Doktorgrad, tidsnormert
Ph.d.-programmet kjemisk prosessteknologi
Ved institutt for kjemisk prosessteknologi tilbys ph.d.-studier innen et bredt spekter av interessante og viktige nasjonale og internasjonale fagområder. Oppgaven kan fokuseres mot design av nye kjemiske prosesser, oppskalering av nye kjemiske prosesser fra laboratorieskala til industriell skala, eller optimalisere spesifikke eksisterende kjemiske prosesser. I andre tilfeller er det mer interessant å utvikle metoder, eksperimentelle så vel som matematiske og numeriske, som et redskap for bedre å kunne karakterisere, studere og forstå de fysiske og kjemiske prosesser som styrer de ulike prosessenhetene.
Avhandling
Avhandlingen bør fortrinnsvis være innenfor et av følgende forskningsområder:
Katalyse og petrokjemi:
- Katalytisk og termisk cracking av hydrokarboner
- Prosesser basert på karbonmonoksid og hydrogen samt prosesser for direkte konvertering av naturgass
- Prosesser for oppgradering av oljefraksjoner til drivstoff
- Katalystisk oksidasjon
- Deaktivering av katalysatorer
- Innen heterogen katalyse arbeides det med undersøkelse over porefordeling og spesifikk overflate av faste katalysatorer. Sammenheng mellom struktur og aktivitet blir studert. Adsoberte overflatekomplekser bli studert in situ ved FTIR. I samarbeid med Institutt for fysikalsk elektronikk og Institutt for fysikk blir overflatespektroskopiske metoder som ESCA (XPS), AES, SIMS og STM (Scanning Tunneling Microscopy) benyttet til å studere heterogene katalysatorer
- Arbeidsområder innen homogen katalyse innbefatter bl.a. studier og anvendelse av metallorganiske forbindelser. Videre studeres effekt av løsningsmidler på hastighet av reaksjoner
Polymerkjemi og teknologi:
- Emulsjons-, suspensjons- og dispersjonspolymerisasjon, - med kinetiske og mikroskopiske undersøkelser over partikkeldannelse og fordeling, karakterisering av morfologi og kolloidkjemiske egenskaper
- Monodisperse polymerpartikler, - fremstilling, karakterisering og anvendelse
- Bindemiddeldispersjoner, - fremstilling og bruksegenskaper
- Trinnpolymerisasjon, - vesentlig amino- og fenolharpikser samt alkydharpikser
- Emulsjoner og dispersjoner, - fremstilling og karakterisering
- Polymerisasjon av olefiner ved metallorganisk katalyse, - spesielt av eten og propen ved bruk av metallocenkatalysatorer. Kinetikk og karakterisering ved homo- og kopolymerisasjon
Prosess-systemteknikk:
- Modelelring, simulering, design og optimal drift av enhetsoperasjoner og hele prosessanlegg
- Effektive termodynamiske modeller
- Prosessregulering og ”plantwide control”, f.eks. av destillasjonskolonner, reaktorer, integrerte prosesser og satsvise prosesser)
- Reguleringsteori som egner seg spesielt for prosessregulering
- Systembiologi
Reaktorteknologi:
- Utvikling av fluid dynamiske modeller, numeriske løsningsmetoder og programvare (superdatamaskiner) for detaljerte analyser av interaksjon mellom strømningsrelaterte variable, kinetikk og masse- og varmeoverføring i kjemiske reaktorer og annet prosessutstyr.
- Bruk av enklere reaktormodeller for simulering, optimalisering og design av ulike reaktortyper
- Ny design av prosesser for syntesegass, metanolsyntese, Fischer-Tropsch syntese, mv
- Utvikling av måleteknikker og eksperimentell analyse av strømning og transportprosesser i flerfase reagerende systemer
- Generell reaktorteknologi
- Drift og styring av kjemiske prosessanlegg
- Systematisk design av reaktor- og prosess-systemer - Olje og gass prosessering
- CO2 gassrensing
- Prosesser for produksjon av drivstoff fra alternative råstoff som biomasse
Separasjons- og miljøsteknologi:
- Partikkeldesign
- I industriell krystallisasjon
- I fremstilling av nanopartikler - Scaling og utfelling av partikler ved olje- og gassprosessering
- Fast stoff/væske separasjon
- Grunnleggende mekanismer innenfor nukleering, krystallvekst og agglomerering
- Gassrensing med vekt på bruk av membraner (CO2, H2 gjenvinning, andre gasser)
- Utvikling av membranmaterialer (for gass – væske)
- Bioprosesser (biogass, biodiesel, ethanol)
- Prosessdesign med integrert membranseparasjon; simuleringer
Treforedlingsteknologi:
- Karakterisering av reaksjoner og reaksjonsprodukter ved miljøvennlige prosessforløp
- Modifiserte koke- og blekeprosesser for papirmasser
- Teoretiske arbeider angående papirdannelse og papirstruktur
- Teoretiske og eksperimentelle arbeider om papirfibres egenskaper og prosessvariables innvirkning på dem
- Karakterisering av papirs overflater og tverrsnittstruktur
- Karakterisering og modellering av teknologiske delprosesser
- Produksjon av biodrivstoff ved nedbryting av polysakkarider og fermentering
- Produksjon, karakterisering, nodifikasjon av mikrofibrillær cellulose (cellulosepartikler i nanometerområdet)
Læringsmål for ph.d.-programmet kjemisk prosessteknologi:
Ph.d.-programmet skal gi trening i å generere og publisere ny kunnskap innen fagområdet, samt bidra til å styrke kandidatenes faglige bredde innen kjemisk prosessteknologi.
Ph.d.-programmet kjemisk prosessteknologi tilhører Institutt for kjemisk prosessteknologi ved Fakultet for naturvitenskap og teknologi, NTNU.
Besøksadresse:
Institutt for kjemisk prosessteknologi
Sem Sælandsvei 4
Kjemiblokk 5
Postadresse:
Institutt for kjemisk prosessteknologi, NTNU
7491 Trondheim
Kontakt:
Epost: postmottak@chemeng.ntnu.no
Telefon: (+47) 73 59 40 30
Telefaks: (+47)73 59 40 80
