Aparatura

Instytut dysponuje szerokim wachlarzem aparatury chemicznej o wymiarach większych od typowej skali laboratoryjnej (do 300 L), umożliwiającym otrzymywanie i przerób substancji na znaczniejszą skalę, także w ramach wykonywania usług na zlecenie.

W ramach usług oferujemy przeprowadzenie procesów:

• reakcji chemicznych
• krystalizacji
• destylacji
• zatężania
• filtracji
• innych, podobnych operacji

Usługi te mogą być zrealizowane według procedury/receptury dostarczonej przez klienta lub poprzedzone doborem w warunków procesowych ich wykonania. W trakcie realizacji takich usług na miejscu mogą zostać prowadzone analizy otrzymywanych produktów i kontrola przebiegu procesu z wykorzystaniem zasobów kadrowych i aparatury analitycznej instytutu.

Wszelkie szczegóły znajdą Państwo poniżej.

Reakcje chemiczne prowadzone mogą być w sposób ciągły lub periodyczny, w fazie ciekłej i gazowej, w reaktorach zbiornikowych w szerokim zakresie ciśnień i temperatur:

• w sposób periodyczny w zakresie:

                     - pojemności od 0,48 L do 175 L,

                     - temperatur do 350°C

                     - ciśnienia od warunków próżniowych do 200 bar

• W sposób ciągły w zakresie:

                      - pojemności reaktorów od 0,03 L do 100 L

                      - temperatur do 500°C

                      - ciśnienia do 300 bar

                      - przepływu reagentów od 100 mL/h do 2 L/h

Reaktory i mieszalniki są odporne chemicznie - wykonane w zależności od konkretnego aparatu z tytanu, hastelloy, stali stopowych kwasoodpornych np. 304, 316L lub emaliowane.

Do reaktorów istnieje możliwość ciągłego dozowania reagentów gazowych, ciekłych jak i stałych.

Można prowadzić reakcje/procesy z użyciem katalizatorów heterogenicznych (np. żywice jonowymienne lub katalizatory na nośniku stałym). Oferujemy również (kompleksowo) dla tego celu możliwość wytwarzania na miejscu katalizatorów stałych w tym w formie wytłoczek, modyfikowanych katalizatorów jonitowych itp. Oferujemy badanie kinetyki reakcji homogenicznych i heterogenicznych. Wykonywanie badań charakterystyki pracy katalizatorów heterogenicznych jak deaktywacji i czasu życia.

Mieszanie i procesy związane z wykorzystaniem ciał stałych tj. wytwarzanie zawiesin, rozpuszczanie czy ługowanie (ekstrakcja z ciała stałego) w sposób periodyczny w dostępnych mieszalnikach o pojemnościach od 0.5 L do 175 L.

Dzięki posiadanej aparaturze oferujemy prowadzenie Krystalizacji, w tym:

• krystalizacji zawiesinowej (suspensyjnej) z roztworów w sposób periodyczny lub ciągły. Dostępne są aparaty do krystalizacji o pojemności od 15 do 330 L, a można ją prowadzić w warunkach do 150°C i 3 bar

• krystalizacji stopowej w krystalizatorze rurowym prowadzonej w sposób periodyczny lub ciągły, dostępne natężenia przepływu nadawy do 60 L/h, temperatura krystalizacji do 220°C

Oferujemy wykonanie Filtracji:

• Filtracja okresowa na nuczy filtracyjnej o objętość 15 L zawiesiny na jeden wsad, pozwala na:

                      - prowadzenie badań nad doborem tkaniny filtracyjnej,

                      - na prowadzeniu procesu filtracji próżniowej {wykonaniu filtracji zawiesiny}

• Filtracja okresowa lub ciągła na filtrze bębnowym ciśnieniowym o przepływie nadawy do 30 L/h. Na filtrze można:

                      - prowadzić proces z nadmuchem azotu,

                      - myć placek filtracyjny

                      - prowadzić badania nad doborem

Destylacji i Rektyfikacja

Destylacja jest to rozdzielanie ciekłej mieszaniny wieloskładnikowej poprzez odparowanie, a następnie skroplenie jej składników.

Instytut może prowadzić procesy destylacji i rektyfikacji w sposób periodyczny lub półciągły przy ciśnieniu normalnym i w warunkach próżni. Korzystając z wieloletniego doświadczenia zespołu badawczego w łatwy sposób możemy osiągnąć najlepszą wydajność i efektywność procesu destylacji przemysłowej. Dzięki wysokiej wydajności grzewczej i szerokim zakresie pojemności kolb od 2 do 175 L zapewniamy niezwykle szybką i efektywną destylację. Stosujemy także różne wypełnienia kolumn takie jak: pierścienie Raschiga, pierścienie Palla, wypełnienie strukturalne.

Wysokotemperaturowy chromatograf żelowy Eco SEC HT-GPC firmy TOSOH

Wysokotemperaturowy chromatograf żelowy Eco SEC HT-GPC firmy TOSOH z detektorem refraktometrycznym możliwość pracy w temperaturze 20-220 °C.

przedkolumna: HHR-H(S)HT2 7,5x7,5mm
kolumny: 2 x TSKgel GMHHR-H(S)HT2 7,8x300mm

Wysokotemperaturowy chromatograf żelowy (HT-GPC) umożliwia badanie rozkładu ciężarów cząsteczkowych polimerów i żywic poprzez określenie ich liczbowo (Mn), wagowo średnich (Mw) mas cząsteczkowych oraz polidyspersję (Mw/Mn) zgodne z wytycznymi zawartymi w Rozporządzeniu Ministra Zdrowia z dnia 28 lipca 2003 – metoda A.18 Liczbowo średnia masa cząsteczkowa i rozkład masy cząsteczkowej polimerów (będąca odpowiednikiem metody OECD TG 118) i metoda A.19 Zawartość polimerów o małej masie cząsteczkowej (będąca odpowiednikiem metody OECD TG 119).

HT-GPC wyposażony jest w kolumny o wypełnieniu polistyrenowym (2 x TSKgel GMHHR-H(S)HT2 7,8x300 mm) umożliwiające prowadzenie oznaczeń w zakresie od 500-99200 Da. Warunkiem przeprowadzenia analizy jest całkowite rozpuszczenie próbek w 1-chloronaftalenie, który stosowany jest również jako eluent. Istnieje możliwość zastosowania kolumn o różnym typie wypełnienia umożliwiających pracę w odmiennym zakresie ciężarów cząsteczkowych jak i użycie innych rozpuszczalników w zależności od potrzeb podyktowanych specyfiką badanych próbek.

Wytłaczarka dwuślimakowa

Dzięki posiadaniu linii przetwórczej bazującej na wytłaczarce dwuślimakowej o średnicy ślimaków 24 mm i stosunku L/D równym 40, wyposażonej w 10 stref grzejno-chłodzących, układ próżniowy oraz granulator (zasilanej z dwóch dozowników grawimetrycznych firmy Brabender: granulatu polimerowego oraz surowców proszkowych - poprzez podajnik boczny) możemy zaoferować także:

• usługi o charakterze badawczo rozwojowym,
• wytwarzanie aplikacyjnych partii tworzyw termoplastycznych.
   

Linia ta umożliwia wytwarzanie tworzyw o stałym i ściśle kontrolowanym składzie, o maksymalnym stopniu napełnienia powyżej 50%.

Jej najwyższa wydajność, zależna od rodzaju i składu tworzywa, mieści się w zakresie 7-12 kg/godz. Na życzenie klienta do wytworzonych partii tworzyw możemy dostarczyć atesty jakościowe opracowane wg przyjętych kryteriów i metod analitycznych.

Analizatory ciał stałych:

Analizator powierzchni właściwej Micromeritics ASAP 2060

Analizator powierzchni właściwej (BET) oraz rozkładu mikro- i mezoporów.

Umożliwia analizę powierzchni materiałów stałych (porozymetria) o rozwiniętej powierzchni. Pozwala na, m.in.:

• oznaczenie powierzchni właściwej,
• oznaczenie objętości porów,
• oznaczenie rozkładu wielkości porów,
• wyznaczenia izoterm adsorpcji za pomocą odpowiednich algorytmów obliczeniowych.

Analizator chemisorpcji Micromeritics AutoChem II 2920

Służy do chemisorpcji pulsacyjnej, temperaturowo programowanego utleniania (TPO), redukcji (TPR) i desorpcji (TPD). Analizator przeznaczony jest do badań katalizatorów w zakresie wszystkich katalitycznych technik temperaturowo-programowanych z udziałem gazów i par.

Aparatura ciśnieniowa

Reaktor ciśnieniowy o pojemności 15 litrów (PPS)

Reaktor PPS wykonany został ze stopu tytanu (Grade 7). Jest w stanie osiągnąć maksymalne ciśnienie 80 bar
oraz temperaturę 300°C. Reaktor wyposażono w wytrzymały napęd magnetyczny, w którym magnetyczne sprzęgło połączono z mechanicznym mieszadłem.

W zależności od zadania, podłączyć można mieszadło kotwicowe lub turbinowe. Aparatura zawiera również spust dolny, chłodnicę zwrotną, odbieralnik skroplin, a także system doprowadzania oraz odprowadzania gazów i cieczy.

Ciśnieniowe reaktory dedykowane do procesów oksyetylenowania/oksypropylenownia Autoclave Engineers

Uniwersalne reaktory wysokociśnieniowe przeznaczone do pracy periodycznej o objętości 500-2000 ml. Posiadają automatyczne sterowanie. Przeznaczone są do pracy z tlenkiem etylenu i tlenkiem propylenu.

Aparatura ciśnieniowa przeznaczona do prac badawczych związanych z:

• syntezą niejonowych surfaktantów,
• syntezą polioli polieterowych,
• zastosowaniem nowych baz surowcowych,
• testami nowych katalizatorów.

• Wysokociśnieniowy bezgradientowy reaktor barbotażowy o objętości roboczej 700cm³. Temperatura robocza do 400°C, ciśnienie robocze do 300 bar. Zestaw reakcyjny przeznaczony do długoterminowych testów katalitycznych, symulacji oraz optymalizacji różnych procesów wodorowych w sposób ciągły.

Instalacja modelowa na miarę światowych standardów (instalacja do prowadzenia procesów w wykorzystaniem katalizatorów heterogenicznych oraz do wydzielania i oczyszczania produktów tych procesów)

Instalacja składa się z siedmiu modułów (syntezy, zatężania, krystalizacji zawiesino­wej, filtracji, rozdziału destylacyjnego oraz z wyko­rzystaniem krystalizacji frakcjonowanej i gra­nu­lacji), które mogą pracować razem, a także istnieje możliwość oddzielnego wykorzystania pojedynczych układów. Instalacja liczy łącznie ponad 80 aparatów i urządzeń.

Wśród nich możemy wyróżnić:

• sekcję syntezy (moduły syntezy oraz zatężania),
• sekcję krystalizacji zawiesinowej (moduły krystalizacji i filtracji),
• sekcję rozkładu wysokotemperaturowego połączoną z krystalizacją frakcjonowaną (moduły rozdziału destylacyjnego oraz z wykorzystaniem krystalizacji frakcjonowanej i granulacji).

Sekcja syntezy obejmuje reaktory o pojemności całkowitej 2,9 dm³. Reaktory te w przypadku wykorzystania złoża jonitowego pracują w temperaturze do 80°C, w przypadku innych katalizatorów jest obecnie możliwość utrzymania ich temperatury pracy około 100°C. Zależy to od ciepła reakcji. Reaktory te posiadają ogrzewanie elektryczne, w obecnej konfiguracji nie posiadają chłodzenia. Strumień zasilający reaktory jest podgrzewany w wymienniku, w którym medium grzewczym jest woda.

zbiorniki operacyjne o pojemnościach od 100 dm³ i 200 dm³ o temperaturze obliczeniowej 100°C oraz zbiorników naporowych 300 dm³ (obliczeniowa temp. pracy 50°C) oraz 500 dm³ (temp. do 100°C).

Uzupełnieniem są pompy dozujące o regulowanym przepływie z zakresu 1 do 50 dm³/h i temperaturze pracy do 180°C (jedna z pomp ma temperaturę pracy tylko do 80°C) oraz adsorber (2,9 dm³) i wyparka cienkowarstwowa z opadającym filmem cieczy. Możliwe jest przeprowadzanie szeregu syntez chemicznych wykorzystujących kontaktowanie mieszaniny reakcyjnej z stacjonarnym złożem katalizatora. Układ posiada możliwość cyrkulacji, tzn. wielokrotnego kontaktu mieszaniny z katalizatorem.

W skład sekcji rozkładu temperaturowego i krystalizacji frakcjonowanej wchodzą ogrzewane do temperatury maks. 180°C zbiorniki operacyjne o poj. 100 i 200 dm³ wraz z dopasowanymi pompami dozującymi (o przepływie 1-50 dm³/h), ogrzewane olejem (do 180 °C, po wymianie medium grzewczego maksymalnie do 200°C) wyparki cienkowarstwowe z opadającym filmem cieczy (przepływ do 12 dm³/h, powierzchnia 0,3 m²), skraplacze i separatory, termostatowany krystalizator rurowy (maks. temp. 220°C, minimalny wsad 20 kg) i taśma granulacyjna (o wydajności do 20 kg/h i temperaturze granulacji do 180°C). Wyparki cienkowarstwowe będące częścią instalacji, działające wraz z mocną przemysłową pompą próżniową (110 m³/h, ciśnienie końcowe 0,05 hPa) pozwalają na efektywne i szybkie odparowanie dużej ilości rozpuszczalnika z mieszaniny chemicznej, możliwe jest także wykorzystanie ich jako oddzielnych układów do separacji lotnych związków bądź oczyszczania pożądanych składników z lotnych zanieczyszczeń. Posiadany układ do krystalizacji frakcjonowanej umożliwia przeprowadzenie procesów oczyszczania związków chemicznych, różniących się między sobą nawet w niewielkim stopniu temperaturami topnienia. Jest to możliwe dzięki wysokiej jakości termostatom kontrolującym wzrost lub spadek temperatury nawet o ułamek stopnia Celsjusza.   Krystalizacja frakcjonowana wykorzystuje bowiem różnice w temperaturach topnienia związków chemicznych, nie ma tutaj konieczności stosowania dodatkowego rozpuszczalnika.

Całość aparatury wykonana jest ze stali kwasoodpornej i pracuje w atmosferze gazu obojętnego (azot), posiada doprowadzenie wody chłodzącej z sieci wodociągowej, wody termostatowanej pozyskiwanej w podgrzewaczu oraz pary wodnej.

Wielofunkcyjność i uniwersalność całej instalacji pozwala stwierdzić, że nadaje się ona do różnorakich zastosowań, od badań procesów chemicznych, poprzez prace badawczo-rozwojowe, aż po produkcję testową lub małotonażową dla produktów mających szansę zostać wdrożonymi w skali technicznej. Spojrzenie na instalację pozwala stwierdzić, że jest to „park miniatur”, gdyż na próżno szukać profesjonalnych urządzeń technologicznych w takich rozmiarach nie tylko w Europie, ale i na całym świecie. Jest to więc idealne połączenie między skalą laboratoryjną a technologiczną skalą przemysłową.