Process engineering approaches in energy and environment

Abstract

In this seminar three different applications in process engineering will be presented, specifically those under the categories of separation, reaction, hybrid reaction/separation. 

Water Gas Shift Membrane Reactor

A novel approach for improving the performance of water gas shift reaction is the implementation of catalytic membrane reactors. Such reactors combine reaction and separation into one unit.  To understand the effects of several WGS membrane reactor design and operational parameters on its performance, a one-dimensional mathematical model was developed for an isothermal tube-shell reactor. Two dimensionless numbers, namely Damkhöler (Da), and permeation (Pe), have been used to describe the relative reaction and permeation rates. 

Membrane Distillation

In this case study, a theoretical approach of a vacuum-multi-effect membrane distillation (V-MEMD) will be given. A detailed mathematical model will be used to provide guidance for the optimal operation and design of the V-MEMD unit.

Solid oxide fuel cell combined with a micro-gas turbine (SOFC-MTG) 

Hybrid SOFC-GT system thanks to its high energy efficiency and environmental friendliness is a suitable candidate for portable and stationary power generation. To explore the potential of a natural gas-fueled SOFC-GT system in an isolated Greek island, a system-wide control and dynamic analysis of the system, utilizing Aspen Plus Dynamics and Matlab/Simulink, is performed. A techno-economic assessment for the integrated system fueled by LNG, that feeds the waste heat to a multi-effect desalination system (MED) on the Greek island of Patmos, will be presented.

Speakers Short CV

Ο κ. Παναγιώτης Μπούτικος είναι διπλωματούχος Χημικός Μηχανικός του Τμήματος Χημικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών (2005). Είναι κάτοχος μεταπτυχιακού διπλώματος εις τις φυσικές, χημικές και βιοχημικές διεργασίες και έχει εκπονήσει τη διδακτορική του διατριβή με τίτλο «Ανάπτυξη καταλυτικών μεμβρανών και μελέτη της λειτουργία τους για παραγωγή καθαρού υδρογόνου» στο ίδιο τμήμα (2010). Μετά την απόκτηση του διδακτορικού του διπλώματος έχει απασχοληθεί ως μεταδιδακτορικός συνεργάτης στο Τμήμα Χημικών Μηχανικών, Πανεπιστήμιο Πόρτο (2012-13), στο Εθνικό Κέντρο Έρευνας Φυσικών Επιστημών (ΕΚΕΦΕ) «Δημόκριτος» (2014-2016), στο Τμήμα Χημικών Μηχανικών, Πανεπιστήμιο Χημικής Τεχνολογίας (UCT), Πράγα (2017-2020) και στο Ινστιτούτο Χημικών Διαδικασιών και Ενεργειακών Πόρων (ΙΔΕΠ) στο Εθνικό Κέντρο Έρευνας και Τεχνολογίας (2020-2023). Από το 2023 ως σήμερα εργάζεται ως μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας, Ινστιτουτο Επιστημών Χημικής Μηχανικής (ΙΤΕ/ΙΕΧΜΗ). Οι ερευνητικές του δραστηριότητες εστιάζονται στις χημικές (ετερογενής κατάλυση) και φυσικές διεργασίες (διεργασίες διαχωρισμού με χρήση μεμβρανών). Το επιστημονικό του έργο με βάση το scopus συνοψίζεται σε 21 δημοσιεύσεις σε διεθνή περιοδικά με κριτές, 365 αναφορές και h-index 11.