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Institut für Verfahrenstechnik
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Bachelor / Master

Betreuung von Bachelor- und Masterarbeiten

Interesse für Verfahrenstechnik?

Wir bieten Betreuung von Bachelor-, Master- und Doktorarbeiten im Bereich der Verfahrenstechnik an.

Warum einen Bachelor oder Master in  Verfahrenstechnik ? Die „Jungen Verfahrens-Ingenieure“ erstellten eine Broschüre die Einblick in die vielfältigen und spannenden Aufgaben eines Verfahrenstechnikers bietet. Hol dir mehr Infos!, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster

Erkundige dich nach aktuellen Themen direkt bei Univ.-Prof. Dr. Mark Hlawitschka

BACHELOR

Lithium-Ionen-Akkus wiederverwerten

Lithium-Ionen-Akkus sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Am Ende der Lebenszeit können die Akkus als sekundäre Rohstoffquelle genutzt werden. Neben Lithium sind die Elemente Cobalt und Nickel von besonderem Interesse. Sie befinden sich im Aktivmaterial des Akkus. Über chemische Verfahren werden die Metalle zunächst aufgeschlossen und hydrometallurgisch getrennt.

Wir bieten dazu Bachelorarbeiten zu folgenden Themenbereichen an:

Recycling von Lithium-Ionen-Batterien in einer Extraktionskolonne im Pilotmaßstab

Die Verringerung der Kohlendioxidemissionen ist aufgrund der globalen Erwärmung von entscheidender Bedeutung. Eine Verlagerung der Energieerzeugung auf erneuerbare Quellen und die Elektrifizierung des Verkehrssektors sollen das Erreichen der globalen Klimaziele fördern.
Lithium-Ionen-Batterien (LIBs) haben ein großes Potenzial dafür. Sie können, aufgrund ihrer Leistungsdichte und Energieeffizienz, sowohl für Netzspeicher als auch für Elektrofahrzeugen verwendet werden. Im Hinblick auf den Aufwand und die Umweltauswirkungen bei der Gewinnung von Rohstoffen für die Batterieproduktion aus Primärquellen ist das Recycling von LIBs am Ende ihrer Lebensdauer obligatorisch und daher Gegenstand aktueller Forschung.

 

Das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien ist eine Forschungsaktivität des Instituts für Verfahrenstechnik an der JKU. Unser Schwerpunkt ist die Abtrennung von
Wertstoffen des Aktivmaterials. Nach einem Laugungsprozess sind Elemente wie Kobalt, Mangan und Nickel in der wässrigen Phase vorhanden. Mittels der reaktiven Lösungsmittelextraktion werden diese Metalle getrennt. In Ihrem Projekt soll die Extraktion in einer n.Pilotanlage durchgeführt werden. Zu diesem Zweck soll eine Kühni Säule im Hinblick auf die Extraktionsausbeute und Selektivität optimiert werden. Dazu müssen Sie den Betrieb einer Säule im Pilotmaßstab durchführen, die Proben analysieren
und Ihre Ergebnisse zu dokumentieren.

  • Studienrichtung: Chemie, Chemieingenieurwesen, Ingenieurwesen, Verfahrenstechnik o.ä.
  • Ausgezeichnete theoretische Kenntnisse in der Lösungsmittel Extraktion und Verfahrenstechnik
  • Praktische Erfahrung in chemischen Laboratorien und analytischer Chemie
  •  Selbstständige und lösungsorientierte Arbeitsweise
  • Teamfähigkeit

Betreuer: Dr.-Ing. Alexander Keller

Start: ab sofort

Dauer: 3 - 6 Monate

Bei Interesse direkt Kontakt mit Dr. Keller aufnehmen.

Elektrolyse von Lithium-Ionen-Akkus

Ziel dieser Arbeit ist der Aufbau und die Inbetriebnahme eines Versuchsstandes zur Untersuchung der Elektrolyse von Aktivmaterial. Anhand des Versuchsstandes sollen Einflussparameter wie Spannung, Stromstärke und Stromdichte auf die Ausbeute an Metallen (Li, Co, Mn, Ni) untersucht werden.

  • Aufbau eines Versuchsstandes zur Elektrolyse von Lithium-Ionen-Akkus
  • Erste Untersuchung von Betriebsparametern
    • Spannung
    • Säurekonzentration
  • Validierung der Versuchsergebnisse
  • Optimierung des Versuchsstands

Betreuer: Dr.-Ing. Alexander Keller

Diese Bachelorarbeit wird ab Mai 2022 angeboten.

Bei Interesse wenden sie sich direkt an den Betreuer.

 

BACHELOR / MASTER

Rührbehälter, Abscheider oder verschiedene Reaktoren richtig auslegen

Aktuell suchen wir einen Studenten für die Durchführung und Erweiterung verschiedenster Computational Fluid Dynamics (CFD) Simulationen mit Vorerfahrung im Programmieren bzw. dem Interesse, sich programmieren (C++) anzueignen. Ziel ist es, verfahrenstechnische Phänomene wie Koaleszenz und Phasenübergang zu beschreiben. Die Beschreibung dieser Phänomene ist relevant, um Rührbehälter, Abscheider sowie diverse Reaktoren akkurat zu beschreiben und auszulegen. Die Implementierung der Phänomene erfolgt in einem OpenSource Code (OpenFOAM). Die Arbeit kann direkt an den PCs des Institutes, aber auch als Heimarbeit durchgeführt werden.

 

Bitte kontaktiere hierzu: Prof. Dr.-Ing. Mark Hlawitschka

Apparatur

MASTER / BACHELOR

Power-to-gas in Biologischen Blasensäulen

Das Ziel von Power-to-gas ist es eine Technologie zu entwickeln, die in der Lage ist, erneuerbare
Energien effizient zu speichern. Eine dieser Methoden ist die Methanisierung von dem Treibhausgas CO2 mit elektrolytisch hergestellten Wasserstoff, da Methan gute Energiewerte hat und auch hervorragende Lagereigenschaften besitzt. Bisherige Methoden fokussieren sich auf Katalytische Umsetzung bei hohen Temperaturen. Eine Umweltfreundlichere Methode ist die Biologische Methaniserung der Gase. Bisherige Ansätze finden in Rührkesselreaktoren statt, welche jedoch hohe Energiekosten und niedrige Gas Transferwerte besitzen.

Weitere Infos im pdf.

MASTER
mit Industrieunterstützung und Anstellung

Heat-to-Tail carbon processing: from cement flue gas to hydrocarbons

Bei der Zementherstellung werden pro Tonne Zement etwa 0,6 Tonnen CO2 freigesetzt. Rohrdorfer, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster, ein lokaler Anbieter von Zement in Oberösterreich und Bayern, reduziert diese Emissionen von "unvermeidbar-klassifizierten" 500kt pro Jahr auf netto null. Um dieses ehrgeizige Ziel zu erreichen, suchen wir einen Kandidaten, der mit unserem Netto-Null-Emissions-Team eine Head-to-Tail-Kohlenstoffabscheidungs- und Verwertungs-Minianlage als Vorbereitung für ein größeres Industrie-Pilotprojekt im Maßstab von 1 Tonne CO2 pro Tag entwickelt. Hauptziel ist die Entwicklung und Überwachung der Kohlenstoffabscheidung und -elektrolyse sowie die Optimierung der Faraday-, CO2- und Energieeffizienz. Die praktische Arbeit wird sich auf das Engineering, die Modellierung und die Erprobung und Dokumentation der Miniplant-Anlage vor Ort konzentrieren, so dass wir in der Lage sind, die Pilotanlage zu realisieren. Die Arbeiten werden an der JKU in Linz und im Zementwerk Hatschek in Gmunden durchgeführt. Diese Miniplant ist die erste Anlage zur Kohlenstoffabscheidung und -verwertung in der energieintensiven Industrie Österreichs.

Die Masterarbeit wird von Fa. Rohrdorfer, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster finanziert (inklusive Anstellung).
Kandidat*innen können sich bewerben bei: Mark Hlawitschka (JKU, mark.hlawitschka(at)jku.at) oder
Philipp Stadler, Kohlenstoffverarbeitung & CCX, Philipp.stadler(at)rohrdorfer.eu

 

MASTER

Entsalzung mittels Membrandestillation

Die Membrandestillation zur Entsalzung ist ein attraktives Forschungsthema weltweit.
Diese Technologie zur Wasseraufbereitung, insbesondere zur Entsalzung von Meerwasser und stark salzhaltigen industriellen Abfallströmen unter Verwendung kohlenstoffarmer Energiequellen, wie z.B. Abwärme oder Sonnenenergie ist ein Thema der Zukunft!

Aufgaben:

  • Wissenschaftliche Bearbeitung des Membran-Destillations-Kristallisationsprojekts (MDC).
  • Durchführung von Untersuchungen zur fraktionierten Kristallisation und Charakterisierung von NaCl, CaCO3 und MgSO4.
  • Untersuchung der Nukleations- und Wachstumskinetik bei Anwesenheit von seeds in AGMDC
  • Bestimmung geeigneter Betriebsbedingungen zur Kontrolle von Form, Größe, Größenverteilung und Polymorphismus von Kristallen in einer metastabilen Konzentrations-/Temperaturzone.
  • Einrichtung der MDC-Anlage.
  • Umfangreiche Messungen an der MDC-Anlage.

Gerne kann man daraus auch ein Forschungsthema (für z.B. Studienarbeit bzw. Doktorarbeit) entwickeln.

Weitere Infos bei Univ.-Prof. Dr.-Ing. Mark Hlawitschka.

 

Schematische Darstellung einer Membrandestillationsanlage zur Entsalzung
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