő és Havas Géza tartotta.

Tanszékünk látta el a Karon a “Szabályozástechnika” oktatását is. Legelőször 1951-ben Beczkói József “Vegyipari műszerezés”, később (1957-től) Helm László “Vegyipari szabályozástechnika” c. tárgyat adott elő. 1959/60-tól Földes Péter vette át a tárgy oktatását “Méréstechnika és Automatizálás” címen.

A szállítószerkezetek (szivattyúk, kompresszorok), hűtő-, és hőerőgépek oktatását fokozatosan a Vegyipari Géptan Tanszék vette át, így 1966-tól Tanszékünk neve “Vegyipari Műveletek Tanszék”-re változott. A Vegyipari műveletek oktatására redukálódott programban az 5., 6. és 7. félévben heti 12 óra előadás mellett 9 óra gyakorlat is szerepelt. Ennek kétharmada félüzemi laboratóriumi gyakorlat volt.

1961/62-ben kb. 340 m2 alapterületű hallgatói félüzemi laboratórium is beindult. Itt mintegy 25 különböző félüzemi mérés szerepelt (10 mechanikai művelet, 5 hőtani és 10 anyagátviteli műveleti gyakorlat). A szabályozástechnikai gyakorlatok laboratóriumi oktatását csak 1965/66-ban sikerült biztosítani (7 mérés).

A Vegyipari műveletek tárgyat 1977-től Földes Péter, 1982-től Manczinger József és Sawinsky János, a Szabályozástechnikát pedig Hajdú Hajnalka adta elő.

Tanszékünk volt a Szervező vegyészmérnök szak megszervezője és felelőse 1974 és 1997 között. A Szak keretében fejlesztettük ki és oktattuk a Vegyipari rendszertechnika és matematikai modellezés, Vegyipari energetika, Számítógépes folyamatirányítás és a Vegyipari optimalizálás tárgyakat Oktatásunk ilyen értelmű fejlesztése egyidejűleg a Tanszék kutatási témáinak bővítését eredményezte. Az informatikai és környezetmérnöki szemlélet oktatásával és kutatásával Tanszékünk úttörő szerepet vállalt és így hozzájárult ahhoz, hogy a Karon a korszerű “vegyészmérnöki tudomány” meghonosodjék. E fejlesztési munkában Fonyó Zsolt mellett, Rév Endre és Mizsey Péter játszották a főszerepet. A tárgyak előadásait azokkal kb. azonos kiméretű számítógépes gyakorlatok egészítették ki. Ezek az oktatási alapelvek valamint a tárgyak továbbfejlesztett változatai beépültek a kredit rendszerben létrehozott és jelenleg is sikeresen folyó Általános vegyipari és folyamatmérnöki szakirány oktatásába és tantervébe.

Az elmúlt évtizedben a gyógyszer ágazatos és a biomérnök hallgatók számára a korszerű szétválasztó műveletekről heti 2 órában tartunk előadást, az általános vegyipari ágazatos hallgatóknak pedig a heterogén katalitikus és gáz-folyadék reaktorokról heti 2 órában (+ 4 óra gyakorlat).

Tanszékünk oktatása a 80-as évektől folyamatosan kiegészült a Kísérletek tervezése és értékelése, Biometria és a Minőségmenedzsment tárgyak oktatásával is, amit Kemény Sándor és Deák András vállalt. Az utóbbi években pedig a Természet és Társadalomtudományi Kar által szervezett Műszaki Menedzser Szakon Tanszékünk oktatói a Mezőgazdasági Kémiai Technológia Tanszékkel közösen adják elő a Vegyipari és Biomérnöki Műveletek című tárgyat heti 6 óra terjedelemben.

A ma is nélkülözhetetlen klasszikus ismeretek mellett újabban kitérünk több, a legutóbbi két évtized fejlődését tükröző eredményre, például néhány új típusú műveletre, az új konstrukciós és méretezési elvekre, a számítógépes tervezési eljárásokra, a matematikai modellezésre, energiagazdálkodásra, optimalizálásra és a rendszerelméletet alkalmazó folyamatszintézisre.

Tanszékünk az újonnan indult Környezetmérnöki Szak oktatásában is részt vesz.

A műveleti tárgyak megújítása nem csak az előadási tematikák újraformálását igényelte, hanem új félüzemi és számítógépes laboratóriumi gyakorlatok kidolgozását és új tankönyvek megírását is. Ennek keretében jelent meg a Nemzeti Tankönyvkiadónál a Fonyó – Fábry: ”Vegyipari művelettani alapismeretek” c. egyetemi tankönyv (1998), a Műegyetemi Kiadónál az új ”Vegyipari félüzemi praktikum” (2000), az új “Kémiai reaktorok” jegyzet és az új ”Vegyipari műveleti számítások” jegyzetek valamint a Műszaki Könyvkiadónál a Kemény-Papp-Deák: Statisztikai minőség-(megfelelőség-) szabályozás (1998) és a Kemény – Deák: ”Kísérletek tervezése és értékelése” (2000) c. munkák. Készül egy könyv a Fázisegyensúlyok modellezéséről és szimulációjáról, tervezzük az új ”Folyamatirányítás” és “Folyamattervezés és -modellezés” jegyzetek elkészítését és megjelentetését.

A szervezeti egységek összevonásának keretében a Vegyészmérnöki Kar Tanácsának döntése alapján a Vegyipari Géptan Tanszék 2000-től “Géptan Csoport” néven, a Vegyészmérnöki Fejlesztő Laboratórium pedig 2001-től “Környezettechnológiai Laboratórium” néven a Vegyipari Műveletek Tanszék részévé vált.

A Tanszék tanszékvezetői 1952-től napjainkig:

1952-1955: Sárkány György és M.G. Jefimov

1955-1977: Tettamanti Károly

1977-1982: Földes Péter

1982-1994: Manczinger József

1994-től: Fonyó Zsolt

 

 

 

A Vegyipari Műveletek Tanszék (Törzstanszék) fő feladata

vegyész-, bio-, és környezetmérnök hallgatók oktatása

az alábbi témakörökben:

 

· hidrodinamikai és hőtani vegyipari alapműveletek

· anyagátadási (komponens-szétválasztó) műveletek

· kémiai reaktorok

· vegyipari szabályozás, folyamatirányítás

· folyamattervezés, -modellezés, és optimalizálás

· környezetbarát folyamattervezés

· műszaki termodinamika, energetika

· ipari statisztika

 

 

A legfontosabb kutatási területeink:

· desztilláló és abszorpciós berendezések

· nemideális desztillácós és abszorpciós folyamatok fejlesztése

· termodinamikai tulajdonságok modellezése

· szakaszos és félfolyamatos műveletek modellezése

· szuperkritikus extrakció

· kémiai reakciók és tartózkodási idő eloszlás modellezése

· folyadékok keverése

· folyamattervezés és –integráció (energia és egyéb hulladékok)

· vegyipari folyamatirányítás

· hulladékkibocsátás csökkentése

 

A Törzstanszék jelenlegi oktatói-kutatói

telefon: (+361)-463-xxxx

xxxx

tanszékvezető:

Dr. FONYÓ Zsolt 3196 MTA lev. tagja, egyetemi tanár

 

Dr. BORUS Andor 2174 ny. adjunktus

Dr. DEÁK András 1490 PhD, docens

Dr. HAVAS Géza 1490 kand., docens

Dr. KEMÉNY Sándor 2209 MTA Dr, egyetemi tanár

Dr. LELKES Zoltán 2209 PhD, adjunktus

Dr. MANCZINGER József 3199 kand., ny. egyetemi tanár

Dr. MIZSEY Péter 2174 MTA Dr, egyetemi tanár

Dr. RÉV Endre 1189 kand., docens

Dr. REZESSY Gábor 2330 ny. adjunkus

Dr. SAWINSKY János 3199 hab. ny. egyetemi magántanár

Dr. SIMÁNDI Béla 1490 PhD, docens

 

A Törzstanszék további állandó munkatársai:

BENKÉNÉ Lődy Ilona 3206 technikus

DANICS Istvánné, Ági 2202 munkatárs

LANTOS Béla 2114 műhelyvezető

LINGNÉ Mihalovics Gabriella 3198 főmunkatárs

PANYI Lászlóné, Györgyi 5930 szakalkalmazott

VIRÁGH Eörsné, Puszta Mária 5930 laboráns

OKTATÁS

Az alább felsorolt tárgyak az alapképzéshez tartoznak, ezek töltik ki a kötött idejű oktatási tevékenység túlnyomó részét. Ezen kívül azonban kis terjedelmű tárgyakat oktatunk a doktori képzésben, nagymértékű oktató tevékenységet végzünk az itt fel nem sorolt témalabor és a diplomatervek irányításában, valamint a doktori (PhD) hallgatók kutatómunkájának vezetésében. A tanszék által oktatott tárgyak jelentős részét az idegennyelvű képzés keretében angol nyelven is előadjuk.

A Törzsanszék tantárgyai
a Vegyészmérnöki és Biomérnöki Szakon:

Kód

Tantárgy (ea+gy+lab)

Modul

Tanár

VEVM1051

Vegyipari műveletek I. (3+2+0)

1.

Fonyó Zsolt *

VEVM1052

Vegyipari műveletek II. (2+1+3)

1.

Fonyó Zsolt *

VEVM1056

Folyamatirányítás (3+0+0)

1.

Mizsey Péter

VEVM1057

Folyamatirányítás labor (0+0+3)

1.

Mizsey Péter *

VEVM1065

Folyamatirányítás B (2+0+1)

1.

Mizsey Péter

VEVM2053

Vegyipari műveletek III.A (3+1+3)

2.

Sawinsky János *

VEVM3054

Vegyipari műveletek III.B (3+1+0)

2a.

Sawinsky J., Simándi B.

VEVM7504

Vegyipari műveletek szigorlat

2a.

Sawinsky János

VEVM3125

Kísérletek tervezése és értékelése
(2+1+0)

2a./2b./4b.

Kemény S., Deák A.

VEVM2086

Biometria (2+2+0)

2.

Kemény S., Deák A.

VEVM5617

Biometria II. (2+0+0)

2b.

Kemény Sándor

VEVM3126

Optimalizálás (2+1+0)

2a./2b.

Mizsey P., Lelkes Z.

VEVM3127

Folyamattervezés és modellezés I.
(2+1+1)

2a.

Rév Endre

VEVM3128

Folyamattervezés és modellezés II.
(2+1+2)

2a.

Rév Endre

VEVM3660

Minőségmenedzsment (2+0+0)

3a.

Kemény Sándor, Topár József, Kövesi János**

VEVM3131

Számítógépes folyamatirányítás I.
(2+1+0)

4a./4b.

Mizsey Péter

VEVM4132

Számítógépes folyamatirányítás II.
(2+1+0)

4a./4b.

Mizsey Péter

VEVM4055

Vegyipari műveletek IV.B (2+0+0)

4b.

Sawinsky János

Deák A., Simándi B.

VEVM4186

Vegyipari műveletek V. (2+0+0)

4b.

Sawinsky János

Deák A., Simándi B.

VEVM4236

Korszerű elválasztó műveletek (2+0+0)

4b.

Sawinsky János

Deák A., Simándi B.

VEVM4305

Vegyipari műveletek IV.A (2+1+3)

4b.

Sawinsky János

Deák András

VEVM5373

Kísérletek tervezése és értékelése II.
(2+0+0)

5.

Kemény Sándor

* A gyakorlatokat a Tanszék oktatói tartják ** Gazd. és Társ.Tud. Karral közös tárgy

Tantárgyak a Műszaki Menedzser Szakon:

Kód

Tantárgy (ea+gy+lab)

Tanár

VEVM1610

Vegyipari és biomérnöki műveletek I.* (2+1+0)

Manczinger József

Havas Géza

VEVM1611

Vegyipari és biomérnöki műveletek II.* (2+1+0)

Manczinger Jószef

Havas Géza

VEVM3681

Minőségjavító kísérlettervezés (2+0+0)

Kemény Sándor

Deák András

VEVM2704

Kísérletek tervezése és értékelése (2+0+0)

Kemény Sándor

Deák András

* A Mezőgazdasági és Kémiai Technológia Tanszékkel közös tárgy

Tantárgyak a Környezetmérnök Szakon:

Kód

Tantárgy (ea+gy+lab)

Tanár

VEVM1693

Környezeti eljárástan (2+1+3)

Fonyó Zsolt

VEVM1710

Transzportfolyamatok I* (2+0+0)

Fonyó Zsolt, Sawinsky János

VEVM3720

Környezetbarát vegyipari folyamatok (2+0+0)

Fonyó Zsolt

* A Gépészmérnöki Karral közös tantárgy

Fontosabb tankönyvek és legújabb jegyzetek:

Földes Péter – Fonyó Zsolt: Rektifikálás. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1978.

Fonyó Zsolt - Fábry György: Vegyipari művelettani alapismeretek. Nemzeti Tankönyvkiadó Rt, Budapest. 1998.

Sawinsky János – Deák András –Simándi Béla: Vegyipari műveletek III. Kémiai reaktorok. Műegyetemi Kiadó, 2001.

Manczinger József (szerk.): Vegyipari műveleti számítások I. Hidrodinamika, hőtan. Műegyetemi Kiadó, 1998.

Manczinger József (szerk.): Vegyipari műveleti számítások II. Bepárlás, szárítás, extrakció. egyetemi Kiadó, 1998.

Sawinsky János (szerk.): Vegyipari műveleti számítások III. Reaktorok. Műegyetemi Kiadó, 1998.

Manczinger József – Sawinsky János (szerk.): Vegyipari műveletek I. Ábrafüzet. Műegyetemi Kiadó, 1999.

Fonyó Zsolt és a Tanszéki Munkaközösség: Vegyipari félüzemi praktikum. Műegyetemi Kiadó, Budapest, 2000.

Hajdú Hajnalka – Borus Andor: Vegyipari szabályozástechnikai számítások. Műegyetemi Kiadó, Budapest, 2000.

Kemény Sándor – Deák András: Kísérletek tervezése és értékelése. Műszaki Könyvkiadó 2000.

Kemény Sándor, Papp László, Deák András: Statisztikai minőség-(megfelelőség-) szabályozás, Műszaki Könyvkiadó-Magyar Minőség Társaság, Budapest, 1998

 

Laboratóriumi gyakorlatok

Hidrodinamikai műveletek

Szűrési gyakorlat keretes szűrőpréssel

Keverők teljesítményszükségletének mérése

Fluidizáció

Nyomásesés mérése Raschig gyűrűkkel töltött oszlopban

Anyagátadási mérések

Anyagátadási tényező meghatározása oldódásnál

Anyagátadási sebesség mérése ioncserélő műgyantával

Hőtani és elválasztási műveletek

Bepárlás vizsgálata

Lengőlapátos filmbepárló vizsgálata

Hőátadás vizsgálata keverős készülékben

Abszorpció

Ellenáramú keverő-ülepítő extraktor

Drogextrakció modellezése

Folyamatos egyensúlyi desztilláció

Folyamatos rektifikálás vizsgálata félüzemi méretű rektifikáló oszlopon

Töltött rektifikáló oszlopok vizsgálata

Szakaszos rektifikálás üveg harangtányéros kolonnán

Szűrési gyakorlat laboratóriumi membránszűrő berendezésen I.

Szűrési gyakorlat laboratóriumi membránszűrő berendezésen II.

Ultraszűrés

Fordított ozmózis

Szuperkritikus extrakció mérése<

Előrecsatoló szabályozás

Szabályozókörök kölcsönhatása

Folyattervezés-és modellezés számítógéplaboratóriumi gyakorlatok

ChemCAD és HySys programokkal pára-folyadék, folyadék-folyadék és pára-folyadék-folyadék egyensúlyok számítása, egyensúlyi adatokhoz paraméterillesztés, többfokozatú ellenáramú műveletek (desztillálás, extrakció, abszorpció) részletes modellezése és számítása, azeotrop elegyek szétválasztásának tervezése.

Optimalizálás számítógéplaboratóriumi gyakorlatok

Műveletek optimálása, MINLP problémák megoldása GAMS szofverrel, szuperstruktúra-MINLP-GAMS technikákkal folyamattervezés (hőcserélő hálózatok, vízhálózatok, short-cut MINLP tervezés).

A BME Vegyipari Műveletek Tanszék külföldi partnerei

 

Aristotle University of Thessaloniki, Thessaloniki, Görögország

Delft University of Technology, Laboratory of Applied Thermodynamics and Phase Equilibria, Delft, Hollandia

Ecole Nationale Supérieure d’Ingénieurs en Arts Chimiques et Technologiques, (ENSIACET), Laboratoire de Génie Chimique, Toulouse, France

Eidgenössische Technische Hochschule, ETH-Zürich, Svájc

Imperial College of Science, Centre for Process Systems Engineering, London, UK

Joanneum Research Forschungsgesellschaft mbH, Frohnleiten, Ausztria

Lappeenranta University of Technology, Department of Chemical Technology, Lappeenranta, Finland

NATEX Prozesstechnologie GmbH, Ternitz, Ausztria

National Institute of Materials and Chemical Research, Tsukuba, Japan

NSA LYON LAEPSI, Lyon, France

Paul Scherrer Institut, Villigen, Svájc

Slovak Technical University, Department of Control, Bratislava, Szlovákia

Technical University of Denmark, Department of Chemical Engineering, Lyngby, Denmark

Technische Universitat Hamburg- Harburg, Verfahrenstechnik, Németország

Tokyo Institute of Technology, Department of Systems Engineering, Yokohama, Japán

Universitat Politecnica de Catalunya, Departmento de Ingeneria Quimica, Barcelona, Spanyolország

Université de Liege, Laboratoire d’Analyse et Synthese Chimiques, Liege, Belgium

University of Cape Town, Dep. of Chemical Engineering, Rondebosch, South Africa

University of Limerick, Department of Mathematics, Plassey, Technology Park, Limerick, Irország

University of Manchester Institute of Science and Technology, Department of Process Integration, Manchester, UK

University of Maribor, Department of Chemical Engineering, Maribor, Slovenia

University of South Florida, Dep. of Chemical Engineering, Tampa, USA

 

A Vegyipari Műveletek Tanszék Ipari Kapcsolatai

AGRO-CHEMIE, Budapest

AKZO-TVK Rt., Tiszaújváros

BorsodChem Rt., Kazincbarcika

Chinoin Gyógyszer és Vegyészeti Termékek Gyára Rt., Budapest

EGIS Gyógyszergyár Rt., Budapest

Egyesült Vegyiművek, Budapest

ÉMV Észak-Magyarországi Vegyiművek Kft., Sajóbábony

Gradiens Vegyitermékfejelesztő , Budapest

Győri Szeszgyár és Finomító Rt., Győr

Kőbányai Gyógyszergyár, Budapest, Dorog

Mol Rt. Budapest, Százhalombatta, Tiszaújváros

Növényvédőszer Gyártó Értékesítő és Forgalmazó Kft., Budapest

OLAJTERV, Budapest

Péti Nitrogénművek, Várpalota

P+M Polimer Kémia Kft, Debrecen, Budapest

Tiszai Vegyi Kombinát, Tiszaújváros

Vegyépszer, Budapest

Vegyterv, Budapest

Zoltek Vegyipari Részvénytársaság (VISCOSA ), Nyergesújfalú

Zwack UNICUM és Liköripari és Kereskedelmi Rt., Budapest

 

Néhány fontosabb ipari munkánk az elmúlt 10 évből, a teljesség igénye és, a titoktartásra tekintettel, részletek nélkül:

 

A közelmúlt jellemző hallgatói munkái és sikerei:

Jellemző PhD értekezések:

Thury Éva: Állapotegyenlet erősen nemideális rendszerek fázisegyensúlyának leírására, 1992

Miklós Dorottya: Termodinamikai adatok ellenőrzése,1998

Farkas István: Fázisegyensúlyok modellezése állapotegyenletekkel, 2001

Lelkes Zoltán: Étude de la distillation homoazéotrpique et extractive discontinue, 1998

Omar Annakou: Rigorous comparative study of energy integrated distillation schemes, (1996)

Kalmár István: Desztilláció szabályozási struktúráinak modellezése, 1997

Gao, Yanxiang (Kína): Extraction of Oleoresins from Fennel Seeds and Dried Onion with Supercritical CO2, 1995.

Rat, Viorel (Románia): Applications of Supercritical Fluids in Organic Chemistry, 1997.

Oszagyán Marianna: A gyógynövények szuperkritikus extrakciója, 1999.

Keszei Sándor: Optikailag aktív vegyületek előállítása szuperkritikus extrakcióval, 2000.

Csordásné Rónyai Erika: Növényi hatóanyagok kinyerése szuperkritikus extakcióval, 2002.

Jelenleg futó PhD munkák és témák:

András Csaba: Gyógy- és fűszernövények szuperkritikus extrakciója

Kmetz Ildikó: Racém vegyületek reszolválása szuperkritikus extrakció alkalmazásával

Székely Edit: Optikailag aktív vegyületek előállítása szuperkritikus extrakcióval

Szitkai Zsolt: Anyagcserélő hálózatok tervezése MINLP módszerekkel

Vági Erika: Kozmetikai és élelmiszeripari célra alkalmas növényi anyagok kinyerése szuperkritikus extrakcióval

Mansour Emtir: Economic optimization and control of energy integrated distillation schemes

Komka Kinga: Minőségügyi statisztika a kémiában és a vegyiparban

Szanyi Ágnes: Nemideális elegyek környezetvédelmi célú elválasztása

Emlékezetes diplomamunkák:

Kósa Marietta Supercritical fluid extraction of yarrow, 1999

Terdy Péter: Supercritical fluid extraction of Taraxacum officinale, Magyar Kémikusok Egyesülete 1999

Székely Edit: Optikailag aktív vegyületek előállítása szuperkritikus extrakcióval, Magyar Szabadalmi Hivatal 2000, Pest Megyei Mérnök Kamara 2000, Ipar a Környezetért Alapítvány I. díj 2000

Kmecz Ildikó: Optikailag aktív 6-fluor-2-metil-1,2,3,4-tetrahidrokinolin előállítása szuperkritikus extrakcióval Magyar Szabadalmi Hivatal 2001, Pest Megyei Mérnök Kamara 2001

Drégelyi-Kiss Ágota: Gyógyszeripari validálás elemzése varianciaanalízissel, 2000.

Vági Erika: Fűszerkivonatok előállítása szuperkritikus extrakcióval Magyar Szabadalmi Hivatal 2001

Varga Zoltán: Ipari jelentőségű reaktív desztillálás laboratóriumi kísérletei és számítógépes szimulációja, 1998

Espen Foss Johanssen: Simulation of the separation of the ternary mixture i-Pentane, n-Pentane and n-Hexane by distillation, 1999

Tóth Bence: Etanol abszolutizálás szimulációs vizsgálata, 2000

Gulyás Zsolt: Hőcserélő rendszerek tervezése genetikus algoritmussal, 2000

Várhegyi Barna: Fázismegoszlás kísérleti vizsgálata és háromfázisú rektifikálás újtípusú modellezése, 2001

Domonkos Dávid: Alkohol - víz elegyek elválasztása pervaporációval. 2000.

Komka Kinga: Gyógyszeripari eljárások statisztikai elemzése. 2000.

Országh Judit: Gyógyszerkészítmények hatóanyagtartalmának vizsgálata: validálás, optimalizálás, stabilitásvizsgálat. 2001.

Vágó Emese Katalin: Minőségügyi statisztika alkalmazása az iparban. 2002.

Andreas Raab: Separation of a highly nonideal mixture for solvent recovery, 2001.

Nguyen The Hau: Energiaintegrált desztillálórendszerek dinamikus szabályozhatósági vizsgálata (1997)

Stéger Csaba: Középső tartályos desztilláló oszlop mérő-adatgyűjtő vezérlő rendszerének kiépítése, 2002

Dusa Péter: Fázisegyensúlyok számítása intervallum-módszerekkel, 2002

 

Emlékezetes TDK dolgozatok:

Varga Viktória: Minimális forráspontú azeotrop elegyek szakaszos elválasztása közbenső forráspontú oldószerrel, BME, kiemelt I. díj., Richter G., 2001

Farkas Tivadar: Szuperstrukturák optimális MINLP reprezentációi, BME kiemelt I. díj., Innovációs, 2001

Máté Zsuzsanna: Gyártási folyamat elemzése minőségügyi statisztikával, I. díj, 2001

Szentmiklósi László: Kísérleti tervek eredményeinek számítógépes szimulációja, III. díj, 2001

Rónyai Erika: Orvosi zsálya (Salvia officinalis L.) és kerti kakukkfű (Thymus vulgaris L.) szuperkritikus extrakciója, 1994, BME: 2. Helyezés, OTDK oklevél.

Rózsa Adrienn: Kerti kakukkfű (Thymus vulgaris L.) hatóanyagainak kinyerése szuperkritikus extrakcióval, 1996, BME: 2. helyezés.

Prechl Anita és Varga Viktória: Optikailag aktív vegyületek előállítása szuperkritikus extrakcióval, 1997, BME: 1. helyezés, OTDK: 2. helyezés.

Egyházi Anita: Cellulózbontó enzimek vizsgálata. Enzimfermentáció és szuperkritikus sejtfeltárás, 1998, BME: 2. helyezés.

Székely Edit: Optikailag aktív tetramizol előállítása szuperkritikus extrakcióval, 1999, BME: 1. helyezés (INNOTECH különdíj), OTDK: 1. helyezés (a környezetvédelmi miniszter különdíja).

Balázsné Borbély Erzsébet: A sáfrányos szeklice virág szuperkritikus extrakciója, 2000, BME: 2. helyezés, OTDK: oklevél.

Kmecz Ildikó: Optikailag aktív 6-fluor-2-metil-1,2,3,4-tetrahidrokinolin előállítása szuperkritikus extrakcióval, 2000, BME: 1. helyezés (INNOTECH különdíj), OTDK: 3. helyezés.

Vági Erika Mária: Fűszerek hatóanyagainak kinyerése különböző vegyipari műveletekkel és a termékek minőségének vizsgálata, 2000, BME: 3. helyezés.

 

TUDOMÁNYOS KUTATÁS

 

A tanszék kutatási témáit, azok metodikáját és célkitűzéseit elsősorban történeti és helyi adottságok determinálták. A tanszéknek a hallgatói laboratóriumi oktatás mellett, azzal egyidőben, a félüzemi laboratórium megépítése mellett kellett saját tudományos kutatási területét kialakítania. E körülményből adódott az a szükségszerűség, hogy a választott témák, ha a vegyipari műveleteknek nem is egészére, de minden olyan fejezetére terjedjenek ki, amelyek metodikában és elágazásukban az egész tudományágat jól reprezentálják. A kutatási témák ilyen megválasztása egyúttal azzal az előnnyel is járt, hogy az oktatási célokat szolgáló félüzemi gyakorlatok az oktatók élményszerű tudományos kutatásának “melléktermékeiként” jöttek létre. Így a tanszék tudományos kutatása összefonódott a hallgatók gyakorlati oktatásával.

Az utóbbi két évtizedben a Tanszék kutatási témái a “chemical engineering” legújabb elméleti és gyakorlati fejezeteivel bővültek. Ilyen témakörök például a nemideális elegyek elválasztása hibrid eljárásokkal, a szuperkritikus extrakciók és reakciók, a membrán-szeparációk, a vegyipari folyamatszintézis, a környezetkímélő folyamattervezés, továbbá a folyamatirányítási és működőképességi kutatások.

 

 

A Tanszék jelenlegi kutatási témakörei:

Desztilláció, abszorpció, extrakció

Extraktív, azeotrop és reaktív desztillálás

Szuperkritikus extrakció

Membrán szeparációs műveletek

Folyadékok keverés

Vegyipari reaktorok

Folyamattervezés és energiaintegráció

Vegyipari folyamatirányítás

Optimalizálás

Ipari statisztika

Környezetbarát folyamatok

 

 

 

 

 

Műszaki Kémiai Kutatócsoport létrehozása

Tanszékünkön a következő évtől alakítunk meg egy új Műszaki Kémiai Kutatócsoportot, melynek tervezett kutatási témakörei és koncepciója a hazai környezetközpontú interdiszciplináris műszaki kémiai alapkutatások első megvalósítási lépcsőjét jelentik a BME Vegyipari Műveletek Tanszékén jelenleg meglévő erőforrások felhasználásával. A négy év során elvégzendő munkák fő célja az ipari elválasztó műveletek nemzetközi szintű kutatása elméleti és kísérleti módszerekkel. Az elválasztási módszerek ugyanis nemcsak a keletkezett hulladékok kezelésének, hanem a hulladékkeletkezés csökkentésének is kulcsfontosságú eszközei.

E koncepciónak megfelelően pályázatunkban a különböző elválasztási műveletek alapkutatás szintű tanulmányozását és a meglévő módszerek továbbfejlesztését tervezzük az elválasztások hatékonysága és a termelékenység javítása érdekében. Ennek eredményeképpen javítjuk a nem termékjellegű anyagok visszaforgatási hányadát, csökkentjük a káros anyagok kibocsátását.

Kutatási koncepciónk főbb elemei pontokban:

E fő tématerületekhez szervesen kapcsolódnak terveink szerint

 

 

Környezetkímélő folyamatok kutatása:

(Fonyó Zsolt, Mizsey Péter, Rév Endre, Borus Andor, Lelkes Zoltán)

Környezetszennyező hulladék gázok tisztítása gázabszorpcióval. Üzemek környezet-védelmi felülvizsgálata, oldószer visszanyerés, szennyvízkibocsátás csökkentése. Szennyvizek szervesanyag mentesítése. Anyagcserélő és hőcserélő rendszerek módszeres tervezése. Hibrid elválasztási műveletek környezetközpontú kutatása. Hulladékszegény eljárások tervezésének stratégiája a folyamatintegráció módszerével.

Hulladékcsökkentés a vegyiparban

Környezetkímélő eljárások tervezése a fenntartható fejlődés elengedhetetlen feltétele. A tervezés során törekednunk kell arra, hogy lehetőleg megújuló anyag és energiaforrásokat használjunk fel a termelés során illetve minimalizáljuk a nem-megújuló források felhasználásat valamint a termeléssel együttjáró anyag és energiahulladékok emisszióját. Ennek megoldása a folyamattervezés során számos fontos feladatot jelent, így minimalizálni kell az energiafelhasználást és a nyersanyagfelhasználást is. Ehhez kellően meg kell tervezni az anyag- és energia-visszanyerő hálózatokat. Míg az energia-visszanyerő hálózatok tervezés ma már rutinszerűen megoldható feladat, addig az anyag-visszanyerő hálózatok tervezés a kutatás fontos iranyvonalát képviselik. Ilyen feladatok megoldására egy kétszintű (üzemi és vállalati szintek) szisztematikus eljárást dolgoztunk ki, mely segístéget nyújt a tervezési feladat megoldásához.

Az anyag-visszanyerés témakorében részleteiben vizsgáltuk az oldószerelegyek visszanyerését. Ezek az oldószerelegyek többnyire nem-ideális elegyek, és ezért speciális elválasztási technikákat dolgoztunk ki.

Vizsgáltuk a környezetkímélő gépjármű erőforrásokat és azok működtethetőségét megújuló energiaforrásokkal.

Mizsey, P., A. Szanyi, A. Raab, J. Manczinger, Z. Fonyo, Intensification of a solvent recovery network through the use of a hybrid equipment, , pp. 121-126, in Computer Aided Chemical Engineering, vol 10, Elsevier, 2002.

Peter Mizsey and Esmond Newson, Study and comparison of different power trains, Journal of Power Sources, 102, pp. 205-209 (2001)

Peter Mizsey, Esmond Newson, Than-binh Truong and Peter Hottinger, The kinetics of methanol decomposition: a part of autothermal partial oxidation to produce hydrogen for fuel cells, Applied Catalysis A-General. 213, 233-237 (2001)

Mizsey, P., A. Cuellar, E. Newson, P. Hottinger, T. B. Truong and F. von Roth, Fixed bed reactor modelling and experimental data for catalytic dehydrogenation in seasonal energy storage applications, Comp. Chem Engng, 23, S 371 (1999).

Mizsey, P. & Fonyo, Z.: "Waste reduction strategies in the chemical industry", Cleaner Technologies and Cleaner Products for Sustainable Development, ATO ASI Series, Partnership Sub-Series 2. Environment, Vol. 2, ed. by H. M. Freeman et al, Springer Verlag, 1995.

Mizsey, P.: "Waste reduction in the chemical industry - a two level problem", Journal of Hazardous Materials, 37, 1-13 (1994)

Fonyo, Z., Kürüm, S. & Rippin, D.W.T.: "Process development for waste minimisation: the retrofitting problem", Comp. Chem. Eng., 18,(Suppl.), S591-595 (1994)

Mizsey P., Fonyó Zs.: Hulladékcsökkentési stratégiák a vegyiparban, ” Magyar Kémikusok Lapja, 457-465, (1997)

Folyamattervezés, folyamatirányítás, vegyipari energetika

(Fonyó Zsolt, Mizsey Péter, Hajdú Hajnalka, Rév Endre, Borus Andor, Lelkes Zoltán, Kalmár István)

Vegyipari, kőolajipari és petrokémiai folyamatok integrált szemléletű tervezése hierarchikus és algoritmikus módszerekkel. Vegyipari berendezések szabályozó rendszerének tervezése. Folyamatirányítás kutatása és működőképességi vizsgálatok. Vegyipari üzemek energetikai felülvizsgálata és működésének javítása. Energiatakarékos és hulladékszegény eljárások kidolgozása.

Fonyó Zsolt: Integrált vegyipari rendszerek folyamatszintézise. in: Székfoglalók, 1995-1998. Magyar Tudományos Akadémia, Budapest, 2000.

 

Erősen nemideális rendszerek folyamatos desztillációja, tartományok, hibrid szétválasztó rendszerek

A desztilláció hatékonyságát nagymértékben növelhetjük, ha valamilyen más, kevésbé energiaigényes művelettel kombináljuk. A legismertebb ilyen eljárástípus a folyadék-folyadék fázis-szétválasztás alkalmazása (azeotrop desztillálás), azonban bármely más széválasztó folyamat kombinálható a pára-folyadék megoszláson alapuló művelettel. Az azeotrop, extraktív, reaktív, sós (elektrolitos) desztillálás, a desztilláció kombinálása membránművelettel, abszorpcióval, kristályosítással, stb. mind a hibrid szétválasztó folyamatok válfajai. A kutatás fő kérdése, hogy miként lehet e kombinációkat értelmesen kiválasztani, fejleszteni, optimális energiafelhasználást kialakítani.

Bár a desztillációs tartományok és tartomány-határok elémélete az elmúlt időszakban nagyot fejlődött, további nyitott kérdések válaszra várnak. Egyes esetekben az egyensúlyi desztillációs tartomány-határok átléphetőnek bizonyulnak folyamatos desztilláláskor. Hogy mikor és hogyan tehető ez meg egybetáplálásos oszlopban, az egyelőre kutatási kérdés. Nyitott kérdés, hogyan léphetők át a határok többtápú rendszerrel, elsősorban extraktív desztillációval. Hogyan befolyásolják ezek a részletek az azeotrop és extraktív desztillálás kinyerőszerének megválasztását? Külön probléma, hogy a szeparatrixok, tartományhatárok és tartományok a jelenlegi eszközökkel elsősorban síkban (terner elegyeknél) vizsgálhatók, es legföljebb térben (kvaterner elegyek esetében) ábrázolhatók. Többkomponensű elegyek esetében nyitott matematikai probléma a szeparatrixok felderítése.

Lelkes Z., Z. Szitkai, E. Rev and Z. Fonyo "Rigorous MINLP model for Ethanol Dehydration System" Comp. Chem. Eng. 24, 1331-1336 (2000).

Szitkai Z., Z. Lelkes, E. Rev and Z. Fonyo "Optimisation of Distillation and Pervaporation System for Ethanol Dehydration" Computer-Aided Chemical Engineering, 8, Elsevier, 643-648 (2000).

Rév, E. és Fonyó, Z.: "Nemideális elegyek szétválasztásának tervezése I.: desztillációs görbék és tartományok, II.: maradékgörbe-térképek és homogén azeotrop desztilláció, III.: hibrid desztillációs eljárások ", Magyar Kémikusok Lapja, 51,309., 364, 419 1996.

Rév E., Mizsey, P. & Fonyó, Z.: "Framework for Designing Feasible Schemes of Multicomponent Azeotropic Distillation", Comp. Chem. Eng., 18(Suppl.) 43-47., (1994)

Rév E., Mizsey, P. & Fonyó, Z.: "Framework for Designing Feasible Schemes in Quaternary Azeotropic Distillation", Hung. J. Ind. Chem., 20, 285.-291., (1992)

P. Mizsey, E. Rev, Z. Fonyo.: Systematic separation System Synthesis of a Highly Nonideal Quaternary Mixture, Preprints SIPODC Conference,. AIChE p. 356-363, 1997

Rév, E.: "Exploration of residue curve map topologies in higher dimensions", Hung. J. Ind. Chem., 22, 41.-46., (1994)

Rév, E., Mizsey, P. & Fonyó, Z.: "Framework for Designing Feasible Schemes of Multicomponent Azeotropic Distillation", Comp. Chem. Eng., 18(Suppl.) 43-47., (1994)

Rév, E., Mizsey, P. & Fonyó, Z.: "Framework for Designing Feasible Schemes in Quaternary Azeotropic Distillation", Hung. J. Ind. Chem., 20, 285.-291., (1992)

Rév, E.: "Crossing of Valleys, Ridges, and Simple Boundaries by Distillation in Homogeneous Ternary Mixtures", Ind. Eng. Chem. Res., 31,(3), 893.-901. (1992)

 

 

Energiatakarékos desztilláló rendszerek

Különféle (párakompressziós, elpárologtatásos, külső körös, abszorpciós) hőszivattyús desztillációs strukturákat és energiaintegrációs strukturákat figyelembe vevő tervezési stratégiát fejlesztettünk ki a pinch-analízis, elsődleges energiafogyasztás, energia költségtényező és a beruházás becsült megtérülési idejének függvényében. A stratégia hatékonyságát ipari példákon demonstráltuk.

Megvizsgáltuk a releváns paraméterek hatását a hőszivattyús és termikusan csatolt (Petlyuk oszlop) rendszerk gazdasági hatékonysági mutatóira, és összehasonlítottuk azokat a hagyományos rendszerek megfelelő mutatóival. Az eredmények alapján a Petlyuk rendszer alkalmazása csak akkor jöhet szóba, ha az energiaintegráció valamilért nem valósítható meg.

Tanulmányoztuk a vizsgált rendszerek működtethetőségét, szabályozhatóságát is. Eredményeink szerint az energiaintegrált rendszerek minden fajtája szabályozható decentralizált szabályozókörökkel.

Fonyó, Z. & Rév, E.: "Energy saving distillation systems I." in Hungarian, Magyar Kémikusok Lapja, 42,(7-8), 298.- 308. (1987)

Fonyó, Z. & Rév, E.: "Energy saving distillation systems II." in Hungarian, Magyar Kémikusok Lapja, 42,(9), 341.-349. (1987)

Rév, E.: "Synthesis Problems of Sloppy Separation Systems", Paper B7.6, CHISA'84, Praha, Sept., 1987.

Fonyó, Z. & Rév, E.: "Desztilláló oszlopok és egyéb termikus műveletek energiaintegrációs tervezése", Energiagazdálkodás, 26,(7), 297.- 303. (1985)

Fonyó, Z., Mészáros, I., Rév, E. & Kaszás, M.: "Pinch oriented strategy for multicomponent separation systems with energy integration", Hung. J. Ind. Chem., 13, 121.-134., (1985)

Mizsey P., Fonyo, Z., & Zhang, L., "Energy integrated separation design enhanced by heat pumping: the retrofitting case", Proc. of the 3rd Int. Workshop on Research Activities on Advanced Heat Pumps, pp. 409-416, Graz, Austria (1990).

Mizsey P. & Fonyo, Z.: "Energy integrated distillation system design enhanced by heat pumping" Distillation and Absorption 1992, IChemE, pp. B69-B76 (1992).

Fonyo Z. & Mizsey, P.: "Economic applications of heat pumps in integrated distillation systems", Heat Recovery Systems & CHP, 14,(3), 249-263 (1994)

Annakou, O. & Mizsey, P.: "Rigorous investigation of heat pump assisted distillation", Accepted by Heat Recovery Systems & CHP, 1993

Annakou, O., Fonyo, Z. & Mizsey, P.: "Economic and operability study of energy integrated ternary distillation schemes", Lecture accepted on AIChE Spring Mtg., Houston, 1995.

Mizsey, P., Annakou, O. & Fonyo, Z.: "Operability study of energy integrated ternary distillation schemes", Lecture accepted on Process Control' 95, High Tatras, Slovak Republic, 1995.

Z.Fonyo, R.Kurrat, D.W.T.Rippin, I.Meszaros: "Comperative Analys-495, (1996)

Z.Fonyo, N.Benkő: "Enhancement of Process Integration by Heat Pumping", Computers Chem. Engng. 20, S85-S90, (1996)

Annakou, O. and P. Mizsey, Rigorous comparative study of energy integrated distillation schemes, Ind. & Eng. Chem., 35, pp. 1877-1885 (1996).

Z.Fonyo, N.Benko: “Comparison of Various heat Pump Assisted Distillation Configurations”, Chemical Engineering Research and Design, 76, (3), 348-360, (1998).

Z.Fonyó, E. Rév, N. Benko: Energy Integration of Acetic Acid Recovery, Preprints of Int. Symp. Energy and Food Industrie, Comission Internationale de l’Industrie Agricole et Alimentare, Paris, 1-9, (1998).

Fonyo Z, E. Rev: “Energy Saving Techniques in Distillation, Thermodynamic Efficiency and Energy Conservation”, Chapter in the book: A.Bejan and E.Mamut (eds.) “Thermodynamic Optimization of Complex Energy Systems”, 279-269, Kluver Academic Publishers, Dordrecht/Boston/London, 1999.

Fonyó Z., E. Rev, Z. Szitkai, M. Emtir, P.Mizsey: "Energy Savings of Integrated and Coupled Distillation Systems", Comp. Chem. Engng., 23, S89-92, (1999)

Emtir M., E. Rev, P. Mizsey and Z. Fonyo, “Comparison of integrated and coupled distillation schemes using different utility prices”, Comp. Chem. Engng, 23, S789-802, (1999)

Rév, E.; Emtir, M.; Szitkai, Z.; Mizsey, P.; Fonyó, Z.: "Comparison of integrated and coupled distillation schemes using different utility prices", Comp. Chem. Eng., 25(Special Issue) 119-140 (2001)

Emtir, M., Rev, E., Fonyo, Z.: "Rigorous Simulation of Energy Integrated and Thermally Coupled Distillation Schemes for Ternary mixture", Applied Thermal Engineering 21(13-14) 1299-1317 (2001)

 

 

A folyamatszintézis globális megközelítése és integrált folyamatok tervezése

A különféle folyamattervezési módszerek előnyeit felhasználva megvalósítható folyamatokat hatékonyan szintetizáló kombinált szemléletet fejlesztünk ki.

 

Mizsey P. & Fonyo, Z.: "A predictor based bounding strategy for synthesizing energy integrated total flowsheet", Comp. Chem. Eng. 14,(11), 1303-1310 (1990)

Mizsey P. & Fonyo, Z.: "Toward a more realistic process synthesis - the combined approach", Comp. Chem. Eng. 14,(11), 1213-1236 (1990)

Fonyo Z. & Mizsey, P.: "A global approach to the synthesis and preliminary design of integrated total flowsheets", AIChE Annual Meeting, paper 26g, Chicago November 1990.

Mizsey P. & Fonyo, Z.: "Design of integrated total flowsheet: a combined approach", Computer Applications in Chemical Engineering, Elsevier, p.87-92, (1990).

Mizsey P.: A global approach to synthesis of entire chemical processes. PhD. Thesis No. 9563, Swiss Federal Institute of Technology, ETH Zürich, 1991.

Mizsey P., Z.Fonyo, L. Puigjaner, A. Espuna, “Szakaszos folyamatok tervezésének és ütemezésének alapjai I ”, Magyar Kémikusok Lapja, 54, 117-127, (1999)

Mizsey P., Z. Fonyo, L. Puigjaner, A. Espuna, “Szakaszos folyamatok tervezésének és ütemezésének alapjai II “, Magyar Kémikusok Lapja, 54, 161-168 (1999)

MINLP modellek a folyamattervezésben

Célunk olyan MINLP modellek kifejlesztése, melyek alkalmasak arra, hogy a folyamattervezés egyes lépéseit automatikusan hajtsuk végre. Ez lehet short-cut tervezés, határoló értékek megkeresése, nemideális elegyek jellemző pontjainak és vonalainak felderítése, optimális struktúra és közel optimális struktúrák hatékony keresése.

Rév, E.; Lelkes, Z.; Farkas, T.: “Structural multiplicity and redundancy in chemical process synthesis with MINLP”, SIMO 2002 (Systčme d’Information Modélisation, Optimisation Commande en Génie des Procédé)s 24-25 Octobre 2002 - Toulouse (France)

Lelkes, Z.; Farkas, T.; Rév, E.: “Optimization of Batch Extractive Distillation using MINLP”, Proc. of MKN ‘02, Veszprém, 2002. április 16-18., Műszaki Kémiai Napok 02, p. 112-117, KE MÜKKI, 2002 (ISBN 963 7172 95 5)

Szitkai, Z., Lelkes, Z., Rév E., Fonyó, Z.: "Handling Removable Discontinuities on MINLP Models for Process Synthesis Problems. Formulations of the Kremser equation", accepted, Comp. Chem. Eng., 2002.

Szitkai, Z., Lelkes, Z., Rév E., Fonyó, Z.: "Optimisation of Hybrid Ethanol Dehydration System. ", Chem. Eng. Commun., 41(7) 631-646 (2002)

Lelkes, Z.; Rév, E.; Farkas, T.: “Szuperstruktúrák optimális MINLP reprezentációi”, Műszaki Kémiai Napok, Veszprém, 2001. Április 25.

Szitkai, Z., Lelkes, Z., Rév E., Fonyó, Z.: "Optimisation of an industrial scale ethanol dehydration plant. A case study.", Proc. of ESCAPE-11 (27-30 May, 2001, Kolding, Denmark) (Eds.:Gani, R.; Jorgensen, S.B.), p. 553-558, Elsevier 2001

Szitkai, Z.; Lelkes, Z.; Rev, E.; Fonyo, Z.: "Solution of MEN synthesis problems using MINLP: Formulations of the Kremser equation", Proc. of ESCAPE-11 (27-30 May, 2001, Kolding, Denmark) (Eds.:Gani, R.; Jorgensen, S.B.), p. 1109-1114 , Elsevier 2001

Lelkes, Z., Szitkai, Z., Rév E., Fonyó, Z.: "Rigorous MINLP Model for Ethanol Dehydration System", Comp. Chem. Eng. 24, 1331-1336 (2000)

Szitkai, Z., Lelkes, Z., Rév E., Fonyó, Z.: "Optimisation of Distillation and Pervaporation System for Ethanol Dehydration", presented at at CHISA 2000, Praha

Szitkai, Z., Lelkes, Z., Rév E., Fonyó, Z.: "Optimisation of Distillation and Pervaporation System for Ethanol Dehydration", Proc. of ESCAPE-10, the 10th European Symposium on Computer Aided Process Engineering, Florence, Italy, May 7-10, p. 643-648, ed: Pierucci, S., Elsevier, Amsterdam, 2000.

Lelkes, Z., Szitkai, Z., Rév E., Fonyó, Z.: "Rigorous MINLP Model for Ethanol Dehydration System", paper No. 34s, presented at 7th International Symposium on Process Systems Engineering, July 16-21, 2000, Keystone, Colorado, USA

Benkő N., E. Rev., Z. Szitkai, Z. Fonyo: “Optimal Water Use and Treatment Allocation”, Comp. Chem. Engng, 23, S157-S160 (1999)

Szitkai, Z., Lelkes, Z., Rév E., Fonyó, Z.: "Optimisation of Hybrid Ethanol Dehydration System. ", Chem. Eng. Proc., 41(7) 631-646 (2002)

 

Vegyipari folyamatok irányíthatóságának becslése a folyamattervezés során

A folyamatok, eljárások irányíthatóságának becslése a folyamattervezés során az egyik fontos feladat, melyet a gazdaságossági és egyéb (pl. környezetvédelem) vizsgálatokkal együtt, szimultán kell elvégezni. Erre egy szisztematikus tervezői módszert dolgoztunk ki, melynek első lépése a szabályozási feladat megfogalmazása. Ezt követően megvizsgáljuk a folyamat lehetséges szabadsági fokait, megállapítjuk a szabályozott jellemzket és megkeressük a lehetséges módositott jellemzőket. A jellemzők kiválasztása során arra kell törekedni, hogy azokkal a szabályozasi feladat optimálisan teljesíthető legyen. Ehhez szükseges lehet a folyamat, eljárás esetleges módosítása és/vagy egy szükséges túltervezes a terhelhetőségben. A folyamattervezés modellezesi feladatainak megoldásakor először stacionárius irányíthatósági jellemzőket vizsgálunk mint pl. relativ erősítesi tényezok, Niederlinski index, kondíciós szám, Morari féle belső szabályozhatósági index. A stacionárius jellemzők segítségével elvégezzük a szabályozott és módositott jellemzők párosítását vagyis kialakítjuk a szabályozási strukturát. A kedvezőnek bizonyuló strukturákat dinamikusan is vizsgáljuk és minősítjük. Az irányíthatósági vizsgálat során tanulmányozzuk a tervezett rendszer rugalmasságát is vagyis, hogy mennyire képes a szabályozási struktura és a folyamat különböző munkapontokban (eltérő betáplálás és termékek) üzemelni, mennyire képes a folyamatot ért zavarások hatását kiküszöbölni. Számos példa igazolta, hogy a stacionárius és/vagy dinamikus irányíthatósági mutatók, vizsgálata szerves része kell, hogy legyen a folyamattervezésnek, és jelentős tervezési döntések alapjául szolgál.

Emtir, M., P. Mizsey, E. Rev and Z. Fonyo, Economic optimisation and control of energy integrated distillation schemes, ECOS, EU Meeting, University of Berlin (2002)

Mizsey, P., N. Hau, N. Benko, I. Kalmar, Z. Fonyo, Process control for energy integrated distillation schemes, Comp. Chem. Engng, 22, pp. S427-434 (1998).

Mizsey, P. and I. Kalmár, Effects of recycle on control of chemical processes, Comp. Chem Engng, 20, pp. S883-S888 (1996).

Annakou, O., A. Meszaros, Zs. Fonyo and P. Mizsey, Operability investigation of energy integrated distillation schemes, HJIC, 24, pp. 155-160 (1996).

Mizsey P. and Z. Fonyo, Distillation control for packed and trayed columns, HJIC, 22, pp. 139-145 (1994).

Fonyo, Z.: "Design modifications and proper plantwide control", Comp. Chem. Eng., 18,(Suppl.), S483-492 (1994)

Fonyo, Z. &. Mizsey, P: "Consideration of operability during process design", AIChE Spring National Meeting, New Orleans, 1992.

Fonyo, Z. & Mizsey, P.: "Process design under consideration of plant operability", 1992 IChemE Research Event, UMIST, Manchester, 9-12 January (1992).

Mizsey, P. & Fonyo, Z.: "Assessing plant operability during process design", In: Computer-Oriented Process Engineering, Elsevier, pp. 411-416 (1991).

P.Mizsey, Z. Fonyó: Process Control for Energy Integrated Distillation Schemes, Comp.Chem, Engng, 22, S427-434 (1998).

Mészáros, A., J. Mikles, P. Dostál and P. Mizsey, Control of nonlinear chemical processes using linear model based algorithms, HJIC, 21. pp. 81-86 (1993).

Mizsey P. and Z. Fonyo, Assessing plant operability during process design. Computer-Oriented Process Engineering, Elsevier, pp. 411-416 (1991).

Mizsey P. and Z. Fonyo, Distillation control for packed and trayed columns, HJIC, 22, pp. 139-145 (1994).

Elválasztási műveletek

(Fonyó Zsolt, Manczinger József, Sawinsky János, Kemény Sándor, Mizsey Péter, Simándi Béla, Rév Endre, Deák András, Havas Géza, Borus Andor, Rezessy Gábor, Lelkes Zoltán)

Főbb kutatásaink: Abszorberek működésének vizsgálata. Optimális abszorber-konstrukció kialakítása. Gőz-folyadék fázisegyensúlyi adatok kimérése, az adatok termodinamikai ellenőrzése, a hiányzó adatok becslése. Fázisegyensúlyi modellek fejlesztése. Komplex szénhidrogénelegyek jellemzése és modellezése. Desztillációs technológiák modellezése, tervezése. Elválasztási műveletek membránok alkalmazásával (mikroszűrés, ultraszűrés, reverz ozmózis, pervaporáció). Hibrid elválasztási eljárások, extraktív és azeotrop desztilláció, reaktív desztilláció, multifunkciós elválasztó berendezések. Folyadék-folyadék, szilárd-folyadék és szuperkritikus extrakciós technológiák kidolgozása. Extraháló berendezések tervezése. Ezeken belül érdemesnek tartjuk kiemelni az alábbi részterületeket:

Fázisegyesúlyok, rektifikáló oszlopok tervezése, új töltetek, desztilláló és abszorpciós eljárások kifejlesztése.

A desztillációs és abszorpciós eljárások fejlesztéséhez megbízható adatokra, és termodinamikai modellekre, elsősorban egyensúlyi (pára-folyadék) és anyagátadási adatokra és modellekre van szükség. Ezért foglalkozunk tiszta anyagok gőznyomásának és folyadékelegyek egyensúlyi adatainak empirikus meghatározásával és az adatok termodinamikai konzisztenciájának statisztikai ellenőrzésével. A fejlesztő tevékenység természetes alkotói a az azeotrop és extraktív desztilláció alkalmas kinyerőszerének kiválasztása, ilyen rendszerek laboratoriumi kísérleti működtetése, kimérése, és számítógépi részletes modellezése. Ugyancsak idetartozó és elmaradhatatlan tevékenység a rendezetlen és rendezett töltetek anyagátadási tulajdonságainak és hidrodinamikai viselkedésének kísérleti és elméleti tanulmányozása, a technológiai méretezés, méretnövelés, és a fő műveleti paraméterek optimális meghatározása. A kutatócsoport különlegesen előnyös helyzetét a hosszú ipari tapasztalatra épülő, megbízható anyag- és tárgyismerete, széleskörű tájékozottsága és kapcsolatrendszere biztosítja.

Fábry, G., Manczinger, J.: "A new regular Packing for Distillation and Absorption", ACHEMA'88, Frankfurt, 1988.

Fábry, G., Manczinger, J.: "Hydrodinamics and mass-transfer on a new highly efficient low pressure drop regular tower packing", CHISA'87, Praha, 1987.

Kemény, S. et al: "Reduction of Thermodynamic Data by Means of Multiresponse Maximum Likelihood Principle", AICHE Journal, 28, 20., (1982)

Kemény, S., Manczinger, J.: "Treatment of binary Vapour-Liquid Equilibrium Data", Chem. Eng. Sci., 33, 71., (1978)

Manczinger, J., Kortüm, G.: "Thermodynamische Mischungseffekte im System Wasser (1) N-Methylacetamid (2)", Z. Phys. Chem., 95, 177.-186. (1975)

Manczinger, J. et al: "Vapor-Liquid Equilibrium of the Ethanol-Dioxan System. A novel Apparatus for Measuring Vapour-Liquid Equilibria under Pressurre", Periodica Polytechnica Ser. Chem., 13, 189 (1969)

Manczinger, J., Tettamanti, K: "Phase equilibria of the system caprolactam/water (A novel Apparatus for the study of vapour-liquid equilibria)", Periodica Polytechnica Chem. Eng., 10, 183-195 (1966)

S.Kürüm, Z.Fonyo: “Design Stategy for Acetic Acid Recovery", Chem. Eng. Comm., 136, 161-176, (1995)

Z.Fonyo, S.Kürüm, N.Benko: Process Improvements for Acetic Acid Recovery, Preprints SIPODC Conference,. AIChE p. 295-309, 1997

P.Mizsey, E.Rev, Z.Fonyo.: Systematic separation System Synthesis of a Highly Nonideal Quaternary Mixture, Preprints SIPODC Conference,. AIChE p. 356-363, 1997

 

 

Fázisegyensúlyok termodinamikája

A következő területeken vannak kutatási eredményeink

Kemény, E. Thury, A. Deák: Állapotegyenletek fázisegyensúlyok számítására (Equations of state for calculation of phase equilibria, in Hungarian, book, 245 pages), Budapesti Műszaki Egyetem, 1991.

Deák A., Kemény S.: Role of weighting in parameter estimation from solid-fluid supercritical equilibrium data Fluid Phase Equilibria 1994. pp. 171-190.

Deák A., A. I. Victorov, Th. W. de Loos: High pressure VLE in alkanol +alkane mixtures. Experimental results for n-butane+etanol, +1-propanol, +1-butanol systems and calculations with three EOS methods Fluid Phase Equilibria 107 (1995) 277-301

Miklós D., Kemény S., Almásy G., Kollár-Hunek K.: Thermodynamic consistency of data banks Fluid Phase Equilibria 110 (1995) 89-113

Deák A., S. Kemény, I. Farkas: Data driven temperature dependence of EOS parameters. Fluid Phase Equil. 140 97-105 (1997)

Kemény S., I. Farkas, A. Deák: EOS mixing rules and the quadratic concentration dependence of the second virial coefficient. Fluid Phase Equil. 128 131-135 (1997)

Szakaszos és félfolyamatos szétválasztó rendszerek

Elsősorban az extraktív desztilláció és a reaktív desztilláció szakaszos megvalósításának kutatása folyik intenzíven. Az ilyen komponens-szétválasztó műveletek elmélete nincs még kielégítően kidolgozva, illetve a nyilvánosságra hozott eredmények nem fedik le a felmerülő kérdéseket és a lehetséges folyamat-változatok összességét. Az egyes változatok esetében eltérő módon lehet meghatározni a folyamat határfeltételeit. Kutatási célunk, hogy eljárásokat dolgozzunk ki e határfeltételek meghatározására és kísérletileg igazoljuk azokat.

Nemrég fejeztük be egy nagylabor méretű, többfunkciós szakaszos desztillációs berendezés, ún. "middle vessel" kolonna építését. Segítségével a már kidolgozott illetve a közeljövőben kidolgozandó modellek és megvalósíthatósági elméletek kísérletileg igazolhatók, valamint a műveletek dinamikája vizsgálható. Ilyen jellegű hazai berendezésről nincs tudomásunk és Európában is csak két hasonló készülékről tudunk.

Kutató munkánk során az elméleti eredményeket kísérleti ellenőrzésnek vetjük alá. Terveink szerint eredményeinket valós ipari elválasztási feladatokhoz kapcsolódó rendszereken is igazoljuk, és a kidolgozott modelleket felhasználjuk környezetbarát vegyipari folyamatok szintéziséhez.

Rév, E.; Lelkes, Z.; Varga, V.; Stéger, Cs.; Horváth, L.; Fonyó, Z.: “ Feasibility of batch extractive distillation with middle-boiling entrainer in rectifier”, Distillation & Absorption Conference, Baden-Baden, Germany, Sept 30-Oct 2, 2002.

Lelkes, Z.; Rév, E.; Stéger, Cs.; Varga, V.; Fonyó, Z.; Horváth, L.: “Batch extractive distillation with intermediate boiling entrainer”, SIMO 2002 24-25 Oct 2002 - Toulouse (France)

Rév, E.; Lelkes, Z.; Varga, V.: “Szakaszos extraktív desztilláció közbenső oldószerrel”, Műszaki Kémiai Napok, Veszprém, 2001. Április 25.,

Lang P., Modla G., B. Kotai, Z. Lelkes and P. Moszkowicz "Homoazeotropic Distillation of Maximum Azeotropes in a Batch Rectifier with Continuous Entrainer Feeding II. Rigorous Simulation Results" Comp. Chem. Eng., 24, 1429-1435 (2000).

Lang P., Modla G., B. Benadda and Z. Lelkes "Homoazeotropic Distillation of Maximum Azeotropes in a Batch Rectifier with Continuous Entrainer Feeding I. Feasibility Studies" Comp. Chem. Eng., 24, 1665-1671 (2000).

Lang P., Z. Lelkes, M. Otterbein, B. Benadda and G. Modla "Feasability Studies for Batch Extractive Distillation with a Light Entrainer" Comp. Chem. Eng., S93-96 (1999).

Lelkes Z., P. Lang and M. Otterbein, "Feasability and Sequencing Studies for Homoazeotropic Distillation in a Batch Rectifier with Continous Entrainer Feeding" Comp. Chem. Eng., 22, S653-656 (1998).

Lelkes Z., P. Lang, B. Benadda and P. Moszkowicz, "Feasibility of Extractive Distillation in a Batch Rectifier" AIChE Journal, 44, 810-822 (1998).

Lelkes Z., P. Lang, P. Moszkowicz, B. Benadda, and M. Otterbein, "Batch Extractive Distillation: the Process and the Operational Policies" Chemical Eng. Sci., 53, 1331-1348 (1998).

Lang P., Z. Lelkes, P. Moszkowicz, M. Otterbein, and H. Yatim, "Different Operational Policies for the Batch Extractive Distillation" Computers and Chem. Eng., 19, S645-650 (1995).

Rév, E.: "Reactive Distillation and Kinetic Azeotropy", Ind. Eng. Chem. Research, 33, (9), 2174.-2179. (1994)

Műveletek szuperkritikus oldószerekkel

A kutatócsoport 1986-tól foglalkozik a szuperkritikus extrakció felhasználási lehetőségeinek vizsgálatával. A szuperkritikus szén-dioxid (p>73 bar, T>31 °C) közel szobahőmérsékleten is jól oldja az apoláris vegyületeket, illetve segédoldószerek alkalmazásával a polárisabb karakterűeket is. A feloldott anyagok egyszerű nyomáscsökkentéssel elválaszthatóak az oldószertől, így szerves oldószertől mentes terméket kapunk. A szuperkritikus oldószerek lehetővé teszik, hogy a hagyományos műveletek helyettesítésével tiszta technológiát fejlesszünk ki és új, kiemelkedő minőségű termékeket állításunk elő az ipar számos területén. Főbb kutatási területek:

Növényi hatóanyagok extrakciója: gyógynövény-hatóanyagok extrakciója, fűszernövények íz- és illatanyagainak elválasztása, illóolajok kinyerése (növényi magvak, virág-, levél- és gyökér-drogok), zsírok, olajok kinyerése (növényi és állati eredetű nyersanyagokból), illóolajok és zsíros olajok elválasztása, nem illó hatóanyagok (terpenoidok, szteroidok) kivonása; enantiomerek előállítása racém elegyekből: szerves savak reszolválása, szerves bázisok reszolválása, alkoholok reszolválása; enantioszelektív enzimreakciók; sejtfeltárás; oldószermaradványok eltávolítása szintetikus termékekből; szerves anyagok kinyerése híg vizes oldatokból.

A rendelkezésre álló készülékek: Először a Magyar Szénhidrogénipari Kutató-Fejlesztő Intézet (SZKFI) nagynyomású készülékek gyártásában nagy tapasztalatokkal rendelkező szakembereivel együttműködve megterveztünk és üzembe helyeztünk egy nagynyomású extraktort. Az első, 1 dm3 térfogatú extraktor üzemeltetésével szerzett tapasztalatok alapján egy másik, 5 dm3 térfogatú extraktor edényt is készítettünk, amely az alapkészülékhez csatlakoztatható. Az így kialakított (1 dm3 ill. 5 dm3 térfogatú) extraktor szilárd anyag vagy folyadék szakaszos extrakciójára alkalmas. A készüléket egy 46 mm átmérőjű, 3600 mm magas folyamatos üzemű ellenáramú fluid-folyadék extraktorral bővítettük. Az extraktorhoz két sorbaköthető szeparátor csatlakozik, amelyek lehetőséget adnak frakcionálási kísérletekre is. Eddig több, mint 50 különböző növényi drog extrakcióját végeztük ebben a rendszerben és kiterjedt vizsgálatokat folytattunk a extrakció optimalizálására, a termék kémiai összetételére és biológiai hatására nézve, amit összevetettünk az azonos drogból vízgőz-desztillációval ill. hexános és alkoholos Soxhlet extrakcióval nyert kivonatok tulajdonságaival.

A félüzemi készülék mellett van egy teljesen különálló laboratóriumi méretű extraktorunk is. Ez 25 cm3 térfogatú, max. 250 bar-ig üzemeltethető, a reszolválási kísérletekhez használjuk. A világon elsőként a BME Szerves Kémiai Technológia Tanszékkel együttműködve kidolgoztunk egy részleges diasztereomer só képzésen alapuló új eljárást. Az el nem reagált enantiomer felesleget oldjuk ki a szuperkritikus szén-dioxiddal. Ezzel a módszerrel királis szerves savak, bázisok és alkoholok enantiomerjeinek elválasztása is megvalósítható. Az eddig vizsgált 52 racém vegyület - reszolválószer pár kétharmada esetében tapasztaltunk királis megkülönböztetést, egyharmaduknál pedig ez jelentős volt. Az eljárás befolyásoló paraméterek meghatározását és optimalizálását 10 pár esetében elvégeztük, és több esetben sikerült 2-3 lépésben a tiszta enantiomerek előállítása.

2000-ben egy 5 cm3 térfogatú, keringetett reaktort is üzembe helyeztünk az enantioszelektív enzimatikus reakciók vizsgálatához.

Nemzetközi együttműködés: Amellett, hogy a kutatómunka során számos magyar tanszékkel, intézettel és céggel dolgozunk együtt, a nemzetközi - elsősorban európai - tudományos kapcsolatok is nagyon fontosak.

A 2000. évtől csatlakoztunk az Európai Unió által támogatott DASFAF hálózathoz (Developments and Applications in Supercritical Fluids in Agriculture and Fisheries), amelynek fő célja, hogy kapcsolatot teremtsen az európai, szuperkritikus technológiával foglalkozó kutatóhelyek és vállalatok között, elősegítse a tudás áramlását és hosszabb távú közös munkák megvalósítását. A hálózat négy fő területtel foglalkozik: a szuperkritikus állapot általános alapjai, a szuperkritikus oldószerek extrakciós alkalmazásai, nem extrakciós alkalmazások, az ipari megvalósítás szempontjai.

2002-től tagjai vagyunk az AWARANET együttműködésnek (Agro-food wastes minimisation and reduction network). A program 14 európai ország részvételével azt tűzte ki végső céljául, hogy a mezőgazdasági és élelmiszeripari hulladékok feldolgozása és minimalizálása érdekében európai kutatás-fejlesztési stratégiára dolgozzon ki egy átfogó javaslatot. Az öt fő tématerület (húsipar, halfeldolgozás, tejipar, borgyártás és növényfeldolgozás) mindegyikén belül technológiai és menedzsment kérdések megfontolására is sor kerül. Mi a növényfeldolgozás során keletkező hulladékok technológiai szempontjainak kidolgozásával foglalkozunk.

Simándi B., Keszei S., Fogassy E., Sawinsky J.: Supercritical fluid extraction, a novel method for production of enantiomers, J. Org. Chem., 62 (13), 4390-4394 (1997).

Simándi B., Keszei S., Fogassy E., Kemény S., Sawinsky J.: Separation of enantiomers by supercritical fluid extraction, J. Supercrit. Fluids 13, 331-336 (1998).

Rónyai E., Simándi B., Tömösközi S., Deák A., Vígh L., Weinbrenner Zs.: Supercritical fluid extraction of corn germ with carbon-dioxide - ethyl alcohol mixture, J. Supercrit. Fluids 14, 75-81 (1998).

Simándi B., Deák A., Rónyai E., Gao Y., Veress T., Lemberkovics É., Then M., Sass-Kiss Á., Vámos-Falusi Zs.: Supercritical Carbon Dioxide Extraction and Fractionation of Fennel Oil, J. Agric. Food Chem. 47, 1635-1640 (1999).

Simándi B., Oszagyán M., Lemberkovics É., Kéry Á., Kaszács J., Thyrion F., Mátyás T.: Supercritical Carbon Dioxide Extraction and Fractionation of Oregano Oleoresin, Food Res. Int. 31, 723-728 (1999).

Keszei S., Simándi B., Székely E., Fogassy E., Sawinsky J., Kemény S.: Supercritical fluid extraction: a novel method for the resolution of tetramisole, Tetrahedron: Asymmetry 10, 1275-1281 (1999).

Kmecz I., Simándi B., Bálint J., Székely E., Fogassy E., Kemény S.: Optical resolution of 6-fluoro-2-methyl-1,2,3,4-tetrahydroquinoline by supercritical fluid extraction, Chirality, 13, 568-570 (2001).

Simándi B., Kristo T. Sz., Kéry Á., Selmeczi L. K., Kmecz I., Kemény S.: Supercritical fluid extraction of dandelion leaves, J. Supercrit. Fluids, 23, 135-142 (2002).

Vági E., Simándi B., Daood H. G., Deák A., Sawinsky J.: Recovery pigments from Origanum majorana L. by extraction with supercritical carbon dioxide, J. Agric. Food Chem. 50, 2297-2301 (2002).

de Haan A. B., Simándi B.: Extraction technology for the separation of optical isomers, In: Ion Exchange and Solvent Extraction, Vol. 15 (Eds.: Marcus Y., SenGupta A. K., Marinsky J. A.), Marcel Dekker, Inc., New York, 255-294, 2002.

Folyadékok keverése

(Havas Géza, Sawinsky János, Deák András)

Keverők teljesítményfelvétele. Vizsgált keverőtípusok: lapátos, centrifugál, öntött propeller, lemezlapátos propeller, valamint hatlapátos tárcsás turbina keverő lamináris, átmeneti és turbulens tartományban newtoni folyadékokkal. Eredmények: a vizsgált keverők Euler-Reynolds diagramjai, valamint az a megállapítás, hogy a Froude szám hatása a keverők teljesítményfelvételére elhanyagolható. Vizsgált keverő típusok: horgony, szalag, csiga és csigás-szalag keverő továbbá kalodás és többszintes lapátos keverő lamináris és átmeneti tartományban nagy viszkozitású newtoni és pszeudoplasztikus folyadékokban. Eredmények: általános egyenlet a fenti keverők teljesítmény felvételének számítására. Az egyenlet a csiga keverő centrikus elhelyezésén kívül az excentrikus és a vezetőcsőben elhelyezett esetére is érvényes.

Keverők homogenizálási hatékonysága. Vizsgált keverő típusok: horgony, szalag, csiga és csigás-szalag keverő továbbá kalodás és többszintes lapátos keverő lamináris tartományban, öntött és lemez propeller turbulens tartományban. Eredmények: a vizsgált keverők homogenizálási hatékonyság szerinti rangsorolása

Hőátadás keverős tartályban. Vizsgált berendezés: keverős tartályba helyezett csőkígyós ill. függőleges csőköteges hőcserélő, hatlapátos tárcsás turbina, öntött ill. lemez propeller keverővel. Eredmények: a vizsgált hőcserélők hőátadási tényezőjének számítására alkalmas Nusselt típusú összefüggések, melyekben a hőcserélő csöveinek átmérőjére vonatkozó módosított Reynolds szám szerepel.

Tettamanti, K., Havas, G. & Sawinsky, J.: "Froude Number and Power Consumption of Mixing", Acta Chim. Acad. Sci. Hung. 60, 191 (1969); 71, 445 (1972); 80, 469 (1974)

Sawinsky, J., Havas, G. & Deák, A.: "Power Requirement of Anchor and Helical Ribbon Impellers for the Case of Agitating Newtonian and Pseudo-Plastic Liquids", Chem. Eng. Sci. 31, 517 (1976); 32, 457 (1977)

Sawinsky, J., Havas, G. & Deák, A.: "Power Consumption of Screw Agitators in Newtonian Liquids of High Viscosity", Chem. Eng. Sci. 34, 1160 (1979)

Deák, A., Havas, G. & Sawinsky, J.: "The Power Requirement for Anchor, Ribbon and Helical-Screw Agitators", Int. Chem. Eng. 25, 558 (1985)

Havas, G., Sawinsky, J., Deák, A.& Fekete, A.: "Investigation of the Homogenisation Efficiency of Various Propeller Agitator Type", Periodica Polytechnica Chem. Eng. 22, 331 (1978)

Havas, G., Sawinsky, J. & Deák, A.: "Investigation of the Homogenisation Efficiency of the Screw Agitator, Helical Ribbon Agitator, Gate Type Anchor Impeller and Multi-Paddle Agitator in the Mixing of High-Viscosity Newtonian Liquids", Periodica Polytechnica Chem. Eng. 22, 317 (1978)

Havas, G., Deák, A. & Sawinsky, J.: "Heat Transfer Coefficients in an Agitated Vessel Using Vertical Tube Baffles", Chem. Eng. J., 23, 161 (1982)

Havas, G., Deák, A. & Sawinsky, J.: "The Effect of Impeller Diameter on the Heat Transfer in Agitated Vessel Provided with Vertical Tube Baffles", Chem. Eng. J. 27, 197 (1983)

Havas, G., Deák, A. & Sawinsky, J.: "Heat Transfer to Helical Coil in Agitated Vessel", Chem. Eng. J. 35, 61 (1987)

Havas, G., Deák A., Sawinsky J.: “Keverős tartályba helyezett csőkígyó hőátadási tényezője”, Magyar Kémikusok Lapja 51, 142 (1996)

Kémiai reaktorok

(Sawinsky János, Simándi Béla, Deák András, Hunek József, Mizsey Péter)

Homogén és heterogén (gáz-folyadék, folyadék-folyadék, szilárd-folyadék), valamint polimerizációs reakciók vizsgálata szakaszos és folyamatos kevert tartályreaktorban és kaszkád reaktorban. Tartózkodási idő-eloszlások kutatása. Az optimális reakció-körülmények meghatározása.

Tartózkodási idő eloszlás és kémiai reaktorok matematikai modellezése.

A kémiai reaktorokban elérhető konverzió és a szelektivitás számításánál fontos a készülékekben fellépő makro- és molekuláris méretű keveredés ismerete. A folyamatos reaktoroknál a makroméretű keveredésre a tartózkodási idő eloszlás jellemző. Nagynyomású gázfázisú katalitikus reakcióknál a reakcióelegy nemideális viselkedésének leírására a Soave-Redlich-Kwong állapotegyenletet használtuk. A svájci Paul Scherrer Institut-tal közösen kutatásokat végeztünk heterogén katalitikus reaktorok és reakciók vizsgálatára. Csőreaktorokat modelleztünk optimalizálási céllal, és reakciókinetikát határoztunk meg laboratóriumi mérések feldoglozása alapján.

Balint, A.; Sawinsky, J.: "The effect of non-ideality of reacting mixture on simulating the methanol reactor", Chem. Eng. Commun., 76, 207 (1989)

Hunek, J.; Sawinsky, J.; Balint, A.; Podmaniczky, L.: "Computer-aided measurement and evaluation of residence-time distribution curves”, Comp. Chem. Eng., 12, 159 (1988)

Sawinsky J.; Hunek J.; Simándi B.: Determination of the parameters of the diffusion model by evaluating residence time distribution curves using the method of moments, Hung. J. Ind. Chem. 7, 69 (1979).

Sawinsky J.; Simándi B.: Residence time distribution for the laminar falling film of a Prandtl-Eyring liquid, Acta Chimica Hungarica 112 (4), 469 (1983).

Sawinsky J.; Simándi B.: The residence time distribution for laminar flow of a non-Newtonian fluid in a straight circular tube, Trans. I Chem E., 60, 188 (1982).

Sawinsky J.; Simándi B.: Zero-order reaction in Ostwald-de Waele pseudoplastic fluids flowing laminarly in an isothermal tube reactor, Chem. Biochem. Eng. Q., 9, 201 (1995).

Sawinsky J.; Simándi B.; Deák A.: Zero-order reaction in Prandtl-Eyring model fluids during laminar flow in an isothermal tube reactor, Trans. I Chem E., Chem. Eng. Res. & Design, 73, 863 (1995).

Sawinsky, J.; Balint, A.; Bende, S.: "Conversion for laminar flow of Bingham plastic fluids in an isothermal tube reactor" Chem. Eng. Sci., 43, 1209 (1988)

Sawinsky, J.; Balint, A.; Bende, S: "The effect of micromixing on the conversion of the autocatalytic reaction in a continuous stirred-tank reactor with premixed feedstream", Chem. Eng. Sci., 38, 1355 (1983)

Simándi B.; Bálint A.; Sawinsky J.: The application of the method of attenuated moments to the evaluation of curves for the residence time distribution, Int. Chem. Eng. 28, 362 (1988).

Simándi, B.; Sawinsky, J.; Molnár, K.: “Analysis of a mixing model and its application to a multistage column reactor”, Chem. Biochem. Eng. Q., 10, 129 (1996)

Schildhauer, T., E. Newson, P. Mizsey, A. Wokaun, Verbesserung des Wärmeübergangs in katalytischen Festbettreaktoren mittels strukturierter Packungen, Chemie Ingenieur Technik, 72 (9), 992 (2000).

Mizsey, P., A. Cuellar, E. Newson, P. Hottinger, T. B. Truong and F. von Roth, Fixed bed reactor modelling and experimental data for catalytic dehydrogenation in seasonal energy storage applications, Comp. Chem Engng, 23, S 371 (1999).

E. Newson, P. Mizsey, T-B.Truong, P. Hottinger, F. von Roth, Th. H. Schucan, K. Geissler, T. Schildhauer, Hydrogen from Liquid Energy Carriers: The Catalytic Reforming of Methanol and Hydrocarbons, The International Energy Agency’s Hydrogen Day XI. HYFORUM 2000, Proc. Vol. II, pp351-358 (2000).

Newson, E., P. Mizsey, T. Truong, P. Hottinger, The autothermal partial oxidation kinetics of methanol to produce hydrogen, Oral lecture on 12th International congress on catalysis, Granada, Spain (2000).

Newson, E., P. Mizsey, T. Truong, P. Hottinger, The kinetics of methanol decomposition and partial oxidation to produce hydrogen for fuel cells, P/II/114, 4th European Congress on Catalysis, Rimini, Italy, Sept. 5-10. (1999).

Peter Mizsey, E. Newson, T. Truong and Peter Hottinger, The kinetics of methanol decomposition: a part of autothermal partial oxidation to produce hydrogen for fuel cells, Applied Catalysis A-General. 213, 233-237 (2001)

Mizsey, P., A. Cuellar, E. Newson, P. Hottinger, T. B. Truong and F. von Roth, Fixed bed reactor modelling and experimental data for catalytic dehydrogenation in seasonal energy storage applications, Comp. Chem Engng, 23, S 371 (1999).

 

 

 

Ipari statisztika

(Kemény Sándor, Deák András)

Kísérletek tervezése tudományos, analitikai és ipari optimálási feladatok megoldására. Mérési adatok statisztikai feldolgozása. Minőségjavító célú kísérlettervezés (Taguchi-módszer).

Ipari statisztika, kísérletek tervezése, minőségügyi statisztika, 6s

Tevékenységünk az alábbi területekre terjed ki, beleértve a módszerek tanítását, alkalmazását és fejlesztését:

Kemény S.; Deák A.: Mérések tervezése és eredményeik értékelése. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1990

Kemény Sándor, Papp László, Deák András: Statisztikai minőség-(megfelelőség-) szabályozás, Műszaki Könyvkiadó-Magyar Minőség Társaság, Budapest, 1998

Kemény S., Deák A.: Kísérletek tervezése és értékelése, Műszaki Könyvkiadó, Bp., 2000 (2000. évi Minőségügyi szakirodalmi díj (Magyar Minőség Társaság))

Romvári Zs., J. Fekete, S. Kemény, G. Pokol, I. Gebefügi, A. Kettrup: Determination of two metabolites of albendazole, albendazole-sulfoxide and albendazole-sulfone in cow`s milk using an HPLC method - A systematic approach to optimise extraction conditions. Chromatographia, 48 777-784 (1998)

Romvári Zs., S. Kemény, G. Pokol, J. Fekete: A new approach for development of rugged sample preparation of metabolites of albendazole in cow milk. Mikrochim. Acta 130 155-163 (1999)

Kemény S, A. Deák: Process capability in case of inherently uncertain measurements. 44th European Quality Congress, 12-16 June 2000, Budapest, Proceedings Vol. S p.136-145,

Drégelyi-Kiss Á., S Kemény: Obtaining quantitative information on the fluctuation of the active ingredient content in drugs - what would the customer find, Hung. J. Ind. Chem., 29 123-127 (2001) ill. előadás a 7th International Workshop on Chemical Engineering Mathematics, Bad Honnef, Germany, August 12-17, 2001 konferencián

Publikációk