optimalizace a řízení granulačních procesů

VYSOKÁ ŠKOLA CHEMICKO-TECHNOLOGICKÁ
Fakulta chemicko-inženýrská
Téma pro doktorské studium
na Ústavu chemického inženýrství
OPTIMALIZACE A ŘÍZENÍ GRANULAČNÍCH PROCESŮ
Školitel:
Školitel specialista:
Doc. Ing. František Štěpánek, Ph.D.
Dr. Mansoor A. Ansari (Imperial College, Londýn)
Řada významných produktů chemického, potravinářského a farmaceutického
průmyslu má formu granulí, tj. aglomerátů primárních částic různého typu spojených
polymerním či anorganickým pojivem. Granule jsou typickým příkladem
formulovaných produktů, jejichž užitné vlastnosti – zejména rychlost rozpouštění –
jsou definovány nejen chemickým složením, ale též mikrostrukturou, tj. prostorovým
uspořádáním jednotlivých složek a porozity na délkové úrovni řádu jednotek až
stovek µm. Vývoj granulačních procesů byl tradičně poměrně empirickou záležitostí,
teprve nedávno byly v naší skupině vyvinuty kvantitativní modely schopné
předpovídat vlastnosti granulovaných produktů z prvních principů. Tyto modely jsou
v současnosti používány na partnerských průmyslových pracovištích (Unilever,
Merck). Cílem navrhované práce je aplikovat vyvinuté modely pro optimalizaci a
řízení granulačních procesů. Specifickými cíli práce je:
1. Identifikovat parametry mající nejsilnější vliv na mikrostrukturu granulí
vyrobených cestou fluidní mokré granulace;
2. Provést detailní analýzu parametrické citlivosti procesu na zvolené parametry a
její výsledky použít pro konstrukci redukovaných modelů vhodných pro feedforward řízení;
3. Vyvinout vhodné algoritmy řízení graulačních procesů zejména s ohledem na
dlouhé časové konstanty u kontinuálních procesů a omezenou možnost on-line
sběru dat u vsádkových procesů;
4. Demonstrovat schopnost vyvinutých algoritmů udržet konstantní vlastnosti
produktu.
Tento projekt je sponzorován mezinárodním průmyslovým konzorciem IFPRI
(International Fine Particles Research Institute, http://www.ifpri.net) a součástí
projeku bude sběr dat a demonstrace vyvinutých řídicích algoritmů v poloprovozních
zařízeních vybraných členů konzorcia z oblasti farmaceutického a potravinářského
sektoru.
Informace: tel. 220 443 236, VŠCHT budova B, č. dv. S64, e-mail: [email protected]
http://www.vscht.cz/chobotix/