Výzkum a vývoj

Sorpce VOC na křemenných mikrovláknech

Vlastní technologie záchytu těkavých organických látek: vyvinutá ve dvou projektech OP PIK, ověřená v laboratoři, na poloprovozní jednotce i v průmyslovém měřítku.

Makrosnímek spleti jemných vláken.
Spleť jemných vláken, ilustrační makrosnímek
Projekty OP PIK
2017–⁠2019, 2019–⁠2020
Partner výzkumu
Univerzita Pardubice
Publikace
Chemagazín 3/2019
Provozní zkouška
Continental Barum, 2019

Účinnost záchytu VOC

>95 %

V laboratorních testech na čistých látkách i v průmyslovém měřítku na reálných směsích VOC.

Poloprovozní jednotka

>90 %

Účinnost záchytu na poloprovozním zařízení podle článku v Chemagazínu 3/2019.

Vlákno zachytí, teplo uvolní

Vrstva křemenných mikrovláken váže těkavé organické látky chemisorpcí přes hydroxylové skupiny (–OH) na povrchu vláken. Vzdušina vrstvou prochází, VOC v ní zůstávají.

Nasycená vrstva se regeneruje: zvýšená teplota a malý průtok čistého vzduchu uvolní zachycené látky ve vysoké koncentraci. Zakoncentrované VOC se pak likvidují podstatně snáze než v původní zředěné vzdušině.

Technologie rozšiřuje spektrum látek, které dosud nebyly zachycovány. Je určena provozům, kde těkavé organické látky vznikají.

Obr. 1 z článku v Chemagazínu 3/2019: koncentrace izopropanolu při sorpci (reaktor II, vstup, 17. 10. 2018) a při desorpci s průběhem teplot (výstup, 18. 10. 2018). Zvětšení otevře graf ke čtení.

Projekty — OP PIK

Dva navazující projekty podpořené z OP PIK

Evropský fond pro regionální rozvoj, Operační program Podnikání a inovace pro konkurenceschopnost. Projekt „Aplikace výsledků materiálového výzkumu v oblasti nanotechnologií pro snižování emisí, především těkavých organických látek“ a jeho pokračování.

Evropská unie, Evropský fond pro regionální rozvoj, OP Podnikání a inovace pro konkurenceschopnost.
  1. Průmyslový výzkum a experimentální vývoj

    Výstupem je poloprovozní diskontinuální zařízení pro snižování emisí těkavých organických látek a nová technologie záchytu, která rozšiřuje spektrum zachycovaných látek. Zařízení vzniklo ve vlastní dílně z nakoupených komponent a vlastního instalačního materiálu.

    1. 01Funkční vzorek
    2. 02Prototyp sorpčního zařízení
    3. 03Poloprovozní zařízení k reverznímu zachycování VOC, ostatních organických látek a pachů

    Projekt měl tři etapy a tři milníky. Cíle byly naplněny ve všech bodech.

  2. Navazující projekt II

    Od 1. 5. 2019 do 30. 4. 2020. Výstupem je provozní zařízení na záchyt a likvidaci VOC ze vzdušiny, které pracuje na principu ověřeném v prvním projektu.

Snížení emisí VOC až o

90 %

Funkčním zařízením je možné snížit emise VOC až o 90 %. Je určeno firmám a provozům, kde k emisím VOC dochází.

Od laboratorní promývačky k provoznímu zařízení

Laboratorní měřítko

Vrstva vláken v laboratorním měřítku

Sorpční vlastnosti křemenných mikrovláken jsme ověřovali nejprve v laboratoři na čistých látkách, poté v průmyslovém měřítku na reálných směsích VOC. Účinnost záchytu přesáhla 95 %.

Laboratorní sestava pro zkoušky sorpce: otápěná skleněná promývačka s termočlánkem, hadičky a membránové čerpadlo na laboratorním stole.
Laboratorní sestava pro zkoušky sorpce

Poloprovoz

Diskontinuální reaktor s regenerací vrstvy

Výstup prvního projektu: poloprovozní zařízení, které střídá sorpci a desorpci. Účinnost záchytu na něm byla více než 90 %; vlastnosti sorbentu byly poté ověřeny i na reálných vzdušinách v technologických procesech.

Poloprovozní reaktor pro záchyt těkavých organických látek na vrstvě křemenných mikrovláken: rozvaděč s dotykovým panelem a izolované těleso reaktoru s nerezovým potrubím.
Poloprovozní reaktor, snímek otištěný jako Obr. 2 v Chemagazínu 3/2019

Provoz

Provozní zařízení a zkouška filtru v závodě

Výstupem druhého projektu je provozní zařízení na záchyt a likvidaci VOC ze vzdušiny. Filtrační materiál na bázi nanovláken prošel v roce 2019 provozní zkouškou ve výrobním závodě Continental Barum v Otrokovicích.

Co o zkoušce napsali

Napsali o nás

Dva články z roku 2019: odborný text o adsorpci VOC v Chemagazínu a reportáž z provozní zkoušky v podnikových novinách Continental Barum. Skeny se otevírají ke čtení.

Chemagazín 3/2019, ročník XXIX, strana 14

Adsorpce VOC na vrstvě křemenných mikrovláken

L. John, N. Pražáková

Odborný článek popisuje chemisorpci VOC na křemenných mikrovláknech, regeneraci vrstvy a průběh sorpce a desorpce izopropanolu na reaktoru II. Uvádí účinnost záchytu nad 95 % v laboratorních testech na čistých látkách i v průmyslovém měřítku a více než 90 % na poloprovozní jednotce.

Dvě strany, otevřou se ke čtení v lightboxu

Náhled článku Testujeme různé druhy protipachových technologií z novin Continental Barum, listopad 2019. Noviny Continental Barum, listopad 2019: Testujeme různé druhy protipachových technologií

Noviny Continental Barum, Otrokovice, listopad 2019

Testujeme různé druhy protipachových technologií

  • Ve výrobním závodě proběhla zkouška filtru na bázi nanočástic, který zachycuje prach i pachy.
  • Filtrační materiály vyvíjí EKOTECH ochrana ovzduší v rámci výzkumného projektu s Univerzitou Pardubice.
  • Provozní zkoušky vytipovaly vhodné technologie; na některých lze dosáhnout až 50 % záchytu pachových látek. V testování se mělo pokračovat.

Hledáme partnera

Strategický partner pro další výzkum sorpce organických látek

Dlouhodobým cílem firmy je výzkum vlastností mikrovláken a zařízení, která je používají pro sorpci organických látek ve vzdušině. Rámec spolupráce je otevřený a může vést až k založení další firmy.

Rozsah aplikací zkoumaného materiálu sahá od interiérových čističek vzduchu až po zařízení řešící emise. Rádi bychom ve výzkumu pokračovali společně a využili potenciál materiálu naplno.

Vedení firmy

Ing. Nella Pražáková

Spolupráce

Zajímá vás záchyt VOC ve vašem provozu?

Popište nám zdroj těkavých organických látek nebo pachů. Změříme koncentrace a probereme, co technologie v daném provozu zvládne.

Výzkum a vývoj

Ing. Luděk John

+420 603 518 877
ludek.john@ekotech.cz

Všestary 15, 503 12 Všestary