Основна Информация

Лабораторията включва високо квалифициран научен състав, състоящ се от двама професори, един доцент, трима главни асистенти и един технолог. В изследователската й дейност активно вземат участие и двама почетни професори, доктори на науките. Старшият персонал на лабораторията е участвувал и участва в обучението и подготовката на магистри и докторанти. В момента в лабораторията се обучават двама редовни докторанта.

В настоящия момент изследователската дейност е насочена в три основни направления:

• 
  Системно инженерство на химически и биохимически производствени системи с периодични процеси;
  
• 
  Инженерно- химична термодинамика;
  
• 
  Теория на моделирането и симулирането в инженерната химия.
  

The research area of the laboratory is focused on various aspects of the Chemical Engineering and the Process Systems. The aim is to develop new methodologies and approaches for quantitative descriptions of the related technological processes and for their application in the design, management and renovation of the production systems. Research results are published in six monographies, two chapters of books and over 350 scientific papers. Members of the laboratory have been, and are, partners in numerous national and international projects.

• 
  Systems engineering of chemical and biochemical production systems with batch processes;
  
• 
  Chemical engineering thermodynamics;
  
• 
  Theory of modeling and simulation in chemical engineering.
  

• 
  Минимизирането на замърсяванията и редуциране на въздействието върху околната среда, с фокус върху оперативното управление.
  
• 
  Устойчиви работни условия и справяне с несигурната информация, с фокус върху интеграцията на производствените процеси.
  
• 
  Синтез на зелени ресурсно-осигурителни вериги.
  
• 
  Нови методи за моделиране и оптимизационни техники.
  
• 
  Нови тестови софтуерни приложения.
  

• 
  Създаване на надеждна и ефективна термодинамична рамка (ТМР), включваща нови методи за предсказване и моделиране на фазовото равновесие на многокомпонентни неидеални системи в широки диапазони на изменение на температура и налягане).
  
• 
  Разработване на стратегия за приложение ТМР за моделиране на класически и нови зелени процеси.
  

• 
  Математическо моделиране на колонни апарати.
  
• 
  Качествен анализ на моделите.
  
• 
  Количествения анализ, идентификация на параметрите и мащабен преход
  

The main research activity is aimed at providing efficient methods and approaches for optimal design, reconstruction and energy saving in batch production systems and supply chains. New aspects of work are related to:

• 
  Pollutants reduction and environmental impact minimization with an accent on the operational management.
  
• 
  Sustainability of the operating conditions under uncertainties, with a focus on the integration of production processes.
  
• 
  Design of Green Supply Chain.
  
• 
  New modeling tools and optimization techniques.
  
• 
  New test software applications.
  

• 
  А robust and reliable thermodynamic modeling framework (TMF) which includes new models to predict and calculate the complex phase behavior of strongly non-ideal systems at wide ranges of temperature and pressure.
  
• 
  А strategy to apply the TMF to model classical and new green processes.
  

The investigations are focused on development of new diffusion type of models and scaling up, modeling of column apparatus for solving environmental problems related to gas purification from SO₂:

• 
  Mathematical modeling of column.
  
• 
  Qualitative analysis of the models.
  
• 
  Quantitative analysis, parameters identification and scale up.
  

• 
  Създадена е обща рамка и стратегията за оперативно управление на периодични производствени системи за редуциране на цялостното им въздействие върху околната среда. Разработени са методи и алгоритмите реализиращи стратегията на различните системни нива и са приложени за системи от млечната индустрия.
  
• 
  Провеждат се изследвания за приложение на методите за енергийна интеграция на периодични процеси с цел справяне с несигурната информация в производствените системи и осигуряване на близки до оптималните работни условия.
  
• 
  Разработени са методи за синтез на зелени ресурсно-осигурителни вериги за определяне на оптималното разположение на нови мощности за производство на биогорива.
  
• 
  Приложение на ANN за моделиране на биореакторни системи, както и на NARX ANN за моделиране биопроцеси. Създадена е системата BASIC -Генетични алгоритми, насочени за решаване на инженерни проблеми.
  
• 
  Създадени са нови тестови софтуерни приложения а) за оптимални разписания на консумацията на енергоресурсите от периодични химически и биохимически системи; б) за синтез на оптимални ресурсно-осигурителни вериги за работата на група от периодични производствени системи.
  

• 
  Създадена е нова надеждна и ефективна термодинамична рамка за коректно идентифициране и моделиране на сложното фазово равновесие на многокомпонентни неидеални системи, протичащо с/без химична реакция, в широк диапазон на изменение на температури и налягания.
  
• 
  Приложение на термодинамичната рамка при проектиране, моделиране и оптимизация на разделителни процеси в нефтопреработването и нефтохимията, добива на природен газ, преработката и транспортирането на втечнен природен газ, биотехнологичните производства, нанотехнологиите, свръхкритичната екстракция на биологично активни природни продукти и природни продукти от специален интерес за хранително-вкусовата, фармацевтичната, козметичната промишлености, „сухо боядисване” на синтетични и натурални тъкани в текстилната индустрия без отделяне на отпадни води, възстановяване на почви, мембранните разделителни процеси, производство на био-горива и т.н.
  

• 
  Използвайки дифузионен тип модел са разработени еднофазни, двуфазни модели (случаите на абсорбция и абсорбция с химична реакция) и трифазни модели – газ, течност,твърдо.
  
• 
  Осъществен е качествен анализ на моделите за определяне на влиянието на отделните физични ефекти.
  
• 
  Използвайки разработените модели са създадени нови модели относно средните концентрации за целите на количествения анализ на процесите. При различните процеси е развита методология за решаване на обратните идентификационни задачи (идентификация на параметрите в модела) и решаване на задачите за мащабен преход.
  

• 
  A common framework and strategy for operational management are designed for batch chemical and biochemical plants so as to reduce the overall environmental impact. Appropriate methods and algorithms realizing the strategy at different systems levels are created and applied to the dairy production.
  
• 
  Researches have carried out for application of methods for energy integration of batch processes for dealing with uncertainties and providing the working conditions close to the optimal ones.
  
• 
  Methods for synthesis of Green Supply Chain are developed to determine the optimal location of new facilities for the production of biofuels.
  
• 
  Application of ANN for modeling the bioreactor systems; NARX ANN - for new bioprocesses; BASIC-Genetic Algorithms is designed for engineering problems solutions.
  
• 
  New test software applications are created: a) for optimal scheduling of energy resources in batch chemical and biochemical systems; b) for optimal design of Supply Chain for the of batch system.
  

• 
  A new reliable and efficient thermodynamic framework for correct identification and modeling of complex multi-phase equilibrium of non-ideal systems with / without chemical reaction in a wide range of variation of temperatures and pressures is advocated.
  
• 
  The TMF is applied in the design, modeling and optimization of separation processes in refineries and petrochemical industry, natural gas production, processing and transportation of liquefied natural gas, biotechnology, nanotechnology, supercritical extraction of biologically active natural products and natural products of special interest to the food, pharmaceutical, cosmetic industries, "dry cleaning" of synthetic and natural fabrics in the textile industry, soil remediation, membrane separation processes, production of bio-fuels, etc.
  

• 
  Using diffusion type of models, mathematical models of column apparatus are developed for single-phase, two-phases (cases of absorption and absorption with chemical reaction) and three-phases - gas, liquid, solid.
  
• 
  Qualitative analysis of the models is carried out to determine the influence of various physical effects.
  
• 
  Based on the created mathematical models new type of models are proposed regarding to the average concentrations, which are required for quantitative analysis of the processes. New methodology is created to solve the reverse identification problems (models’ parameters identifications) and the scaling up problems for different processes.