AKTUÁLNÍ INFORMACE Z CHEMICKÉHO PRŮMYSLU A LABORATORNÍ PRAXE

AKTUÁLNÍ INFORMACE Z CHEMICKÉHO PRŮMYSLU A LABORATORNÍ PRAXE – WWW.CHEMAGAZIN.CZ

3

ROČNÍK XXVI (2016)

TÉMA VYDÁNÍ: PLYNY

Jak splnit přísnější pravidla pro emise NOx

Monitorování mikrobiologické kontaminace vzduchu

Vývoj a optimalizace zařízení pro klimatizační systémy pomocí počítačové simulace Měření a regulace hmotnostního průtoku plynů a kapalin

Kontrola rosného bodu stlačeného vzduchu Příprava kalibračních plynů

Regulační ventily pro laboratoře a laboratorní nábytek

Na přesnosti záleží → Řada speciálních plynů dle normy Euro 6 → Vysoce čisté plyny → Kalibrační plyny → Centrální rozvod plynů, odběrné armatury Redline www.linde-gas.cz www.linde-gas.sk 190x130 mm inz Chemagazin_2016_tisk.indd 1

Fpage_3-2016.indd 1

22.4.2016 10:03:06

30. 5. 2016 13:10:53

FT-IR

Novinka

2016

ANALYZÁTOR PLYNŮ

NICOLET IG50 V

odolném

nerezovém

těle

modelu

iG50

se

skrývá

srdce

nejmodernějšího

FT-IR

spektrometru Nicolet iS50. Díky tomu je možné přesunout technologii FT-IR spektroskopie z bezpečného prostředí laboratoře do drsného světa průmyslové výroby. Model iG50 lze využít k měření všech látkových skupenství, ovšem vysoké rozlišení tohoto spektrometru umožňuje spolehlivě odlišit jednotlivé ostré pásy plynů a díky velkému dynamickému rozsahu měřit obsah chemických látek v rozmezí několika ppb až po desítky procent. Skvělý poměr signálu a šumu (S/N) umožňuje dosáhnutí ještě nižších detekčních limitů Vysoká rychlost skenování dovoluje sledování rychlých přechodových jevů Možnost současného používání dvou detektorů zvyšuje flexibilitu měření Výběr plynových cel s různou délkou dráhy paprsku Odolné tělo z nerezové oceli a intuitivní a jednoduché ovládání spektrometru Spektrometr iG50 je vhodný pro procesní analýzu kapalin a plynů, průběžné monitorování emisí, analýzu těkavých organických látek či at-line analýzu filmů

Klapálkova 2242/9, 149 00 Praha 4 Tel./Fax: +420 272 768 569 , 272 760 432 www.nicoletcz.cz, [email protected] Bez názvu-2 1

30. 5. 2016 12:33:20

né ož 6! vl 1 é .20 en 9 íž 0. Sn o 3 d

IX. Konference PIGMENTY A POJIVA Pigmenty – Pojiva – Speciální materiály Datum konání: 7.–8. listopad 2016 Místo konání: Kongres hotel JEZERKA***, Seč u Chrudimi Konference zaměřená na aplikovaný výzkum z oblasti pigmentů, pojiv a specialit pro povrchové úpravy materiálů pomocí organických povlaků a nátěrových hmot. Je platformou k setkání zástupců výrobních firem, výzkumu a vývoje, univerzitní sféry a obchodních společností. Uzávěrka zařazení přednášek do programu konference je 31.7.2016. TÉMATA KONFERENCE PIGMENTY – VÝROBA, VLASTNOSTI A APLIKACE • Pigmenty – bílé a barevné (organické / anorganické) • Antikorozní pigmenty • Aplikace pigmentů – stavebnictví, nátěrové hmoty, plasty a kaučuky POJIVA – VLASTNOSTI A APLIKACE • Anorganická pojiva – křemičitá, hlinito-křemičitá a fosforečná pojiva pro keramiku, stavebnictví, vysokoteplotní nátěry, slévárenské směsi, speciální pojiva pro stavebnictví • Organická pojiva – pro nátěrové hmoty a stavebnictví • Aditiva – přísady a příměsi pro stavební chemii, nátěrové hmoty a plasty • Aplikace pojiv – stavebnictví, nátěrové hmoty, slévárenství, výroba plastů SPECIÁLNÍ MATERIÁLY / LEGISLATIVA • Kovové nanomateriály (NM) – Fe, Ag, Au atd. • Uhlíkové NM – nanotrubičky, fullereny, saze, nanodiamanty • Organické NM – nanovlákna, dendrimery, polystyren • Oxidy kovů – TiO2, SiO2, Al2O3, ZnO, ZrO2 • Anorganické NM – anorganická vlákna, jíly, zeolity, silikáty • Aplikace nanomateriálů • „Chytré“ barvy • Legislativa a ochrana životního prostředí

Kongres hotel JEZERKA

Využijte snížených cen vložného platných do 30. září 2016! Organizuje CHEMAGAZÍN ve spolupráci s Ústavem chemie a technologie makromolekulárních látek, Fakulty chemicko-technologické, Univerzity Pardubice Kontakt: Dr.Ing. Petr Antoš, Ph.D., [email protected], T: 725 500 826

www.pigmentyapojiva.cz Leták2016_v2.indd 1

30. 5. 2016 12:34:05

HLAVIČKA

Bezpečné skladování tlakových lahví Bezpečnostní skříně s požární odolností G90 Skladování 2 ks tlakových lahví o objemu 50l Větší bezpečnost v důsledku zlepšení vzduchotechnických vlastností Komfort při každodenní práci

www.merci.cz Autorizované prodejní a servisní středisko produktů ASECOS

TOTO JE SPOLEHLIVÝ ZDROJ DUSÍKU Generátory dusíku nové generace

Moderní technologie, nízká spotreba vzduchu na regeneraci molekulového síta

Průmyslové generátory NITROSource PSA pracující se systémem tlakové cyklické adsorpce a vybavené unikátním úsporným zařízením EST (Energy Saving Technology). Garantovaná čistota plynu. Životnost 10 a více let bez nutnosti výměny molekulárního síta. Nízké servisní náklady. Dálkový monitoring. Získávejte plynný dusík efektivně. www.parker.cz/nitrosource | www.parker.cz

S4_Merci-Parker.indd 1

30. 5. 2016 12:36:09

OBSAH

Jak splnit přísnější pravidla pro emise NOx . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 HARRISON S. a kol.

Číslo 3, ročník XXVI (2016) Vol. XXVI (2016), 3 ISSN 1210 – 7409 Registrováno MK ČR E 11499 © CHEMAGAZÍN s.r.o., 1991–2016 Dvouměsíčník přinášející informace o chemických výrobních zařízeních a technologiích, výsledcích výzkumu a vývoje, laboratorních přístrojích a vybavení laboratoří. Zasílaný ZDARMA v ČR a SR.

Technologie využívající oxidaci ozónem při nízké teplotě k odstranění stopového množství oxidů dusíku z odpadních plynů z rafinérií.

Řízení provozu a ochrana kompresoru vyžaduje měření průtoku V-Cone® . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 PATROVSKÝ V.

Průtokoměr V-Cone® je se svou unikátní konstrukcí ideálním řešením pro ochranu kompresorů.

Vývoj a optimalizace zařízení pro klimatizační systémy pomocí počítačové simulace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 LUDVÍK P.

Počítačová simulace umožňuje rychlou analýzu výrobku a následnou optimalizaci na základě daných požadavků dříve než tento výrobek vyrobíte.

Zařazený do Seznamu recenzovaných neimpaktovaných periodik vydávaných v ČR, Chemical Abstract a dalších rešeršních databází.

Měření a regulace hmotnostního průtoku plynů a kapalin pomocí průtokoměrů na tepelném principu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Vydavatel: CHEMAGAZÍN s.r.o.

Komplexní řešení pro monitorování mikrobiologické kontaminace vzduchu s aeroskopy řady MAS-100® . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Gorkého 2573, 530 02 Pardubice Tel.: 603 211 803, Fax: 466 414 161 [email protected] www.chemagazin.cz Šéfredaktor: Dr. Ing. Petr Antoš Ph.D. T: 725 500 826 [email protected] Redakce, výroba, inzerce: Tomáš Rotrekl T: 603 211 803 [email protected] Odborná redakční rada: Cakl J., Čmelík J., Kalendová A., Kuráň P., Lederer J., Rotrekl M., Rovnaníková P., Šimánek V. Tisk: Tiskárna Rentis s.r.o., Pardubice. Dáno do tisku 30. 5. 2016

NIEDERLE M.

Popis principu měření hmotnostního průtoku pomocí tepelných průtokoměrů a příklady jejich aplikací.

DONÁT J.

Vysvětlení principu aktivního odběru vzduchu pomocí aeroskopů na příkladu aeroskopů firmy Merch Millipore.

Jak vybrat vhodný přístroj pro kontrolu rosného bodu stlačeného vzduchu? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 MALÝ V.

V příspěvku vysvětluje firma Vaisala, která je přední světovým výrobcem senzorů pro měření relativní vlhkosti i rosného bodu, proč je správná volba senzoru relativní vlhkosti a rosného bodu tak důležitá.

Příprava kalibračních plynů s návazností na SI systém s pomocí gravimetrického měření permeačního procesu . . . . . . . . . . . . . . . 26 PASCALE C., NIEDERHAUSER B.

Dynamická příprava kalibračních plynů pomocí permeačních jednotek je spolehlivá metoda a vhodná alternativa k tlakovým zásobníkům, pokud nás zajímají nízké koncentrace reaktivních plynů.

Vyhodnocování experimentálních dat (12) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 JAVŮREK M., TAUFER I.

V příspěvku se diskutuje problém multikolinearity v datech, její příčiny, zjištění ve vyhodnocovaných datech a možnosti jejího odstranění.

Distributor časopisu pro SR: INTERTEC s.r.o., ČSA 6, 974 01 Banská Bystrica, SK www.laboratornepristoje.sk Náklad: 3 400 výtisků Uzávěrky dalších vydání: 4/2016 – Pevné látky (uzávěrka: 8. 7. 2016) 5/2016 – Biotechnologie, biochemie a farmacie (uzávěrka: 2. 9. 2016) CHEMAGAZÍN – organizátor veletrhu LABOREXPO a Konference pigmenty a pojiva, mediální partner Svazu chemického průmyslu ČR.

INZERTNÍ SEZNAM

LINDE – Výroba plynů ........................... 1 NICOLET CZ – FT-IR analyzátor plynů .2 CHEMAGAZÍN – Konference pigmenty a pojiva .................................................... 3 MERCI – Bezpečnostní skříně................ 4 PARKER – Generátory dusíku............... 4 P-LAB – Speciální chemikálie ............... 7 HENNLICH – Průtokoměr ................... 13 HUMUSOFT – Software ...................... 16 CHROMSPEC – Vývěva....................... 16 ANALYTIKA – Pipety a špičky ........... 14 D-EX INSTRUMENTS – Průtokoměry a regulátory plynů ................................. 19 D-EX INSTRUMENTS – Senzory rosného bodu stlačeného vzduchu ....... 22

CHEMAGAZÍN • Číslo 3 • Ročník XXVI (2016)

Obsah_3-16.indd 5

MIELE – Mycí a dezinfekční automaty .... .........................................................24–25 UNI-EXPORT INSTRUMENTS – Gravimetrický systém......................... 27 CHROMSPEC – Materiálová tiskárna.. 27 MESSER – Speciální plyny a vybavení pro laboratoře ........................................ 29 INTERTEC – Analyzátor spalin............ 29 SHIMADZU – Plynový chromatograf .. 31 TRIGON PLUS – Přístroje pro sušení a koncentrování vzorků ......................... 34 PRAGOLAB – Kolony ......................... 35 ČSCH – Sjezd chemických spol. .......... 40 VELETRHY BRNO – MSV 2016 ......... 47 MERCK – Aeroskopy............................ 48

5

30. 5. 2016 12:37:52

TECHNICKÉ NOVINKY

MEMBRÁNOVÉ SEPARACE – PROCESY, KTERÉ MOHOU POMOCI PŘI ŘEŠENÍ ŘADY PROBLÉMŮ BUDOUCNOSTI Praha hostila v týdnu od 16.5.2016 účastníky mezinárodní konference PERMEA-MELPRO zaměřené na výzkum, vývoj a využití separačních membrán a procesů. Konference, která byla podpořena Visegrádským fondem a Evropskou membránovou společností, se zúčastnili nejen přední odborníci z 33 zemí všech kontinentů, ale i řada mladých vědců, zejména studentů doktorských studijních programů. Zajímavým rysem byla vyvážená proporce mezi prezentovanými výsledky základního výzkumu a představenými realizačními výstupy. S potěšením lze konstatovat, že vidět byli i domácí účastníci, ať již to byli ti z aplikační sféry, soustředění zejména kolem firem MEGA a MemBrain, nebo ze základního výzkumu realizovaného zejména na VŠCHT Praha, Univerzitě Pardubice, Technické Univerzitě Liberec nebo ústavech Av ČR. Organizace se úspěšně zhostila Česká membránová platforma. Časopis CHEMAGAZÍN byl jedním z mediálních partnerů konference. Membrány jsou tenké, struktury, které tvoří rozhraní mezi různými prostředími. Pro separační membrány je typická schopnost selektivní propustnosti pro některé látky z jednoho prostředí do druhého. Známe je jako nezbytnou součást živých organismů a přibližně od šedesátých let minulého století umíme průmyslově vyrobit i některé syntetické membrány. Moderní membránové separace pak v sobě zahrnují širokou škálu postupů vhodných pro čištění, dělení nebo obohacování řady přírodních nebo syntetických produktů. Procesy se liší jak funkcí a strukturou separační membrány, tak i hnací silou procesu nebo celkovým uspořádáním technologie. Snad nejznámější membránovou aplikací je umělá (dialyzační) ledvina. Moderní medicínu

si již bez tohoto procesu neumíme představit. Celosvětově se každoročně použije téměř 200 milionů jednorázových dialyzačních modulů, které zvyšují kvalitu života miliónům lidí. Nedostatek pitné vody je dalším problémem současnosti i blízké budoucnosti. Zde nacházejí uplatnění zejména nanofiltrační a reverzně osmotické membrány, a to jak při čištění odpadní a povrchové vody, tak i při odsolování mořské vody. Například jedna z největších membránových odsolovacích jednotek instalovaná v roce 2005 v Ashkelonu (Izrael) produkuje pomocí reverzní osmózy z mořské vody každý den 330 miliónů litrů pitné vody, což je přibližně 13 % spotřeby domácností celého Izraele. V posledních letech se výrazně rozvíjí i trh s membránovými jednotkami pro dělení plynů. Konkurenceschopnou se stává membránová produkce dusíku ze vzduchu, uplatnění nacházejí membránové jednotky pro čištění bioplynu a sušení zemního plynu. Průmyslové využití má i pervaporace, a to při získávání koncentrovaných organických látek a při čištění vzdušiny kontaminované těkavými organickými rozpouštědly. Studovány jsou i dalších procesy jako je například membránová destilace, membránová krystalizace a pertrakce, které se mohou uplatnit při získávání cenných surovin z procesních koncentrátů. Široce diskutovanou otázkou je i čištění odpadních vod s využitím membránových bioreaktorů a využití selektivních membrán pro dávkování a transport léčiv. Stranou nezůstává ani využití membrán při produkci potravin a dokonce při výrobě elektrické energie. Na úrovni laboratorního a pilotního ověřování je například produkce tzv. „blue energy“ v osmotických elektrárnách, které

mohou být instalovány v ústí řek do moře a využívat osmotický tlak sloupce vody vznikající při transmembránovém kontaktu „sladké a slané vody“. Alternativou pro přímou produkci elektrické energie je i zpracování tohoto systému v elektrických článcích využívajících iontově výměnné membrány, tzv. reverzní elektrodialýzou. Na konferenci byly též představeny integrace různých membránových separačních procesů do komplexních celků umožňujících recyklaci látek a tvorbu tzv. ZLD (Zero Liquid Discharge) systémů s maximálním využitím zpracovávaných kapalin. Prezentovány byly i elektrodialyzační systémy s bipolárními membránami, které umožňují získávat z odpadních solí kyseliny a louhy využitelné zpětně ve zdrojových technologiích. Lze konstatovat, že zajímavé přednášky a postery odkryly řadu nových potenciálních aplikací membránových separací. Diskuze zároveň poukázaly jak na přednosti, tak i na mezery v provázanosti materiálového výzkumu a procesního inženýrství. Byl též patrný razantní nástup asijských, především čínských, výzkumníků i aplikačních firem v této oblasti tzv. hightech technologií. V této souvislosti se diskuze nevyhnula ani problematice licenčních a patentových nesrovnalostí. Na závěr byli odměněni nejlepší studenti – přednášející a autoři posterů hodnotnými cenami. Nejlepší konferenční příspěvky budou publikovány v impaktovaném časopise Desalination and Water Treatment nakladatelství Taylor & Francis. Jiří CAKL, člen redakční rady časopisu CHEMAGAZÍN, [email protected]

TECHNICKÉ NOVINKY

PLYNOVÝ DETEKTOR STATOX 560 S AUTOTESTEM Plynový detektor Statox 560 společnosti Compur Monitors GmbH & Co. KG pocházející z německého Mnichova patří k nejbezpečnějším detektorům plynů. Zařízení na vyžádání samo sdělí, jak nízká je jeho pravděpodobnost selhání. Detektor totiž umožňuje provést vnitřní test s cílovým plynem. Skutečnost, že test je nejen schopen detekovat selhání, ale také požadavek na údržbu, šetří spoustu času pro kontroly. Statox 560 je v každém aspektu špičkový

6

Servis 3-2016.indd 6

výrobek. Senzor nové generace se vyznačuje vysokou citlivostí, rychlou odezvou, nízkou interferencí a technologií „plug and play“. Plynový generátor produkuje cílový plyn, a tak nabízí 100% důkaz, že všechny komponenty zařízení jsou v perfektním stavu. Elektronická část je dobře chráněna v Ex skříni s průhledem. Samočinný test se automaticky spouští jednou za den v nastaveném čase, nebo lze test spustit manuálně nebo dálkově z řídící místnosti. S tímto nástrojem můžete také nastavit parametry bez otevření krytu. Modul snímače obsahuje senzor, generátor a mikročerpadlo. Statox 560 přijde na trh v červnu 2016. »»www.compur.com

I-GRAPHPX GC PRO APLIKACE V EXPLOZIVNÍCH ATMOSFÉRÁCH Švýcarský výrobce inovativních mikroprocesních plynových chromatografů INRAG AG nabízí procesní plynový chromatograf, certifikovaný pro prostředí s nebezpečím výbuchu I-GRAPH XPX (Ex zóna 1 dle ATEX). Jádrem přístroje je jedinečný, plně funkční plynový chromatografický modul, který je vybaven jednoduchou nebo vícesloupcovou separací ve „standardní“ a „Pro“ verzi. Inspekční, volitelně instalovaný displej poskytuje informa-


30. 5. 2016 12:40:46

TECHNICKÉ NOVINKY

ce o aktuálních naměřených hodnotách. Pro zobrazení je požadováno průmyslové PC. Připojení k řídicí jednotce vyššího řádu může probíhat přes všechna běžná rozhraní a sběrnice. Mobilní verze napájená z baterie do prostředí s nebezpečím výbuchu je též možná. »»www.i-graphx.com

OCEANOPTICS ROZŠIŘUJE ŘADU PLAMENOVÝCH SPEKTROMETRŮ O UNIVERZÁLNÍ MINIATURNÍ NIR SPEKTROMETR Plamenový NIR spektrometr od Oceanoptics nabízí výkonný analytický nástroj v blízké infračervené oblasti v kompaktní a cenově dostupné formě, a to s náklady nižšími asi o jednu čtvrtinu ve srovnání s tradičními NIR systémy. Plamenový NIR spektrometr je osazen dvojicí vysoce výkonných nechlazených InGaAs detektorů s malou optickou lavicí pro spektrální odezvy od 950 do1 650 nm. Spektrometr je ideální pro OEM integraci, stejně jako do laboratoře, pro průmyslové a terénní použití v potravinářském průmyslu, biomedicíně a farmaceutických aplikacích. Plamenový NIR spektrometr je citlivý, rychlý a má snadné použití. Na rozdíl od jiných lacinějších NIR spektrometrů, plamenový NIR spektrometr využívá InGaAs diodový detektor s vysokou citlivostí za současného měření všech vlnových délek. To také přináší vysokou tepelnou stabilitu a nízký počet variací, aniž by byla ohrožena flexibilita a konfigurovatelnost, které jsou charakteristickým znakem modulárních miniaturních spektrometrů. Spektrometry jsou dodávány předkonfigurované s výměnnou štěrbinou, která umožňuje uživateli nastavit rozlišení a propustnost. Kompletní systém, včetně příslušenství, jako jsou vlákna a světelné zdroje, může být konfigurován za cenu pod 10 000 USD.

dat. Plamenový NIR spektrometr je kompatibilní se zařízeními od firmy Oceanoptics. »»www.oceanoptics.com

VYSOCE PŘESNÉ CHLAZENÍ PRO PROCESNÍ A ANALYTICKÉ ZAŘÍZENÍ FRYKA-Kältetechnik GmbH uvedla uživatelsky příjemný cirkulační chladič s nejvyšší teplotní stabilitou a ergonomickým designem FRYKA ULK 1002. Během jeho vývoje byl kladen zvláštní důraz na energetickou účinnost a snadnost použití. Speciální tichý ventilátor s EC technologií přizpůsobuje svou rychlost na požadovanou hodnotu, což znamená, že má sníženou spotřebu energie a tišší provoz. Další zařízení, jako jsou například čerpadla, byly vybrány s ohledem na tichý chod. Plnění přístroje má integrovaný trychtýř, hadice jsou vybaveny samotěsnícími konektory s rychlospojkou, což zaručuje snadnou obsluhu a provozní spolehlivost. Pokud jde o uživatelskou přívětivost, cirkulační chladič se vyznačuje dobře dostupným a intuitivním dotykovým displejem. Vysoce kvalitní sklo obrazovky regulátoru se snadno čistí a má dobrou čitelnost. Indikátory průtoku a digitální stavu naplnění jsou integrovány do regulátoru. Chybové zprávy jsou zobrazeny ve formátu prostého textu. Díky ochraně proti zamrznutí a proti tepelnému přetížení, stejně jako ochraně proti nedostatku vody má zařízení vysokou provozní spolehlivost, a tím chrání připojená zařízení. Optický a akustický alarm upozorní, pokud dojde k překročení minimální nebo maximální povolené teploty. Obr. – Cirkulační chladič s nejvyšší teplotní stabilitou a ergonomickým designem FRYKA ULK 1002

Obr. – Plamenový NIR spektrometr Oceanoptics

Plamenový NIR spektrometr těží z vysoce přesných vyrovnávacích metod zvyšujících výkon spektrometru v celé řadě náročných aplikací. Protože jeho design není závislý na termoelektrickém chlazení má spektrometr poměrně nízkou spotřebu energie. Spektrometr má malé rozměry (89,1 x 63,3 x 31,9 mm) a nízkou hmotnost (265 g), což umožňuje integraci do ručních a přenosných systémů. Provoz plamenového NIR spektrometru využívá metody „plug and play“. Komunikace probíhá přes rozhraní USB nebo RS-232 s podporou ovladačů a softwaru, usnadňující integraci do téměř jakéhokoli systému. LED indikátory ukazují trvalý výkon a stav přenosu

Dalším vrcholem zcela nového vývoje je jeho flexibilní použití v různých aplikacích. Na jedné straně desetilitrová nádrž chladiva poskytuje vysokou teplotní stabilitu, neboť působí jako zásobník chladiva při chlazení v odběrových špičkách. Na druhou stranu tím, že zařízení je minimálně naplněno, je systém velmi dynamický s krátkou dobou odezvy. Díky volitelnému elektronickému expanznímu ventilu může být cirkulační chladič použit pro speciální aplikace vyžadující řízení teploty s vysokou přesností. Nové cirkulační chladiče s chladicím výkonem 1 200 a 2 300 wattů a v rozmezí teplot od –10 °C do +40 °C jsou vhodné pro nejširší okruh použití v laboratořích, různých procesech i výrobě. Nová zařízení s atraktivním designem zapadají do širokého portfolia profesionálních mrazniček. »»www.fryka.de


Servis 3-2016.indd 7

7

30. 5. 2016 12:40:46

SNIŽOVÁNÍ EMISÍ

JAK SPLNIT PŘÍSNĚJŠÍ PRAVIDLA PRO EMISE NOx HARRISON S. a kol. Linde Gases Technologie využívající oxidaci ozónem při nízké teplotě k odstranění stopového množství oxidů dusíku z odpadních plynů z rafinérií. V posledních několika dekádách se vyvíjí požadavky na snížení znečištění ovzduší emisemi. V současnosti existuje v této oblasti složitá kombinace limitů, cílů a omezení. V mnoha částech světa se průmysloví znečišťovatelé musí nejenom vypořádat s přísnými emisními limity, ale také poskytovat data o znečištění celé řadě agentur a úřadů s různými legislativními strukturami a systémy hlášení na regionální, národní a mezinárodní úrovni, a tím se zvyšuje náročnost pro znečišťovatele. Světová komunita pracuje na zlepšení koordinace mezi emitenty znečištění, monitorovacími systémy a legislativou, kterou tyto systémy podporují, tak aby mohlo dojít ke snížení množství znečišťujících látek uvolněných do ovzduší, půdy i vody, a tím do budoucna ke zmírnění negativního vlivu na lidské zdraví a nevratných vlivů na životní prostředí. V roce 2007 si EU uvědomila, že existující legislativa je příliš složitá, někdy nekonzistentní a nedostatečně výstižná, a přijala legislativu novou, která posílila stávající opatření a umožnila snížit budoucí průmyslové emise. Cílem nové direktivy je zlepšit pochopení a využití principu „nejlepší dostupné technologie“ (BAT – Best Available Technologies), která maximalizuje využití moderních technologií při plánování, výstavbě a provozování závodů tak, aby se snižovaly emise. Zároveň zpřísňuje současné minimální emisní limity pro velká spalovací zařízení, zavádí minimální opatření pro kontrolu instalací z hlediska životního prostředí a motivuje k rozvoji a využití technologií přátelských k životnímu prostředí. Oxidy dusíku, tvořené zejména oxidem dusnatým (NO) a oxidem dusičitým (NO2), které jsou obvykle vyjádřené jako NOx, patří mezi jeden z hlavních zdrojů znečištění. NOx vzniklé ve stacionárních zdrojích hoření jsou hlavním přispěvatelem k celkovým emisím a správná kontrola emisí NOx zejména při spalování ropy a uhlí může významně pomoci životnímu prostředí. Ve většině případů jsou NOx produktem hoření fosilních paliv nebo vznikají při průmyslových procesech a přispívají ke vzniku smogu, kyselého deště a dalších jevů nebezpečných pro zdraví. U NOx v atmosféře při přítomnosti slunečního světla dochází k chemickým a fotochemickým reakcím s těkavými organickými látkami (VOC) za vzniku smogu a přízemního ozónu. Tento efekt je velmi významný a během letních měsíců škodlivý zejména dětem a lidem s dýchacími potížemi. NOx také reagují s amoniakem, vodní párou a dalšími sloučeninami za tvorby mikroskopických částic, které jsou schopné prostupovat hluboko do plic a způsobovat zhoršení respiračních onemocnění a onemocnění srdce. NOx reagují s kyslíkem ve vzduchu a tím dochází k znečištění atmosféry přízemním ozónem. Emise NOx také přispívají ke tvorbě škodlivého kyselého deště, eutrofikace a vyčerpání kyslíku z vodních zdrojů, což vede ke zhoršení kvality vody a působí škodlivě na rostliny i živé organismy. Vysoký stupeň průmyslové aktivity a zvyšující se emise z automobilismu mají za následek zvyšování množství NOx a přízemního ozónu v některých oblastech, zejména v USA, Evropě a Číně. Následkem toho autority, zabývající se životním prostředím, zpřísňují regulace týkající se nakládání s emisemi NOx a zavádějí pro různá odvětví specifické parametry. Řízení množství NOx vypouštěného z různých zdrojů je složitý proces ovlivněný takovými faktory, jako je množství a rozdělení vzduchu při procesu hoření, teplota, jednotkové zatížení nebo konstrukce hořáku. Největšími znečišťovateli emisemi NOx ze stacionárních zdrojů jsou elektrárenské kotle v segmentu energetiky. Dalšími významnými zdroji emisí NOx jsou kotle a spalovací pece v cementárnách a vápenkách nebo v závodech na zpracování železných i neželezných kovů. Také v petrochemickém průmyslu vzniká při využívání procesů probíhajících

8

Linde_NOx.indd 8

v kogeneračních jednotkách, procesních ohřívačích, parních reformérech, krakovacích jednotkách pro výrobu etylenu nebo pecích pro fluidní katalytické krakování (FCC) velké množství NOx a dalších polutantů.

Zatímco v některých průmyslových odvětvích tvrdí, že neexistuje efektivní možnost odstranění NOx z jejich emisí, či lépe, není způsob, který by zároveň zaručil ekonomickou udržitelnost takové operace, ve skutečnosti je na trhu dostupná řada tradičních i nově zaváděných technologií, díky kterým je možné se vypořádat s těmito důležitými závazky. Běžným způsobem řízení produkce emisí NOx je nastavení procesu hoření v peci. Využitím kyslíku namísto vzduchu se ve výrobním procesu sníží balastní obsah dusíku, a tím dojde nejenom ke zvýšení energetické účinnosti, ale zároveň k výraznému snížení emisí jak přímých, tak nepřímých skleníkových plynů včetně CO2 a NOx. Emise CO2 mohou být takto snížené až o 50%, u emisí NOx může být dosaženo hodnoty nižší než 50 mg/MJ. Vzhledem k tomu, že množství emisí se může pohybovat v širokém pásmu podle změn teploty a poměru paliva a vzduchu v peci, nastavení procesu hoření má vliv nejenom na vlastní emise, ale často i na efektivitu procesu a správné fungování zařízení. Tato skutečnost činí řízení emisí NOx složitým úkolem, který vyžaduje porozumění celému komplexu otázek z oblastí, jako je chemie spalování, výrobní procesy, ale také ekonomickým záležitostem vztahujícím se ke spotřebě paliva nebo údržbě zařízení. Snížení produkce NOx nastavením spalovacího procesu je limitováno v rozsahu 30–50 % a je používáno tam, kde je to efektivní a přijatelné bez výrazného znehodnocení spalovacího zařízení.

Selektivní katalytická redukce Obsah NOx může být také upraven dodatečným spalováním. Nejběžnějším způsobem pro odstranění vysokých koncentrací NOx je selektivní katalytická redukce (SCR), což je technologie navržená pro usnadnění reakce v oxidační atmosféře. Je nazvána selektivní, protože snižuje úroveň NOx s využitím amoniaku jako redukčního činidla v systému obsahujícím katalyzátor. Redukční činidlo reaguje s NOx tak, že převede znečišťující látky na dusík a vodu. Metoda SCR je efektivní pro snížení emisí NOx z proudu spalin. Na druhou stranu úprava surového znečištěného proudu plynu z průmyslových procesů probíhajících v kotlech nebo pecích při spalování uhlí nebo mazutu s použitím SCR představuje riziko, že katalyzátor bude znehodnocen chemickou otravou spalinami nebo zahlcením prachem a pevnými částicemi. SCR musí být zabudována do té části procesu, ve které probíhá vysokoteplotní režim. To znamená, že pokud nebyla součástí původního návrhu, pozdější instalace vyžaduje výrazné přepracování zařízení. Další možností využitelnou ve vysokoteplotním režimu procesu je nekatalytická redukce (SNCR). SNCR nevyžaduje nutnost použití katalyzátoru, ale pokud má dojít k reakci s amoniakem, musí rovněž proběhnout v oblasti velmi vysoké teploty. Tímto způsobem je možné dosáhnout odstranění NOx z 50–60%.

Efektivní teplota, při které dochází k redukci NOx metodou SCR, je 200–400 °C. Aby mohla proběhnout redukce při použití SNCR, musí být amoniak vstřikován v pásmu teploty v rozmezí 900–1 100 °C. Důsledkem toho je, že dodatečné vybavení stávajícího zařízení metodou SCR nebo SNCR může mít negativní vliv na řízení výrobního procesu a tím vést ke zvýšeným nákladům.

Linde technologie nízkoteplotní oxidace Linde LoTOx technologie (nízkoteplotní oxidace) byla vyvinuta speciálně pro řízení emisí NOx. LoTOx je zabudována do proudu znečištěných spalin, kde oxiduje a následně zachytává NOx. Je to seCHEMAGAZÍN • Číslo 2 • Ročník XXVI (2016)

30. 5. 2016 12:41:41

SNIŽOVÁNÍ EMISÍ

lektivní, nízkoteplotní technologie, která využívá ozón k oxidaci NOx za vzniku ve vodě rozpustného a vysoce reaktivního oxidu dusičného (N2O5). Tento proces je používán v řízené teplotní zóně se systémem dočišťovačů. Nevyžaduje dodatečnou instalaci dočišťovače, ale může využít ty, které již byly instalovány k odstraňování dalších polutantů, např. SO2. V této souvislosti znečištěnými spalinami míníme plyn s ostatními cílovými polutanty, typicky pevnými částicemi, SOx a dalšími oxidy. Dočišťovače s porézní hmotou nebo s kapalnou fází musí být instalovány kvůli řízení stavu ovzduší, a to bez ohledu na skutečnost, zda jsou odstraňovány ostatní polutanty nebo rovněž NOx. Zabudování procesu LoTOx do takové jednotky na snížení znečištění je relativně jednoduché a funguje jako systém na odstranění více typů znečišťujících látek. N2O5 tvoří v dočišťovači kyselinu dusičnou, která je následně skrápěna a neutralizována alkalickou látkou. Přeměna vyšších oxidů dusíku do vodní fáze v dočišťovači je rychlá a nevratná a dovoluje téměř úplné odstranění NOx ze spalin, a to v rozsahu 90–95 % a v některých případech až více než 98 %. Nízká teplota reakce umožňuje stabilní a stálé řízení bez ohledu na změny průtoku, výkonu nebo obsahu NOx. LoTOx je univerzální proces na odstranění NOx. Ideálně je použitelný v případech, kde je požadováno odstranění emisí z více než 80 %, nebo kde musí být výsledné emise menší než 20 ppm. Proces nabízí značnou flexibilitu. Ve většině plynů můžeme prostým zvýšením množství dávkovaného ozónu splnit případné další snížení limitů NOx. Mezi pozitiva této technologie patří větší kapacita, vyšší flexibilita nastavení vstupů, zvyšující se stupeň konverze a redukce emisí. Protože technologie je řešena jako pospalovací a upravující spaliny až na závěr, nevyžaduje žádný zásah do vlastního výrobního procesu. Systém nevyužívá pevný katalyzátor a nemá dopad na hydrauliku procesu, takže je robustní a spolehlivý, schopný fungovat bez údržby po dobu dvou až tří let, což je většinou doba mezi plánovanými odstávkami rafinerií.

Může také vydržet výkyvy výkonu jednotky, aniž by to mělo vliv na celkovou spolehlivost. Potřebný ozón je vyráběný on-site podle množství NOx přítomného ve spalinách generovaných ve spalovacím procesu a povoleným koncovým množstvím NOx v emisích.

LoTOx přitahuje pozornost, protože díky němu je možné se vyhnout některým problémům spojeným se znečištěnými spalinami, které mají dopad na SCR. Jeho použití je vhodné jak u nových tak u modernizovaných aplikací. Je to jediná technologie svého druhu, která upravuje spaliny s použitím ozónu, která je oproti většině dalších oxidačních nebo redukčních procesů umístěna až za spalovací část, nikoliv ve vysokoteplotním režimu. LoTOx je kvůli snížení nákladů často doporučována v kombinaci se spalovacím procesem s pomocí dohořívacího vzduchu odstraňujícím určitou část NOx ještě před vstupem do vlastních dočišťovačů.

Provozní náklady vycházející ze spotřeby energie, kyslíku a chladicí vody spojené s generováním ozónu jsou přímo úměrné k množství NOx, které potřebujeme upravovat oproti fixním nákladům spojeným se skladováním a nakládáním s amoniakem používaným při SCR a SNCR. Při LoTOx se vyrábí ozón podle potřeby při průtoku kyslíku běžnými průmyslovými ozonizéry on-site. Další provozní náklady vycházejí ze spotřeby vodného roztoku hydroxidu sodného. Ten je v dočišťovači používán pro odstraňování pevných částic a oxidů síry a jeho spotřeba je jenom nepatrně vyšší při neutralizaci kyseliny dusičné vzniklé z NOx. Další výhodou LoTOx metody je schopnost systému snižovat emise rtuti, což je v současné době předmětem zájmu odborníků, zabývajících se komplexním řešením problematiky znečištění polutanty.

Z materiálů Linde Group přeložila a upravila Ing. Pavla VÁŠOVÁ, vedoucí výroby speciálních plynů Linde Gas ČR, [email protected]

TECHNICKÉ NOVINKY

MATLAB A SIMULINK – RELEASE 2016a HUMUSOFT s.r.o. a společnost MathWorks®, přední výrobce programových nástrojů pro technické výpočty, modelování a simulace, uvádějí na trh České republiky a Slovenska nové vydání výpočetního, vývojového a simulačního prostředí MATLAB® R2016a. MATLAB R2016a přináší Live Editor pro tvorbu interaktivních grafických dokumentů, App Designer k programování aplikací s grafickými ovládacími panely, klasifikaci obrazu metodou deep learning s využitím konvolučních neuronových sítí, podporu zařízení Kinect® for Windows® v2 a Raspberry Pi 3 a dvě zcela nové nadstavby: Audio System Toolbox a WLAN System Toolbox. Významnou novinkou v základním modulu MATLAB je nástroj Live Editor. Live Editor umožňuje tvorbu živých dokumentů obsahujících výsledky a grafické výstupy společně s příslušnými výpočty. Dokumenty lze doplnit formátovanými texty, odkazy, obrázky a rovnicemi. Hotový dokument je možné využívat v MATLABu nebo jej publikovat ve formě HTML či PDF. Interaktivní dokumenty Live Editoru naleznou uplatnění ve výuce středních i vysokých škol, při zpracování labora-

torních zpráv a analýz, nebo při dokumentaci a prezentaci dosažených výsledků v oblasti vědy, výzkumu i průmyslu. App Designer je nový editor pro tvorbu aplikací s grafickými ovládacími panely. Panely mohou zobrazovat čárové či bodové grafy a obsahovat přepínače, otočné voliče, budíky a lineární ukazatele společně se standardními prvky grafických uživatelských rozhraní. Zajímavé novinky přináší i grafický nástroj Simulink. Modely dynamických systémů mohou reprezentovat několik různých variant, mezi kterými lze přepínat nastavením podmínek v blocích Variant Source a Variant Sink. Začátek práce na novém modelu zjednoduší úvodní stránka Simulinku, která nabízí připravené šablony, seznam naposledy otevřených modelů a vybrané příklady. Práci se Simulinkem zjednoduší i možnost automatické volby vhodného řešiče zohledňující dynamické vlastnosti modelovaného systému. Deep learning: nový výpočetní aparát v prostředí MATLAB využívá konvolučních neuronových sítí (CNN) a je primárně určen ke klasifikaci obrazu. Připravené funkce umožní sestavení CNN ze zvolených vrstev a její trénování se sadou vstupních obrázků, které reprezentují hledané kategorie objektů. Trénování využívá GPU akceleraci. Naučená neuronová síť slouží ke klasifikaci objektů zobrazených na nových vstupních snímcích.


Linde_NOx.indd 9

Nové nadstavby – Audio System Toolbox: návrh a testování systémů pro zpracování zvuku a tvorba VST pluginů, – WLAN System Toolbox: simulace, analýza a testování fyzické vrstvy komunikačních systémů WLAN. Mezi další zajímavé novinky v systému MATLAB R2016a patří: Integrace symbolických výpočtů s prostředím Live Editor včetně grafického vyjádření symbolických výsledků, grafické rozhraní pro učení optického rozpoznávání textu (OCR) na speciální sadu znaků, rekonstrukce 3-D scény metodou Structure from Motion, podpora zařízení Kinect® for Windows® v2, přepracované nástroje pro modelování a simulaci systémů diskrétních událostí, nová technologie redukce rovnic pro rychlejší simulaci fyzikálních modelů, nová knihovna termo-hydraulických prvků a tepelných výměníků, grafické rozhraní Sensitivity Analysis Tool pro určení nejvlivnějších parametrů modelů, přepracované grafické rozhraní pro návrh SISO regulátorů, modelování dielektrika pro analýzu jeho vlivu u antén a anténních polí, funkce FFT a IFFT optimalizované pro generování HDL kódu. Samozřejmostí nové verze jsou aktualizace všech stávajících aplikačních knihoven. »»www.humusoft.cz

9

30. 5. 2016 12:41:41

VZDUCHOTECHNIKA

S KONDENZAČNÍMI SUŠIČI STARLETTEPLUS-E UŠETŘÍTE DÍKY FUNKCI ENERGY SAVE Nová řada kondenzačních sušičů Parker Hiross StarlettePlus-E zaručuje vysoce účinné sušení stlačeného vzduchu na rosný bod +3 °C a nabízí udržení kvalitního zchlazení stlačeného vzduchu i při vysokém tepelném zatížení. Většina modelů může být navíc provozována v pružném úsporném režimu v rozsahu 0–100 % kapacity. Sušiče najdou své uplatnění zejména v aplikacích, kde je zapotřebí zajistit dodávku vzduchu o malých a středních vzduchových výkonech s trvale nízkým rosným bodem. Obr. 1 – Kondenzační sušič Parker Hiross StarlettePlus-E

než nominálními průtoky vzduchu. Sušiče StarlettePlus-E jsou konstruovány pro dosažení co nejnižších provozních nákladů a pracují s nejmenším objemem chladiva (R134a) ve své kategorii.

All-in-one: Patentovaný výměník E-Pack Kondenzační sušiče StarlettePlus-E využívají patentovaného hliníkového výměníku „E-Pack“ („vše v jednom“). „E-Pack“ obsahuje výměník vzduch – vzduch, sekci vzduch – chladivo (výparník), vysoce efektivní nerezový separátor vlhkosti typu „demister“ a komoru pro zachycení kondenzátu. To vše je přizpůsobeno pro sušení stlačeného vzduchu na rosný bod +3 °C při referenčních podmínkách (ISO 8573.1, tř. 4).

Funkce Energy Save: Úspora + ekologičnost

Většina dnes na trh dodávaných kondenzačních sušičů menších výkonů je koncipována pro instalace na kompresorech nebo do kompresorových stanic v takovém konstrukčním provedení, aby vyhověla prioritnímu tlaku na nízkou cenu. Takovéto sušiče pak zajišťují pouze celkovou hrubou předúpravu na místě výroby tlakového vzduchu (s dosaženým rosným bodem 7–12 °C). Avšak v případě, že zákazník vlastní technologie, u nichž je nutná dodávka skutečně kvalitně vysušeného média nebo je dokonce předepsán provoz s tlakovým rosným bodem odpovídajícím třídě 4 podle ISO 8573.1 (≤ +3 °C), musí instalovat ještě další doplňující úpravu na místě koncové spotřeby (s dalším sušičem zajišťujícím takto nízký obsah vlhkosti ve stlačeném vzduchu). Příkladem takovýchto provozů jsou pneumaticky ovládané výrobní, kompletační nebo balicí linky, povrchové úpravy a lakovny, laserové stroje, svařovací technologie, robotizovaná pracoviště, výroba technických plynů, zpracování plastů, výrobny potravin a nápojů, metrologická zařízení atd. Nová řada sušičů StarlettePlus-E vyhovuje požadavkům na vysoce kvalitní sušení vzduchu s provozem na úrovni tlakového rosného bodu +3 °C a je určena pro průtočná množství do 600 m3/h při referenčních podmínkách. Vyznačuje se navíc vysokou spolehlivostí, minimální ekologickou stopou, moderním designem a nabízí také unikátní funkci Energy Save zajišťující úsporu energie při provozu s menšími

10

Parker.indd 10

Nové řešení kondenzačních sušičů s funkcí Energy Save je vysoce kvalitní, má minimální „ekologickou (uhlíkovou) stopu“ a je přizpůsobeno provozu s nízkým rosným bodem. Díky své konstrukci spotřebovává chladicí okruh s výměníkem E-Pack mnohem méně elektrické energie a využívá menší množství chladiva než jiné srovnatelné sušiče. Sušiče StarlettePlus-E mají nejnižší provozní náklady

i nejmenší dopad na životní prostředí. Navíc funkce Energy Save zajišťuje cyklický provoz kompresoru při sníženém zatížení, a uživateli tak šetří další náklady na provoz.

Snadný servis a model na přání Na sušičích StarlettePlus-E se velmi snadno provádí údržba. Zařízení má odnímatelné panely, snadný přístup k odvaděči z obou stran stroje a vhodné rozmístění funkčních komponent. Sušiče se dodávají ve standardním provedení s časově řízeným odvaděčem kondenzátu, na přání pak s elektronickým hladinově řízeným nebo mechanickým plovákovým odvaděčem. Všechny modely mají digitální řídicí jednotku s indikací úrovně rosného bodu, beznapěťovým alarmovým kontaktem, indikátorem potřeby servisní údržby, poruchovými hlášeními a zobrazením činnosti odvaděče kondenzátu. Sušiče je mimo klasického uložení na základ možné pohodlně zavěsit na zeď, připojit na bok kompresoru, instalovat na rám nebo umístit na panel. Sušiče StarlettePlus-E jsou vybaveny chladicími kompresory s duální frekvencí a mohou pracovat s napájením 50 i 60 Hz. Obr. 3 – Řada kondenzačních sušičů Parker Hiross StarlettePlus-E pro průtočná množství až do 600 m3/h

Obr. 2 – Kondenzační sušič Parker Hiross StarlettePlus-E – konfigurace spojení

Hlavní výhody a využití • Spolehlivé zařízení pro kvalitní vysušení stlačeného vzduchu (ISO8573.1, tř. 4). • Řada kondenzačních sušičů s nejnižší ekologickou stopou na trhu. • Nejnižší provozní náklady a nejmenší příkon ve své kategorii. • Vysoká účinnost díky patentovanému hliníkovému výměníku „E-Pack” („vše v jednom“). • Minimální množství chladiva (průměrně o 25 % nižší než u srovnatelných výrobků). • Řídicí jednotka s digitálním zobrazením provozních a poruchových stavů, volným kontaktem pro řízení provozu a s indikátorem potřeby údržby. • Možnost zavěšení na stěnu (do modelu SPE018), jednoduchý přístup k odvaděči (z obou stran) a k pracovním uzlům. • Kompaktní rozměry a moderní design. www.parker.cz CHEMAGAZÍN • Číslo 3 • Ročník XXVI (2016)

30. 5. 2016 12:42:34

VZDUCHOTECHNIKA

ŘÍZENÍ PROVOZU A OCHRANA KOMPRESORU VYŽADUJE MĚŘENÍ PRŮTOKU V-CONE® Kompresory v petrochemii jsou nejčastěji využívány pro injektáž kapaliny (stlačitelné anebo nestlačitelné) do zásobníku nebo potrubí. Některé kapaliny obsahují vodu, metanol, CO2, zemní plyn a další plyny. Pro injektáž stlačitelných kapalin se používají velké odstředivé nebo vícestupňové kompresory. Pro správný provoz těchto velkých strojů je nutné dodržovat několik parametrů a pokud možno nepřekračovat jejich kritické hodnoty. Hlavním takovým kritickým parametrem jsou otáčky turbíny tak, aby nedošlo k jejich nekontrolovanému nárůstu. Pokud je náhle přerušen přívod plynu na vstupu kompresoru, otáčky turbíny rychle rostou až do kritického stavu hrozícího destrukcí. Obr. 1 – Graf provozních bodů kompresoru

Ochrana před tímto stavem spočívá v měření průtoku a kontrole meze, která bývá nastavena na 25 procentech pod nominálním průtokem kompresoru. Pokud průtokoměr vyhodnotí kritickou mez průtoku, kontrolní systém vydá signál k okamžitému otevření ventilu. Ventil je zařazen v recyklační smyčce kompresoru a otevírá se ve zlomku sekundy. Zůstává pak otevřen, dokud se neobnoví přívod plynu na vstupu kompresoru. Následně se ventil opět pomalu zavírá. Průtokoměr je zařazen na vstupu do kompresoru a je důležitým prvkem v systému ochrany kompresoru.

V-Cone : Ideální průtokoměr pro ochranu kompresoru ®

rozsah měření. To dovoluje řídit kompresor s velkou přesností. Řídicí systém je často doplněn prediktivním programem. Celkový systém kontroly pomocí V-Cone® vede ke zjednodušení konstrukce potrubí a instalace kompresoru. V-Cone® dovoluje minimalizovat rovné úseky před a za průtokoměrem takovým způsobem, který jiné průtokoměry nedovolují. Dosahuje přesnosti +/– 0,5 procenta a opakovatelnosti +/– 0,1 procenta. Šířka měřicího rozsahu je standardně 1:10 a více. Obr. 3 – Krátké rovné úseky potrubí na kompresoru jsou dostačující pro měření průtoku V-Cone®

Ideálním řešením pro ochranu kompresorů je průtokoměr V-Cone®. Jedním z důvodů je jeho unikátní konstrukce. V-Cone® pracuje na principu tlakové diference, kdy vnitřní kónus dokonale mixuje všechny složky média a zároveň funguje jako usměrňovač průtoku. Výsledkem je stabilní signál na výstupu V-Cone® o vysoké frekvenci s malým šumem. Měřicí signál je vždy přesný, bez výpadků, a to i za podmínek průtoku při nízkém tlaku. V-Cone® dává rychlou odezvu a nabízí široký

Obr. 2 – Schéma zapojení průtokoměru V-Cone® v systému

I pro extrémní podmínky Společnost McCrometer vyrábí V-Cone ® v rozměrech od DN15 do DN3000 v různých materiálech. Průtokoměry V-Cone® jsou nasazovány v aplikacích vysokého tlaku až do 1 000 bar. Jsou dostatečně robustní, můžete je nalézt na dně moří v technologiích podmořské těžby za tlaku až 700 bar, na satelitech ve vesmíru v podmínkách vakua nebo při měření průtoku spalin při teplotách až +800 °C. Ing. Václav PATROVSKÝ, Product Manager o.z. MERES společnosti HENNLICH s.r.o., [email protected], www.hennlich.cz/meres

LAUDA PŘICHÁZÍ S INOVOVANÝMI CIRKULAČNÍMI CHLADIČI ŘADY ULTRACOOL MINI Přední světový německý výrobce moderních temperačních zařízení a systémů LAUDA optimalizoval a opět uvedl trh stávající řadu cirkulačních chladicích zařízení pro rozmanitá použití v laboratořích, pilotních jednotkách a průmyslu. Nové typy procesních chladičů typů UC 2, UC 3 a UC 4 udržují teplotu od –5 do +25 °C. Ve srovnání s původními modely byla redukována jejich velikost. Optimalizovaná geometrie nyní garantuje jejich snadnější

pravidelnou údržbu. Chladič teď může být provozován v širším rozmezí okolní teploty v rozsahu 0 až +50 °C. Jednou z řady inovací je i možnost instalovat cirkulační chladič do prostředí s okolní teplotou nižší než –15 °C. Cirkulační chladiče se vyrábějí v řadě výstupních výkonů 2,1, 4,1 a 4,9 kW. Všechna zařízení jsou vybavena hermetizovanými kompresory a odstředivými čerpadly. V závislosti na typu zařízení se pracuje s tlaky od 2,8 do 3,8 bar při nominálních průtocích mezi 5,6 až 13,8 l/min. Mimořádně tiché čerpadlo pracuje ve velmi ploché charakteristice. Integrovaný bypass automaticky udržuje systém bez hazardních tlaků a dovoluje průtok v celém rozmezí od 0 do 100 %.


Hennlich-kompresor.indd 11

Obr. – Nový cirkulační chladič LAUDA Ultracool Mini pro laboratorní, poloprovozní a průmyslové aplikace

»»www.lauda.de

11

30. 5. 2016 12:43:21

MĚŘENÍ A REGULACE

PRŮTOKOMĚR PLYNŮ THERMATEL TA2 2. GENERACE: DVĚ NEZÁVISLÉ KALIBRACE, DVA NEZÁVISLÉ VÝSTUPY Hmotnostní termický průtokoměr plynů Thermatel TA2 je jedním z úspěšných produktů společnosti Magnetrol, který na český trh výhradně dodává divize MERES společnosti HENNLICH. Thermatel TA2 spolehlivě měří průtok v širokém rozsahu provozního tlaku až 103 bar, v podmínkách nízkého tlaku a různých médií, například bioplynu, CO2 či metanu. Magnetrol novou generaci průtokoměru TA2 navíc osadil řadou dalších funkcí, které posouvají tento termický průtokoměr na mnohem vyšší úroveň.

změny tlaku a teploty. Je dodáván buď s měřicí armaturou TFT anebo zásuvnou sondou TMR. Obě provedení jsou v materiálech odolných agresivním plynům: nerez 316/316L anebo Hastelloy C.

uživateli informace, že se na měření může spolehnout. Thermatel TA2 je certifikován pro prostředí s nebezpečím výbuchu II 2 G Ex d IIC T6 Gb, vyhovuje požadavku bezpečnosti SIL1 1oo1.

Šířka měření průtokoměru je v rozsahu 1:100.

Obr. 3 – Test nastavení topného článku pomocí multimetru

Obr. 2 – Doporučené polohy montáže průtokoměru

„Nové vlastnosti jsou zvláště důležité v době, kdy přichází v platnost direktiva EPA s cílem dalšího omezování produkce skleníkových plynů. Například emise metanu mají oproti CO2 až 20x větší vliv na oteplování klimatu,“ upozorňuje Václav Patrovský, produktový manažer pro průtokoměry firmy HENNLICH.

Novinka Thermatel TA2 2. generace Nová verze TA2-A4 má dva nezávislé rozsahy měření a dva výstupy 4-20mA, navíc také protokoly HART, Fieldbus, diagnostický Pactware. Má funkci Autoswitch automatického přepínání mezi dvěma rozsahy. Uživatel má možnost ověření tovární kalibrace přímo na místě a průtokoměr proto není potřeba posílat výrobci ke rekalibraci.

Funkce Autoswitch Funkce Autoswitch umožňuje automatické přepínání mezi dvěma rozsahy a dvěma výstupy. Každý z měřicích rozsahů má šířku 1:100. Tato nová funkce je důležitá při měření průtoku např. emisních, odpadních plynů, kdy provozní průtok je např. v rozsahu 0...25 Nm3/h, ale ojediněle dosáhne až 500 Nm3/h. Schopnost měřit dva rozdílné plyny je důležitá např. při měření průtoku bioplynu. V první fázi reakce je složení bioplynu odlišné od druhé fáze, kdy v bioplynu převládá metan. Průtokoměr TA2 tak přepnutím banky parametrů kalibrace plynu měří přesně v obou fázích. Obr. 1 – Popis funkce Autoswitch – přepnutí rozsahu

Obr. 4 – Ověření nastavení vysokého průtoku

Ověření funkce průtokoměru, parametrů tovární kalibrace, diagnostika přímo v terénu Ověření funkce průtokoměru je z pohledu provozní spolehlivosti pro uživatele zásadní vlastností. Většina průtokoměrů TA2 je v provedení zásuvné sondy TMR. „Společnost Magnetrol vypracovala postup, pomocí kterého lze ověřit tovární kalibraci přímo na místě u uživatele. Průtokoměr tak není potřeba posílat k rekalibraci výrobci,“ poznamenává Václav Patrovský. Postup ověřuje také funkce měřicích teplotních čidel, topného článku a charakteristiku teplotního přenosu. Procedura ověřuje, zda se odpor teplotního čidla nezměnil od tovární kalibrace a zda se kalibrační body na okrajích měřicího rozsahu nezměnily. K ověření slouží displej průtokoměru nebo standardní software HART & Pactware, který lze bezplatně stáhnout z webu výrobce. Při ověření jsou využity některé referenční hodnoty z kalibračního protokolu, který je přiložen při dodávce měřidla – na ověření není třeba kupovat žádné speciální přípravky. Hmotnostní kalorimetrické průtokoměry zaujímají na trhu měřidel důležitou část. Uživatel, který se rozhodne investovat do tohoto měření, očekává spolehlivost a dlouhou životnost.

Průtokoměr měří přímo v normovaných jednotkách Nm3/h nebo hmotnosti kg/objemových bez nutnosti kompenzace průtoku na

12

Hennlich-průtokoměr.indd 12

Průtokoměr Thermatel TA2 měří v důležitých aplikacích regulace emisí, v procesech snižování energetické náročnosti. Diagnostické schopnosti průtokoměru TA2 dávají

Vlastnosti průtokoměru Thermatel TA2 2.generace – přímé měření v jednotkách Nm3 (není potřeba měřit tlak a teplotu), – vysoká přesnost 1 %, – výborná citlivost při nízkém průtoku, – kompaktní nebo oddělená sonda a elektronika pro +200 °C / 103 bar, – ATEX EEx d, bezpečnost SIL, – impulsní výstup, 4–20mA, HART, Fieldbus, Pactware, – dvě kalibrace pro různé rozsahy a různé plyny, – druhý výstup 4–20 mA pro druhý rozsah průtoku nebo měření teploty, – dva nezávislé čítače, – podsvícený LCD displej ( Tamb –40 °C ... +80 °C )


30. 5. 2016 12:44:21


Obr. 5 – Průtokoměr Thermatel TA2 s retrakční sestavou pro vyjmutí sondy za provozu

že dojít u topného článku k překročení povrchové teploty a samovznícení plynu. Energie do topného článku a zvýšení teploty je ale velmi malé, teplota článku je cca o 4 °K vyšší vůči okolní teplotě. Nepatrné zvýšení provozní teploty neohrozí bezpečnost, ale uživatel by s tímto zvýšením měl počítat. Termické hmotnostní průtokoměry jsou používány v podmínkách vlhkého plynu, výparů kondenzace, nazývaných termínem „wet gas“. Jaká je max. hodnota vlhkosti v objemových jednotkách, aby nebylo měření zkresleno? Jaké mohou být max. rozměry kapek? Mohou být snímače průtokoměru v případě plynu s obsahem agresivních par opatřeny ochranným PFA nebo ECTFE povlakem? Termické hmotnostní průtokoměry jsou používány v aplikacích měření plynů s obsahem vlhkých par a plynů označovaných „wet gas“, jako například bioplyn. Pokud přijde snímač do kontaktu s kondenzací vlhkého plynu, dochází k efektu ochlazení snímače a na výstupu průtokoměru vznikne špička měření.

Nejčastější otázky ke hmotnostnímu měření průtoku Thermatel TA2 Je nutná kompenzace teploty při termickém hmotnostním měření průtoku plynu? Ano, u termických hmotnostních průtokoměrů je potřeba kompenzovat měření na teplotní provozní podmínky. Nejde ale o stejnou kompenzaci jako v případě měření průtoku plovákovými průtokoměry nebo průtokoměry na principu tlakové diference. Při termickém hmotnostním měření je měřena teplota plynu. Tento údaj je použitý při výpočtu. Výstupem je již údaj hmotnostního průtoku s kompenzací teploty. Mohu použít termický hmotnostní průtokoměr pro měření výbušných, hořlavých plynů? Ano, termický hmotnostní průtokoměr je vhodný i pro tato média. Součástí měřicího elementu termického průtokoměru je topný článek. Řada uživatelů se dotazuje, zda nemů-

PARKER HANNIFIN UVÁDÍ MINIATURNÍ VYSOCE PRŮTOČNÝ PROPORCIONÁLNÍ VENTIL PRO ZDRAVOTNICTVÍ Precision Fluidics Division společnosti Parker Hannifin Corporation, která patří mezi přední dodavatele pohonů a řídicích technologií, uvedla na trh nový miniaturní vysoce průtočný proporcionální ventil VSO® MAX HP. Tato poslední inovace poskytuje maximální průtok více než 200 NL/min při 3,1 bar a spotřebě menší než 2 W. To je o 25 % nižší spotřeba než mají srovnatelné miniaturní proporcionální ventily. Ventil VSO® MAX HP ventil je ideálním řešením pro ventilátory, profukovače a anestetická zařízení díky svým parametrům

Velikost kapek není nikde přesně určena a nemůže poškodit snímač. Jinou otázkou je chemická odolnost nerezového snímače v případě agresivních par.Většina výrobců nabízí jako standardní materiál nerezovou ocel anebo Hastelloy. Pokud víme, že plyn je vlhký, doporučujeme instalaci snímače pod úhlem tak, aby stékající kondenzovaná kapalina nepřišla do kontaktu s měřícími špičkami snímače. Snímač nemusí být nutně instalován uprostřed potrubí nebo ventilačního kanálu. Může být libovolně umístěn do vodorovného nebo svislého potrubí. Typicky nedoporučujeme ochrannou vrstvu nerezového snímače. Důvodem je změna tepelných charakteristik snímače, která by měla za následek snížení citlivosti snímače a ovlivnila by měřicí rozsah. Thermatel TA2 je v současnosti schopen měřit již od 0,05 Nm3/s. Sonda Thermatel TA2 je standardně v materiálu nerezové oceli AISI 316, pro agresivní media volíme materiál Hastelloy. www.hennlich.cz/meres a možnosti regulace objemu ve zdravotnických aplikacích. V dnešních zdravotnických přístrojích je úspora místa významným prvkem. Provozní tlak ventilu VSO® Max HP je do 8,28 bar a nevyžaduje vstupní regulátor. Jeho drobná konstrukce, vzhled a výkon nabízí řadu předností. Zdravotnická aplikace také předpokládá dobrou spolehlivost. Opakovatelnost výkonu ventilu je zajištěna po celou dobu životnosti. Vyhovuje REACH a RoHS, také servisnímu čištění kyslíkem a má garantováno 25 milión zdvihů pro všechny členy rodiny proporcionálních VSO® ventilů, které byly úspěšné v posledních dekádách v průmyslu Life Science. Tudíž, pokud je potřeba maximum výkonu průtoku a nízké spotřeby, jsou proporcionální ventily VSO® Max HP dobrým východiskem. »»www.parker.com


Hennlich-průtokoměr.indd 13

13

30. 5. 2016 12:44:22

POČÍTAČOVÉ MODELOVÁNÍ

VÝVOJ A OPTIMALIZACE ZAŘÍZENÍ PRO KLIMATIZAČNÍ SYSTÉMY POMOCÍ POČÍTAČOVÉ SIMULACE LUDVÍK P. HUMUSOFT s.r.o., Praha, www.humusoft.cz, [email protected] Na klimatizační a chladicí systémy jsou kladeny stále větší a větší nároky jak normami tak i od zákazníků. Výroba všech zařízení musí být ekologičtější, úspornější na zbytkový materiál, rychlejší a hlavně nízkonákladovější, přitom výrobek musí splňovat všechny bezpečnostní, výkonové a energetické požadavky. Proto firmy hledají cesty jak splnit veškeré nároky, které jsou na ně kladeny ze zákona a zároveň jak si udržet kvalitu se stejným či dokonce vyšším profitem. Firmy mají dvě možnosti jak testovat nové produkty či optimalizovat již existující zařízení. Buď metodou založenou na empirických znalostech a analytických metodách, které je třeba následně experimentálně ověřit. Nebo počítačovou simulaci, která umožňuje rychlou analýzu výrobku a následnou optimalizaci na základě daných požadavků dříve než tento výrobek vyrobíte. Počítačové simulace v posledních letech udělaly opravdu velký pokrok, co se týče grafického rozhraní, zjednodušení používání z akademické úrovně na inženýrskou, zvýšení přesnosti a snížení doby výpočtu díky výkonnější a cenově dostupnější výpočetní technice. Jak zjistit, že počítačová simulace je přesná? Existuje celá řada testů, které jsou normalizované dle ISO a umožní uživateli zjistit přesnost výpočtu pro danou problematiku. Hlavní rozdíly mezi počítačovou simulací a experimentální metodou jsou ve dvou oblastech: 1. Při ověřování funkčnosti výrobku. Experimentální metoda probíhá vždy v reálném čase a nelze ji nijak urychlit, kdežto v počítačové simulaci lze čas výpočtu zkrátit využitím vyššího výpočetního výkonu například použitím počítačového clusteru. Tím lze dospět ke stejně kvalitním výsledkům ve výrazně kratší době. Cluster je propojená skupina počítačů za účelem zvýšení výpočetního výkonu. Každý jednotlivý počítač v clusteru je odborně označován jako node (uzel). Při výpočtu na clusteru se řešení rozdělí na daný počet uzlů, které mezi sebou během výpočtu komunikují. 2. Při vývoji nového výrobku umožňuje počítačová simulace navrhovat či optimalizovat efektivněji a rychleji než je tomu v případě experimentu. Náklady na vývoj či optimalizaci v případě experimentu jsou vysoké proto, že při jakékoliv změně provedené na prototypu je zapotřebí vyrobit novou „vylepšenou“ součást a někdy i přepracovat prototyp jako celek. Potřebná doba na vývoj nového výrobku experimentální metodou je mnohdy o několik měsíců delší než u počítačové simulace, více v odstavci výsledky. Počítačová simulace umožňuje optimalizaci výrobku a parametrizaci geometrie, která přináší možnost analyzovat různé velikosti součástky v jedné simulaci. To například znamená, že celou modelovou řadu kompresorů od té nejmenší velikosti až po tu největší je možné analyzovat jedním výpočtem pomocí parametrizace geometrie. Bylo by možné udělat to samé s experimentem? Ano, ale analýza celé produktové řady kompresorů by zabrala mnohonásobně víc času a i by stouply náklady. Další nespornou výhodou počítačové simulace je její názornost. Výsledky modelu analyzovaného počítačovou simulací lze jednoduše prezentovat jak zákazníkům, tak kolegům či nadřízeným. Výsledky lze zobrazit jak ve formě 3D, 2D, 1D grafů tak i pomocí názorných animací nebo tabulek.

propojení vícero fyzikálních oblastí a tím řešení multifyzikálních úloh. Pod pojmem multifyzikální úloha lze si například představit případ kde proudí tekutina a zároveň dochází k přestupu tepla anebo proudící tekutina ohýbá pevnou překážku a podobně. Jako příklad uveďme využití numerického modelování na reálném problému, se kterými se potýkala firma Riello Burners, která se zabývá problematikou spalování ropy a plynu, ventilačních systémů a hydraulických čerpadel. Firma Riello Burners se ocitla před tvrdými požadavky stále přísnějších směrnic a norem. Z toho důvodu byli nuceni vyvinout novou modelovou řadu ventilátorů pro spalovací komory – viz obr. 1. Metodou jak splnit požadavky bylo snížit spotřebu energie ventilátoru volbou vhodného designu a také snížit výrobní náklady. Optimalizace návrhu ventilátoru přinesla možnost použít menší motory s menším příkonem při zachování stejného výkonu ventilátoru. Zároveň došlo k výraznému snížení celkové hmotnosti zařízení. Obr. 1 – Řez geometrií modelu ventilátoru

COMSOL Multiphysics v praxi Ventilátor se skládá ze dvou základních součástí: z rotačního kola nebo-li rotoru a vnější skříně v odborné literatuře spíše známé jako spirální skříň. Základní výzvou při návrhu ventilátoru je stanovení geometrie rotoru a spirální skříně tak, aby byl získán vysoký statický tlak a průtok na výstupu při zachování vysoké mechanické účinnosti což znamená nižší energetické nároky na provoz ventilátoru. Ventilátor, který firma Riello Burners simulovala, se skládal z rotoru se třinácti zpětně orientovanými zakřivenými lopatkami a ze spirální skříně s lineárně se rozšiřujícím vnějším poloměrem (viz obr. 1).

Využití numerických simulací

Dříve než začali používat program COMSOL Multiphysics, vyvíjeli ventilátory a měřili jejich charakteristické křivky pouze pomocí experimentálního testování za použití Pitotových sond. Tyto sondy byly umístěny přímo do pole proudícího vzduchu a měřily statický tlak. Při každé změně geometrie nebo fyzikální okrajové podmínky se museli provést nové testy, které trvaly téměř celý den.

Možnosti použití počítačové simulace jsou obrovské, obzvláště pokud využíváte vhodné profesionální nástroje. Jedním z celé řady profesionálních nástrojů je program COMSOL Multiphysics. Jak už z názvu vyplývá, jedná se o program pro počítačové simulace, který umožňuje

Ve snaze o nalezení správné volby geometrie a zkrácení doby návrhu se firma Riello Burners obrátila k metodě numerického modelování. Při využití metody „Frozen rotor“ trvala konstrukce modelu a následný výpočet pouze dvě hodiny. Což přináší do testování nových konceptů

14

Humusoft.indd 14


30. 5. 2016 12:45:35


tedy všeobecně do prototypování zcela nový rozměr a rapidně urychluje analýzu a ověřování nových nápadů.

Postup modelování v programu COMSOL Multiphysics Vzduch, který vstupuje do ventilátoru, nejprve prochází mezi lopatkami rotoru. Lopatky rotoru směrují proud vzduchu k výstupu umístěnému na konci spirální skříně. Rychlost vzduchu se zvyšuje s rychlostí otáčení a také se zmenšujícím se průřezem mezi rotorem a stěnou spirální skříně. Rychlost na výstupu by měla být vyšší než na vstupu. V tomto případě je možné zanedbat gravitaci, protože gravitační síla je velice malá v porovnání s obrovskými odstředivými silami působícími podél stěny spirální skříně. Fyzikální chování, ke kterému dochází při proudění vzduchu ve ventilátoru, popisuje Navier-Stokesova rovnice.

simulace a tenkou čarou experimentálně naměřená data. Je patrné, že výsledky ze simulace dosáhly shody s experimentem. Na obr. 5. je zobrazen průběh statického tlaku podél spirální skříně. Opět silnou čarou je zobrazen výsledek ze simulace a naměřená experimentální data jsou zobrazena čtverečky. Na posledním obrázku, obr. 6, jsou zobrazeny proudnice, které ukazují směr proudění a barevně je zobrazena velikost rychlosti. Obr. 4 – Charakteristická křivka. Průběh tlaku v závislosti na průtoku Q

Ventilátor byl simulován v programu COMSOL Multiphysics s využitím nadstavbového modulu CFD, který umožňuje řešit nestlačitelné proudění Navier-Stokesovými rovnicemi. Úloha se skládá ze dvou geometrií, rotoru a spirální skříně, které lze nakreslit v programu pomocí vestavěných nástrojů pro tvorbu geometrie. Každé oblasti jak rotoru, tak i spirální skříni se zadefinují fyzikální okrajové podmínky. Tím se rozumí určení hranic, na kterých vstupuje proudící médium do ventilátoru nebo hranic přes které zas médium opouští ventilátor. Kromě zadefinování vstupů a výstupů lze v okrajových podmínkách definovat materiálové vlastnosti média. Otáčky rotoru byly nastaveny na n = 9 000 ot/min tudíž můžeme označit ventilátor jako vysokootáčkový. Okrajové podmínky definují fyzikální vlastnosti modelu. První okrajovou podmínkou jsou Fluid Properties, kde se určí materiálové vlastnosti tekutiny. Druhou okrajovou podmínkou je Vstup, který je definován na hranici rotoru, kudy proudí do ventilátoru tekutina s průtokem Q – viz obr. 2. Třetí okrajovou podmínkou je Výstup, který je na spirální skříni s předepsaným nulovým statickým tlakem – viz obr. 3.

Obr. 5 – Rozložení statického tlaku podél spirální skříně

Obr. 6 – Proudnice zobrazují rychlost uvnitř ventilátoru

Obr. 2 – Vstup tekutiny do rotoru o průtoku Q, zvýrazněna modře

Obr. 3 – Výstup ze spirální skříně s předepsaným statickým tlakem (modrá barva)

Tyto výsledky ukazují, že metoda konečných prvků pro numerické simulace rotačních zařízení je zcela vhodná.

Model je následně třeba „vysíťovat“. Síť slouží k určení bodů, ve kterých program bude provádět numerické výpočty. Z toho důvodu je nutné zvolit dostatečně jemnou síť, pro zaručení dostatečné přesnosti výsledku. Velikost sítě ventilátoru se pohybuje okolo 70 000 elementů pro tento analyzovaný model.

Výsledky Pro ověření správnosti výsledků vypočtených numerickou metodou programem COMSOL Multiphysics provedla firma Riello Burners experimentální měření. Tyto dvě měření názorně porovnala v grafech, které jsou popsány níže. Na obr 4. je zobrazen průběh tlaku v závislosti na průtoku od 0 do 180 m3/h. Silnou čarou je v obrázku zobrazen výsledek z numerické CHEMAGAZÍN • Číslo 3 • Ročník XXVI (2016)

Humusoft.indd 15

Dříve, když firma Riello Burners ověřovala ventilátory pouze experimentálními testy, potřebovala jeden rok od začátku až po dokončení testů. Oproti tomu s počítačovou simulací dokázali snížit dobu testování na pouhý jeden měsíc. Dovolil bych si citovat prohlášení inženýra Gianlucu Argentiniho z firmy Riello Burners: „Díky použití programu COMSOL Multiphysics se nám podařilo vhodně optimalizovat geometrii spirální skříně tak, že jsme na výstupu dosáhli více laminárního proudění při zachování stejného průtoku. Našim zákazníkům jsme schopni poskytnout zařízení o vyšší účinnosti a o nízké energetické náročnosti. Tím nepřímo přispíváme ke zlepšení životnímu prostření.“

Numerické metody (okénko pro odborníky) Simulace proudění vzduchu v konstrukci, jako je například ventilátor, je výpočtově náročnou záležitostí, obzvláště když dynamika tekutin je v interakci s pohybující se geometrií – rotorem. Pro úspěšné vyřešení této problematiky bylo využito metody „Frozen rotor“. Frozen rotor, nebo-li nepohyblivý rotor, je numerická metoda pro aproximaci rychlostního pole proudění na rozhraní mezi rotující vzduchovou oblastí Dokončení na další straně

15

30. 5. 2016 12:45:35


(rotor) a nepohybující se vzduchovou oblastí (spirální skříň). Postup při vytváření modelu metodou Frozen rotor je následující: nejprve se vypočte rychlostní pole v1 proudění ve ventilátoru jako kdyby se rotor vůbec neotáčel. Následně se do výpočtu zahrne i otáčení rotoru a hodnoty vypočtené v předešlém kroku na výstupu z rotoru se použijí jako vstupní hodnoty rychlosti vstupující do spirální skříně, ke kterým se připočte úhlová rychlost rotoru v dané souřadnici. Tedy vstupní rychlost do spirální skříně v druhém kroku můžeme definovat jako celkovou rychlost v2, která je součtem relativní rychlosti v1 a rotační rychlosti vr – viz obr. 7:

Unikátní suché vývěvy nXDS

Obr. 7 – Rozložení celkové rychlosti na relativní a rotační rychlost

Zastupuje: CHROMSPEC spol. s r.o.

V případě jakýchkoliv dotazů či zájmu o bližší informace nás prosím kontaktujte na adrese [email protected].

16

Humusoft.indd 16

252 10 Mníšek p. Brdy Lhotecká 594 tel.: 318 599 083 [email protected] fax: 318 591 529 www.chromspec.cz

634 00 Brno Plachty 2 tel.: 547 246 683 fax: 547 246 685


30. 5. 2016 12:45:37


PRVNÍ AUTOMATICKÝ ROSS-MILES ANALYZÁTOR PĚN Na veletrhu analytica 2016 v Mnichově představila firma KRÜSS nový přístroj pro analýzu pěn, Ross-Miles Foam Analyser – RMFA. RMFA je první přístroj pro elektronické měření výšky pěny v souladu s normou ASTM D 1173, což je běžně používaný standard pro studium pěnivosti pěnotvorných látek. Měření přístrojem RMFA zaručuje vysokou opakovatelnost, rychlost měření a snadnou práci s daty. Při měření dle ASTM D 1173 je pěnotvorný roztok umístěn do vysoké válcové měřicí nádoby o standardizovaných rozměrech. Druhá dávka stejného roztoku je spuštěna do této nádoby shora ze standardizované dávkovací nádrže. Po smíchání obou dávek pěnotvorného roztoku se díky turbulencím vytvořených při smíchání vytvoří pěna. Výška pěny se měří v okamžiku vyprázdnění dávkovací nádrže a pak po 60, 180 a 300 s. Doposud byly výška pěny a časy měření zaznamenávány manuálně. Výsledky tedy byly závislé na přesnosti operátora, a proto u nich byla vysoká míra nejistoty. Při použití přístroje RMFA jsou tyto nevýhody minulostí. Přístroj RMFA integruje standardizovanou nádrž podle ASTM D 1173 do nově vyvinutého zařízení pro elektronické měření výšky. Pásy LED segmentů a čidel jsou umístěny podél snadno instalovatelné měřicí nádrže. Výška sloupce pěny je detekována na základě rozdílu jasu na rozhraní pěna/vzduch – jedná se o měřicí metodu úspěšně používanou také přístrojem Dynamic Foam Analyser – DFA100.

Obr. – Ross-Miles Foam Analyser

Elektronická detekce výšky sloupce pěny výrazně zvyšuje opakovatelnost měření a s rozlišením 0,4 mm dosahuje dosud nedosažitelné přesnosti. Úvodní měření výšky pěny nemusí být manuálně synchronizováno s vyprázdněním zásobníku. Místo toho počátek měření odpovídá elektronicky detekovanému okamžiku dosažení maximální výšky pěny. Od tohoto okamžiku se začínají také odpočítávat další časy. Stejně jako výšku pěny zaznamenává přístroj také výšku hladiny kapaliny. Tímto způsobem naměřená data dokumentují, zda byl přesně dodržen normou stanovený objem kapaliny.

Kromě zvýšení reprodukovatelnosti a přesnosti šetří elektronické měření dat také značné množství času, protože není potřeba měření průběžně sledovat. Uživatel tak při každém měření pěny získá pět minut času, který může využít například pro přípravu dalšího roztoku surfaktantu. Přístroj RMFA využívá univerzální software KRÜSS ADVANCE, kombinující uživatelský interface organizovaný podle toku pracovních činností („workflow-oriented“) s intuitivním ovládáním a atraktivním designem. Nové měření se vytvoří pouze jedním kliknutím na uložený standardní měřicí postup, vytvořený striktně v souladu s normou. Po spuštění měření ADVANCE zaznamená veškerá data o probíhajících změnách výšky pěny a kapaliny. Ross-Miles hodnoty jsou automaticky vyčleněny spolu s doplňujícími informacemi vztahujícími se k poklesu výšky pěny a jejímu vysychání. Výsledky a křivky základních naměřených dat z jakýchkoli měření mohou být zobrazeny v běžných tabulkách a grafech (včetně srovnávacích) po několika kliknutích myší. Protože ASTM D 1173 doporučuje provádět měření roztoků s různými koncentracemi surfaktantů, vyhovuje možnost tvorby takovýchto srovnání plně tomuto standardu. Další informace poskytne zástupce v ČR, Ing. Marek ČERNÍK, Uni-Export Instruments, s.r.o., [email protected]

TECHNICKÉ NOVINKY

BOSCH PŘEDSTAVIL NOVOU GENERACI GENERÁTORU ČISTÉ PÁRY A DESTILAČNÍ JEDNOTKY Bosch Packaging Technology vyvinula novou generaci čistých mediálních systémů s optimalizovaným výkonem a energetickou účinností, včetně čistých parních generátorů a destilačních jednotek pro výrobu sterilní, apyrogenní čisté páry nebo WFI (voda pro injekce) pro farmaceutický průmysl. Například předehřívač snižuje spotřebu energie na ohřev až o 30 procent. Destilační jednotka od Bosche má v základní výbavě předehřívač. Druhý stupeň odparky používá čistou páru z prvního stupně k předehřívání napájecí vody. V důsledku toho se spotřeba energie na vytápění výrazně sníží. Pro generátory čisté páry je předehřívač k dispozici jako volitelná výbava. Do předehřívače se přivádí kondenzát z topné páry. Při použití této akumulované energie dojde ke snížení spotřeby topné páry. Odpařování je základní operace při výrobě

Obr. – Nová řada generátoru čisté páry

Nová, kompaktní konstrukce výparníku přispívá k optimálnímu využití tepelné energie pro otop, což vede k vysokým výtěžkům s nízkými provozními náklady. Vzhledem k tomu, že je výroba čisté páry a WFI obzvláště energeticky náročná, hraje zlepšení efektivity důležitou roli v udržitelnosti a ochraně klimatu. Byla optimalizována geometrie obou výparníků a kondenzátorů. Například Bosch upravil průměr výparníku, stejně jako počet a tvar topných trubek. Nové destilační jednotky mohou dosáhnout o 20 procent vyšší míry výkonnosti ve srovnání s předchozími modely. Podařilo se také snížit množství ztráty vody, která vyplývá z odkalování napájecí vody, a to z 5–8 % na méně než 4 %. čisté páry a vody pro injekce. Zařízení pracuje na principu přirozené cirkulace. Voda, která se přivádí k odpařování, neustále cirkuluje mezi odpařovací komorou a výměníkem tepla. Vysoký přenos tepla umožňuje, aby systém byl zahříván bez problémů, aniž by docházelo k teplotnímu stresu výparníku. Tento proces


Uni-Export_Pěna.indd 17

potřebuje pouze elektrickou energii nebo topnou páru.

Zařízení tvoří ucelené řady aparátů s různým výkonem. Počet různých velikostí se snížil z jedenácti na šest u parních generátorů a ze čtrnácti na deset u destilačních jednotek. Série nyní zahrnuje širokou škálu provedení s výkonem 100 až 7 500 kg vody za hodinu. »»www.boschpackaging.com

17

30. 5. 2016 12:51:04


MĚŘENÍ A REGULACE HMOTNOSTNÍHO PRŮTOKU PLYNU A KAPALIN POMOCÍ PRŮTOKOMĚRŮ NA TEPELNÉM PRINCIPU Rozdíl mezi objemovým průtokem a hmotnostním průtokem Vztah hmotnostního průtoku a objemového průtoku je popsán Boyleovým zákonem, který jej definuje rovnicí P1 . V1 = P2 . V2. Z rovnice vyplývá, že při změně tlaku dochází ke změně objemu, ovšem skutečné množství média zůstává stejné. Tento jev je patrnější při měření plynů než kapalin. Pokud bychom tedy měli například 1 litr vzduchu při tlaku 1 bar (a), při stlačení vzduchu na 2 bary (a) se nám objem zmenší na polovinu, ovšem jeho hmotnost (množství) zůstává stejná (viz obr. 1).

který jej jednak usměrňuje z turbulentního proudění na laminární, a také odděluje přesně danou část plynu k oběhu přes bypass na senzor průtokoměru. LFE se skládá z malých disků, které jsou naskládány na sebe a každý z nich má v sobě vyryt 1, 6 nebo 36 kanálů. Počet disků a kanálů, které obsahují, je vypočítán z požadovaného rozsahu měření průtokoměru.

Obr. 4 – Průtokoměr Mass-Stream s integrovaným displejem

Obr. 2 – Bypassový senzor

Obr. 1 – Boyleův zákon

Obr. 3 – Bronkhorst EL-FLOW Select

Měření hmotnostního průtoku je tedy udáváno v jednotkách hmotnosti za jednotku času (g/s, kg/h). Nicméně pro měření plynu jsou více používané jako jednotky průtoku litr normal za minutu (ln/min) nebo litr standard za minutu (ls/min). Jednotka litr normal udává množství plynu při normovaných podmínkách, což je teplota 0 °C a tlak 1013,25 hPa (a). Jednotka litr standard udává množství plynu při standardních podmínkách, což je teplota 20 °C a tlak 1013,25 hPa (a).

Princip měření tepelných průtokoměrů Senzor termického průtokoměru se skládá z topného tělesa, které mírně ohřívá médium, a dvou vinutí snímajících teplotu (viz obr. 2). Pokud médium neprotéká, teploty T 1 a T2 jsou si rovny. Pokud médium senzorem protéká, dojde vlivem proudění k ochlazení T1 a naopak ke zvýšení teploty T2. Informace o rozdílu těchto teplot je zpracována PC-deskou průtokoměru a je z ní vyhodnocena hodnota aktuálního průtoku. Průtok lze měřit přímou měřicí metodou, kdy je senzor umístěn přímo v proudu průtoku nebo tzv. bypassovou metodou, kdy je snímána část plynu, která je z hlavního proudu oddělena. Na obr. 3 vidíme průběh plynu přes termický průtokoměr Bronkhorst EL-FLOW Select, který měří metodou bypassovou. Plyn po příchodu do přístroje naráží na laminární usměrňovač (Laminar Flow Element – LFE),

18

D-Ex_v2.indd 18

Pokud se podíváme na přesnosti měření obou metod, termické průtokoměry Mass-Stream (obr. 4) od německého výrobce M+W, kde je použita přímá metoda, měří s maximální chybou 1,5 % z rozsahu stupnice. Oproti tomu termické průtokoměry EL-FLOW Select od nizozemského výrobce Bronkhorst High-Tech, kde je použita bypassová metoda, měří s maximální chybou 0,5 % z odečtu plus 0,1 % z rozsahu stupnice. Připojením vhodného regulačního ventilu k hmotnostnímu průtokoměru získáme regulátor průtoku. Ventil může být buď přímo integrován na kostce průtokoměru, nebo připojen za průtokoměr. Ventil je elektronicky přímo propojen s PC-deskou, která vyhodnocuje průtok média a porovnává ho s nastavením set-point. Pokud se informace o aktuálním průtoku liší od nastavení, pošle PC-deska signál regulačnímu ventilu a ten průtok upraví na požadovanou hodnotu.

Vzhledem k rozdílným vlastnostem různých plynů a kapalin vyžadují přístroje na tepelném principu nastavení (kalibraci) přesně na provozní médium. Ne vždy je však vhodné kalibrovat přímo provozním médiem, zejména při kalibrování přístrojů pro měření plynů výbušných či jedovatých. Proto se standardně ustálilo u výrobců průtokoměrů kalibrování dusíkem nebo vzduchem (u kapalinových přístrojů vodou) a uvádění přepočítávacích koeficientů pro jiné plyny a kapaliny. V současné době je u nejnovějších modelů plynových průtokoměrů možnost uložení až 25 konverzních křivek a přístroj tak používat k měření až 25 různých plynů. Jednotlivé křivky plynů si uživatel může přepínat sám pomocí softwaru bez nutnosti odpojení přístroje od potrubí. Příkladem takového přístroje je EL-FLOW Prestige (viz obr. 5). Obr. 5 – Bronkhorst EL-FLOW Prestige s regulačním ventilem

Martin NIEDERLE, D-Ex Instruments s.r.o., www.dex.cz, [email protected]


30. 5. 2016 12:53:30

TECHNICKÉ NOVINKY

PROCESNÍ ANALÝZA V REÁLNÉM ČASE

Obr. – Procesní hmotnostní spektrometr foxySPEC

Hmotnostní spektrometr foxySPEC pracující v reálném čase, vyvinutý výzkumníky Fraunhoferova institutu umožňuje poprvé analyzovat až 30 komponent současně z plynné fáze a kapaliny, včetně analýzy in situ. Tento citlivý měřicí systém je také vhodný pro automatické monitorování a řízení chemických reakcí a biotechnologických procesů. Jádrem nového, patentovaného systému měření foxySPEC je upravený vstupní bypas umístěný na analyzátoru jednotky, s níž mohou být také analyzovány komponenty z kapalné fáze. Na vstupu je upevněna mikroporézní membrána. Těkavé látky z kapalného vzorku se odpařují a poháněné podtlakem na straně permeátu procházejí přes membránu. Na druhé straně je membrána nepropustná pro polární – vodné roztoky. Navíc, jeho zvláštní prostorová struktura zvyšuje odolnost proti zanášení pevnými látkami. Kromě toho umožňuje nově vyvinutý senzor provádět měření i in-situ tekutin, například ve fermentorech používaných pro biotechnologické výrobní procesy. V takovém případě je membrána, která je integrována do měřícího senzoru, umístěna přímo v reaktoru, který má být sledován. Nové membránové přívody jdou dodatečně instalovat na konvenční přívody plynu. Detekční limity foxySPEC jsou nižší než 10 mikrogramů látky na litr, a tím jsou ve spodním rozsahu ppm. Plyny se nasávají do vakuového systému detekční jednotky pomocí

Pokud jde o platformu „Industry 4.0“, data mohou být analyzována v reálném čase pomocí inteligentních programů, za účelem identifikace jiných, dříve v procesech zanedbávaných parametrů, a tak mohou dále optimalizovat a urychlovat výrobu. Fraunhofer Venture podporuje přípravu spin-off firem na výrobu, prodej, marketing a dálkovou údržbu v reálném čase procesního hmotnostního spektrometru foxySPEC z prostředků programu „Fraunhofer podporuje podnikatele“. »»www.igb.fraunhofer.de

OPTIPEAK TDL600 – ANALYZÁTOR VLHKOSTI ZEMNÍHO PLYNU

nerezových trubek až na vzdálenost 10 metrů. V závislosti na délce a průměru kapilár z nerezové oceli, mohou být plyny měřeny v reálném čase – ve vakuu až 1 mbar a při přetlaku až do 100 bar. Hmotnostní spektrometr pracující v reálném čase je vhodný pro širokou škálu aplikací v chemickém průmyslu a biotechnologiích, farmacii a potravinářských výrobách. Nízký limit detekce, možnost měření několika složek ve stejnou dobu s vysokou rychlostí, při které jsou generovány údaje, jsou ideálními předpoklady pro procesy účinnějšího průběžného monitorování.

Michell Instruments uvedl na trh svůj nejnovější analyzátor vlhkosti zemního plynu OptiPEAK TDL600. Analyzátor používá technologii diodové laserové spektroskopie (TDLAS) a nabízí ve své třídě přesnost s nižším detekčním limitem méně než 1 ppm. Zatímco technologie TDLAS se používá již delší dobu pro měření vlhkosti v zemním plynu, OptiPEAK TDL600 je prvním z nové generace analyzátorů, který překonává omezení starších modelů dostupných v současné době na trhu. OptiPEAK TDL600 je schopen spolehlivě měřit vlhkost zemního plynu různého složení (jako je směs plynů z více polí nebo bio-metan nebo tekutý zemní plyn). »»www.michell.com

Velmi přesné hmotnostní průtokoměry a regulátory průtoku plynů

Aplikace: Měřicí a regulační systémy při výrobě polovodičů, v potravinářském, chemickém, petrochemickém a farmaceutickém průmyslu, dále v biotechnologiích a při kontrole spalování.

Vlastnosti: • měření průtoků od 0,014 mln/min až do 11 000 m3n/h • měření na tepelném principu bypassovou metodou • vysoká přesnost (±0,5 % z odečtu plus ±0,1 % z rozsahu), výborná opakovatelnost a rychlá odezva • volitelné komunikační rozhraní

Výhradní zastoupení v ČR: D-Ex Instruments, s. r. o. Optátova 37 • 637 00 Brno Tel.: 541 423 218 • Fax: 541 221 580 E-mail: [email protected] • www.dex.cz

D-Ex_v2.indd 19

• elektronika s integrovanou regulační funkcí (PID) pro řízení regulačního ventilu • v laboratorním (IP40) či průmyslovém provedení (IP65) • možnost Ex-provedení (dle ATEX Cat. 3., Zone 2 nebo Zone 1) • funkce: alarm, totalizér Výhradné zastúpenie v SR: D-Ex Instruments, s. r. o. Pražská 11 • 811 04 Bratislava Tel: 02/5729 7421 • Fax: 02/5729 7424 e-mail: [email protected] • www.dex.sk

30. 5. 2016 12:53:31

ČISTÉ PROSTORY

KOMPLEXNÍ ŘEŠENÍ PRO MONITOROVÁNÍ MIKROBIOLOGICKÉ KONTAMINACE VZDUCHU S AEROSKOPY ŘADY MAS-100® Mikrobiologické monitorování vzduchu je jednou z důležitých monitorovacích činností, a to nejen v čistých prostorech při výrobě sterilních léčivých přípravků. Vzhledem ke skutečnosti, že ve vzduchu se vyskytující mikroorganismy mohou potenciálně kontaminovat vstupní suroviny, polotovary a samozřejmě i konečné produkty, je kontrola mikrobiologické kontaminace vzduchu velmi důležitým parametrem. Jako standardní proces je mikrobiální monitorování vzduchu prováděno zejména ve farmaceutickém průmyslu, potravinářském průmyslu (pivovary, mlékárny, …), při výrobě kosmetiky a ve zdravotnictví (operační sály, jednotky intenzivní péče, příprava cytostatik, …). Mikrobiologické monitorování vzduchu je možné provádět pasivně (spadovou metodou) nebo aktivním nasáváním vzduchu (pomocí aeroskopu). Spadová metoda je nejjednodušší metoda, jakou je možné využít pro mikrobiologické monitorování vzduchu. Princip metody spočívá v umístění Petriho misek (s otevřeným víčkem) s vhodným agarovým médiem do monitorovaného prostoru na definovanou dobu. Po této době se Petriho misky s exponovaným agarovým médiem kultivují a následně se počítají viditelné makroskopické kolonie.

Princip odběru Principem aktivního odběru vzduchu pomocí aeroskopů je nasávání definovaného objemu vzduchu do přístroje a zachycení ve vzduchu rozptýlených částic na agarové médium. Všechny aeroskopy řady MAS-100® vycházejí z principu Andersonova aeroskopu. Vzduch je nasáván přes perforované víko, obsahující 300 vstupních otvorů o průměru 0,6 mm, a rychlostí cca 20 m/s dopadá na povrch agarového média, umístěného na Petriho misce (90–100 mm), případně otiskové misce (55–60 mm). Radiální ventilátor, řízený snímačem průtoku (kromě aeroskopu MAS-100 Eco®), přesně reguluje konstantní průtok vzduchu na 100 litrů/min – tím je zajištěn velmi přesný odběr vzorku vzduchu. Vestavěný snímač průtoku vzduchu umožňuje aeroskopům MAS-100® automaticky adjustovat průtok vzduchu v závislosti na objemu agaru v Petriho misce, na změnách hustoty vzduchu a rozdílech mezi jednotlivými perforovanými víky. Praktickým důsledkem výše zmíněného je nejvyšší možná přesnost odběru vzduchu bez ohledu na zmíněné vnější vlivy. Aeroskopy MAS-100® splňují všechny požadavky, kladené na aeroskopy ve standardu ISO 14698-1 a -2.

důmyslný aeroskop je prioritní volbou pro ty uživatele, kteří vyžadují nejvyšší kvalitu mikrobiologického monitorování vzduchu. Díky vestavěnému sensoru průtoku má tento model nejvyšší přesnost průtoku (± 2,5%), což ho odlišuje od jiných systémů. Všechny odběry, případně alarmy, jsou zaznamenávány v paměti aeroskopu a kdykoliv mohou být zobrazeny na displeji nebo exportovány do softwaru v PC a následně vytištěny. MAS-100 NT® Ex má všechny funkce stejné jako MAS-100 NT®, navíc je ale speciálně konstruován pro použití v prostředích s nebezpečím výbuchu. MAS-100 NT® Ex obdržel schválení ATEX a může být používán v zóně 2 s plyny skupiny IIA, IIB a IIC v teplotních třídách T1 až T4. MAS-100 Eco® je ekonomickou alternativou k vysoce uznávaným aeroskopům MAS-100 NT®. Tento malý, lehký přístroj je tudíž vhodný pro monitorování v prostředích, na které nejsou kladené tak vysoké požadavky – ideální je tedy pro aplikace mimo čisté prostory a pro monitorování vzduchu v potravinářském a nápojovém průmyslu. MAS-100 VF (Volume Flow) je nejnovějším modelem - vyplňuje „mezeru“ mezi aeroskopem MAS-100 NT® s vestavěným senzorem průtoku a aeroskopem MAS-100 Eco ®. Tento nový model se používá pro mikrobiologické monitorování vzduchu jak v aseptických a čistých prostorech, tak i pro aplikace mimo čisté prostory. ®

MAS-100 Iso NT® je speciálně konstruován pro použití v izolátorech. Jedinečný bezpečnostní koncept dovoluje instalaci různých odběrových hlav pro standardní 90–100 mm Petriho misky v prostoru izolátoru, zatímco

všechny elektronické a ovládací části zůstávají mimo kritickou zónu. Aeroskop MAS-100 Iso NT® využívá inovativní systém dvou ventilů, které umožňují zahrnutí odběrové hlavy a nasávacího potrubí do dekontaminačního procesu izolátoru. Tento systém umožňuje provést automatickou dekontaminaci odběrové hlavy a nasávacího potrubí parami peroxidu vodíku, aniž by došlo k poškození přístroje. MAS-100 Iso MH® (Multi Head) se rovněž používá pro kontrolu mikrobiální kontaminace vzduchu v izolátorech. Tento aeroskop umožňuje napojení až 4 jednotlivých odběrových hlav ve vzdálenosti do 10 metrů od samotné jednotky. MAS-100 CG Ex® je aeroskop, určený pro mikrobiologické monitorování stlačených plynů – umožňuje provádět odběry v tlakovém rozsahu od 1,5 do 10 bar. Po odběru požadovaného objemu plynu dochází automaticky k postupné dekompresi, která zabraňuje náhlým tlakovým změnám a možnému poškození mikroorganismů.

ICR a ICRplus sedimentační misky ICR a ICRplus (Isolators and Clean Rooms – ICR) sedimentační misky jsou vyráběné za aseptických podmínek, následně se balí do trojobalu a sterilizují γ-zářením, a to za účelem poskytnutí co nejvyšší kvality pasivního monitorování vzduchu v izolátorech a čistých prostorech. Tyto misky jsou rovněž vhodné pro monitorování personálu, ale i pro aktivní monitorování vzduchu s využitím aeroskopů řady MAS-100. Aeroskopy MAS-100 jsou validovány podle standardu ISO 14698 s ICR a ICRplus sedimentačními miskami

Obr. 1 – Aeroskopy řady MAS-100®

Modely aeroskopů řady MAS-100® MAS-100 NT® je přenosný aeroskop, určený zvláště pro použití v čistých prostorech farmaceutického průmyslu. Tento kompaktní

20

MM_Aeroskopy.indd 20


30. 5. 2016 12:54:59

ČISTÉ PROSTORY

Obr. 2 – Fyzikální účinnost aeroskopů MAS-100®

dvou pozic: CLOSED – pozice pro bezpečný transport a pro aerobní inkubace a VENT – pozice pro anaerobní/mikroaerofilní inkubace.

Servis a podpora Společnost Merck Millipore usiluje o poskytnutí kompletní validační dokumentace, která by usnadnila provedení procesu validace. Naše validační protokoly vycházejí z interních metod pro kvalifikaci produktu. Tyto obsáhlé protokoly usnadní tvorbu validačního „master planu“ a následně provedení IQ, OQ a PQ kvalifikací. Validační protokoly jsou vytvářené na základě požadavků mezinárodních směrnic, jako jsou EP/USP a GMP. Merck Millipore má zkušené a vyškolené validační inženýry, kteří jsou kvalifikovaní pro implementaci validačního protokolu v rámci mikrobiologické laboratoře kontroly kvality. Validační protokol a on-site validační servis eliminuje vysoké náklady a pomáhá rychlému a ekonomickému provedení validace přístroje.

– všechny aeroskopy vykázaly stejně spolehlivé výsledky, a to jak při testování fyzikální, tak i biologické účinnosti. Misky ICR a ICRplus je možné díky skladovací teplotě 15–25 °C skladovat na místě použití a šetřit tak místo v lednicích. Vnitřní obal

je nepropustný vůči parám peroxidu vodíku, což umožňuje použití jednoho produktu jak v čistých prostorech, tak i v izolátorech. Verze ICRplus misek umožňuje ochránit vaše vzorky během transportu, a to díky inovativnímu uzavíracímu systému, který je možné nastavit do

Vedle podpory při validaci nabízíme pro aeroskopy i obsáhlý program preventivní údržby. Poskytovaný servis zahrnuje celkovou roční prohlídku, kontroly funkcí a technických parametrů, včetně kalibrace aeroskopu. Na všech úrovních servisu je poskytován kalibrační certifikát a servisní protokol. Jiří DONÁT, Merck spol. s r.o., [email protected], www.merckmillipore.cz

TÉMA ČÍSLA

NOVÝ POKROČILÝ VYSOKOTLAKÝ TGA ANALYZÁTOR FIRMY RUBOTHERM

Obr. – TGA analyzátor DynTHERMnano

Mezinárodně patentovaná technologie Nano Magnetic Suspension Balance (magnetické nanováhy s magnetickou spojkou), vyvinutá v ETH Zürich, je základním inovativním principem nového Rubotherm TGA analyzátoru – DynTHERMnano. Analyzátor využívá obrovské výhody bezkontaktního vážení přes stěnu měřicí komory. DynTHERMnano je vyráběn v kombinacích vážicího rozsahu a rozlišení 1 000 mg/0,1µg a 100 mg/0,01µg. Vyhřívání a chlazení rychlostí 300 K/min až do teploty 1100 °C od UHV až do 8 MPa v dynamických i statických atmosférách je prováděno s maximální přesností. DynTHERMnano kombinuje extrémně malou vysokotlakou měřicí celu pro vzorek a měřicí tekutinu (plyn) a schopnost pracovat s korozívními a toxickými plyny s vysokou robustností a spolehlivostí. Mimořádná přesnost zaznamenávání hmotnosti, teploty i tlaku v kombinaci s extrémně malou měřicí celou umožňuje vědcům v oboru nanomateriálů získávat vynikající experimentální výsledky s minimální spotřebou vzorků, měřicích plynů a času.

Obr. – Materiálová tiskárna Dimatix

Další informace poskytne zástupce v ČR firma Uni-Export Instruments, s.r.o. »»www.uniexport.co.cz

MATERIÁLOVÁ TISKÁRNA FUJIFILM DIMATIX Materiálová tiskárna Dimatix je stolní systém pro depozici materiálů určený pro tisk v mikro měřítku. Lze jím tisknout celou řadu funkčních kapalin na většinu povrchů včetně plastů, skla, keramiky nebo silikonu, stejně jako na papír či flexibilní substráty jako jsou membrány, gely nebo tenké filmy.


MM_Aeroskopy.indd 21

Systém Dimatix využívá jednorázové cartridge, které mohou uživatelé plnit svými vlastními kapalinami. Jsou to vlastně inkjetové tiskové hlavy se zásobníkem. Disponují 16 tryskami a dodávají se ve variantách 1 pl nebo 10 pl podle objemu dávkované kapky. Prostřednictvím 1 pl cartridge lze deponovat struktury o velikosti pouhých 20 μm. Díky tomu lze systém využít např. pro tvorbu organických tenkovrstvých tranzistorů (TFTs), tištěných obvodů, RFID čipů, displejů nebo elektroniky v oděvech. V biotechnologiích má systém využití např. v přípravě DNA čipů.

FUJIFILM Dimatix, Inc., stoprocentní dceřiná společnost firmy FUJIFILM Corporation, je výrobcem tiskových hlav a systémů pro depozici funkčních kapalin. Více informací na [email protected]. »»www.dimatix.com

21

30. 5. 2016 12:55:00


JAK VYBRAT VHODNÝ PŘÍSTROJ PRO KONTROLU ROSNÉHO BODU STLAČENÉHO VZDUCHU? Vzhledem k množství přístrojů, které jsou dnes na trhu k dispozici, není výběr zařízení pro měření rosného bodu (RB) v systému stlačeného vzduchu jednoduchý. Nejprve je nutné zvolit třídu kvality stlačeného vzduchu, od které se dále odvíjí volba sušičky, filtrů i vhodného měřicího přístroje. Obecně se stlačený vzduch rozděluje do šesti skupin kvality podle obsahu prachových částic, zbytkové vlhkosti a kontaminace olejem. Rozdělení tříd stlačeného vzduchu podle požadavku na rosný bod (zbytkovou vlhkost) znázorňuje tabulka 1: Tab. 1 – Třídy stlačeného vzduchu podle požadavku na rosný bod Třída

1

2

3

4

5

6

Tlakový rosný bod [°C]

–70

–40

–20

3

7

10

Nejrozšířenější metodou měření rosného bodu stlačeného vzduchu je měření pomocí kapacitních senzorů, které se podle své konstrukce dělí na dva základní typy. Prvním typem jsou senzory určené pro měření relativní vlhkosti. Tyto senzory jsou obecně vhodné pro měření vzduchu s relativní vlhkostí (RV) 10 až

100 %. Druhým typem jsou senzory pro měření rosného bodu, které jsou určeny pro měření velmi suchého vzduchu a jsou konstruovány především pro měření v oblasti 0 až 10 % RV. Moderní přístroje dokážou zobrazit oba parametry, tedy relativní vlhkost i rosný bod. Je ale důležité mít na paměti, že senzor měří pouze jeden z těchto parametrů a druhý dopočítává podle známé teploty. Dopočítaná hodnota je vždy zatížena chybou základní měřené jednotky, přičemž vlhkostní senzory budou mít velkou chybu v suchém prostředí a naopak. Tato problematika je podrobněji popsána dále.

Přístroje firmy Vaisala Spolehlivé přístroje můžete najít například u firmy Vaisala, která je přední světovým výrobcem senzorů pro měření relativní vlhkosti i rosného bodu. Pro prvotní výběr přístroje je vhodná tabulka 2. Přístroje pro třídu kvality vzduchu 1–3 mají integrované senzory pro měření rosného bodu. Přístroje doporučené pro třídu kvality 4–6 mají senzory pro měření relativní vlhkosti a rosný bod je velmi přesně dopočítáván.

Proč je správná volba senzoru tak důležitá? Každý senzor má svou přesnost. U nejlepších senzorů pro měření relativní vlhkosti je to ±1 % RV. U přesných senzorů pro měření rosného bodu je to ±2 °C Rb. V tabulce 3 je vyjádřena vlhkost stlačeného vzduchu v rosném bodě a relativní vlhkosti při stálé teplotě 20°C a tlaku 7 barů. Body z tabulky 3 jsou vykresleny v grafu 1. a tento graf vykresluje závislost vlhkosti stlačeného vzduchu od extrémní 0% relativní vlhkosti, kdy se rosný bod blíží –100 °C až po maximální relativní vlhkost 100%, která odpovídá rosnému bodu 20 °C. Z grafu je vidět, že závislost obou parametrů je exponenciální a křivka se láme okolo 5 % RV (–20 °C RB). Červeným rámečkem je označena zajímavá oblast, která odpovídá grafu 2 a grafu 3. Do této oblasti si dále zvolíme bod 1,5 % relativní vlhkosti, který odpovídá přibližně –35 °C RB. V grafu 2 a grafu 3 jsou vyznačeny meze přesnosti při použití různých senzorů. Graf 2 znázorňuje případ, kdy pro měření nízkého rosného bodu stlačeného vzduchu

ROSNÝ BOD STLAČENÉHO VZDUCHU Extrémně rychlá odezva senzorů

✔

Vysoká stabilita, doporučený interval kalibrace 2 roky

✔

Pro měření rosného bodu -80…+60 °C s přesností ±2 °C

✔

Odolné proti chemikáliím, prachu a oleji

✔

Široká nabídka konektorů a příslušenství

✔

Nové zařízení pro měření rosného bodu, tlaku a teploty

✔

D-Ex Limited, s. r. o. Optátova 37 • 637 00 Brno • ČR Tel.: 541 423 227 • GSM: 775 757 227 e-mail: [email protected] • www.dex.cz

D-Ex_RB.indd 22

D-Ex Instruments, s. r. o. Pražská 11 • 811 04 Bratislava • SR Tel: 02/5729 7421 • Fax: 02/5729 7424 e-mail: [email protected] • www.dex.sk

30. 5. 2016 12:56:12


Graf 1 – Závislost rosného bodu a relativní vlhkosti T= 20 °C, p= 7 bar

Graf 2 – Přesnost senzoru pro měření relativní vlhkosti v suchém prostředí

Požadovaný tlakový rosný bod (°C)

Doporučené přístroje

1

–70

DMT152, DM70

2

–40

3

3

4

3

5

7

6

10

DMT143, DMT340, DPT146, DM70 DMT132, HMT330, DM70

Rosný bod [°C]

Relativní vlhkost [%]

–99

0,0002

–80

0,005

–60

0,086

–40

0,83

–30

2,21

–20

5,42

–10

12,34

0

26,25

10

52,61

20

99,99

říme na osu y (osu rosného bodu), zjistíme, že přesnost senzoru v tomto případě ±1 % RV odpovídá hodnotám od –27 °C Rb až po –45 °C RB, tedy rozmezí 17 °C rosného bodu!

Graf 3 – Přesnost senzoru pro měření rosného bodu (Senzor DRYCAP firmy Vaisala)

✔

Pro porovnání. Univerzální přístroj (Vaisala DMT143) vybavený senzorem (DRYCAP®180) pro měření RB má specifikaci ±2 °C v rozsahu měření od –70 až +30 °C RB. Přesnost měření stejného stlačeného vzduchu senzorem pro měření rosného bodu je znázorněna v grafu 3.

Závěr V článku je záměrně uveden jako měřené médium stlačený vzduch, protože se jedná o nejrozšířenější proces, ve kterém je potřeba přesně monitorovat nízké hodnoty rosného bodu. Závislost mezi rosným bodem a relativní vlhkostí je s malými odchylkami obecně platná i pro jiná média, jako jsou například čistý vodík a dusík. Někteří výrobci přístrojů pro měření relativní vlhkosti nabízejí přístroje, které mají rozšířenou kalibraci, například při –40 °C RB. Je třeba se mít na pozoru, protože i ty nejlepší senzory určené pro měření relativní vlhkosti, budou mít ve velmi suchém prostředí obrovskou chybu. Pokud si při výběru správného přístroje nejste jistí, poraďte se s odborníky. Krátká konzultace vám může v budoucnu ušetřit spoustu starostí.

✔

✔

✔

24 sk

Třída KV

Tab. 3 – Hodnoty rosného bodu a relativní vlhkosti stlačeného vzduchu při teplotě 20 °C a tlaku 7 barů

✔

✔

Tab. 2 – Doporučené přístroje podle třídy kvality vzduchu fy Vaisala

použijeme senzor určený pro měření relativní vlhkosti, který hodnotu rosného bodu dopočítává z relativní vlhkosti a teploty. Černá čára

nám udává zvolený bod 1,5 % RV, zelenými čarami jsou vyznačeny meze přesnosti vlhkostního senzoru (±1 % RV). Pokud se zamě-


D-Ex_RB.indd 23

Václav MALÝ, D-Ex Limited, s.r.o., [email protected]

23

30. 5. 2016 12:56:13

Miele-Profi-inz+PR-PG85xx-Klenotnice-ceske-vedy-A4 19.04.16 14:36 Stránka 1

Klenotnice české vědy Vybavení špičkových laboratoří předních vědeckých institucí zajišťuje Miele Professional Věda a výzkum v České republice nezadržitelně šplhají k vrcholu pomyslného evropského žebříčku. Výjimečnou pozici potvrzují i realizace nových objektů, jako jsou brněnský univerzitní kampus v Bohunicích nebo Ústav organické chemie a biochemie v Praze. Obě tyto vědecké instituce světové úrovně jsou vybaveny přístroji Miele Professional. Rozvoj vědy v brněnském kampusu V posledním desetiletí investovala Masarykova univerzita v Brně mimořádně vysoké finanční částky do modernizace svých zařízení určených pro vědu a výuku. Největší z těchto investic je nepochybně nový Univerzitní kampus Bohunice. Studuje zde pět tisíc studentů, patnáct set vědců a akademických pracovníků tu provádí výzkumy v oboru medicína, přírodní vědy nebo sportovní studia. Instituce sídlící v kampusu se při bádání zaměřují především na přírodní vědy. Kromě nejmladšího Středoevropského technologického institutu (CEITEC) se tu nachází tři další výzkumná centra, která se věnují experimentální, systematické a ekologické biologii a studiu toxických látek v prostředí. Všechny laboratoře jsou vybaveny nejmodernějšími přístroji a posledními technickými novinkami. Vědci pracují např. s unikátním kryo-elektronovým mikroskopem FEI Titan Kryos nebo spektrometrem pro nukleární magnetickou rezonanci. Přírodovědecká fakulta zde uchovává ve speciálně upravených prostorách Českou sbírku mikroorganismů, která zahrnuje 3 200 bakteriálních kmenů, 800 kmenů vláknitých hub a ně-

Středoevropský technologický institut (CEITEC), Kampus Masarykovy univerzity, Brno

kolik desítek kmenů kvasinek a bakteriofágů. V posledních pěti letech proto byly zdejší laboratoře vybaveny 25 čisticími a dezinfekčními přístroji od Miele Professional (především model G 7883 CD).

Mimořádně výkonná laboratorní myčka v univerzitním kampusu Brno G 7883 CD od Miele Professional

Futuristická budova pražského Ústavu pro organickou chemii a biochemii a její laboratoře

Futuristická stavba nového pavilonu Výzkumné centrum bylo otevřeno také v pražských Dejvicích. Nový pavilon Ústavu organické chemie a biochemie je poctou profesoru Antonínu Holému a nese jeho jméno. Futuristická stavba známá pod přezdívkou „květák“ je připomínkou toho, jak velký potenciál má špičková věda. V pěti nadzemních podlažích se nacházejí chemické laboratoře, ve třech podzemních patrech jsou umístěny počítačové místnosti, skladovací prostory a parkoviště. Laboratoře jsou postaveny na nejvyšší technické úrovni s minimální energetickou náročností pro celou budovu. To zahrnuje i 43 mycích a dezinfekčních přístrojů (G 7893), které institutu dodalo Miele Professional. www.miele.cz

Miele-Profi-inz+PR-PG85xx-Klenotnice-ceske-vedy-A4 19.04.16 14:36 Stránka 2

Vyšší kapacita. Vyšší čistota. Vyšší flexibilita. Analyticky čisté laboratorní sklo s novou generací přístrojů Miele

Nová řada mycích a dezinfekčních automatů Miele přesvědčí díky vyšší kapacitě, vyšší bezpečnosti a vyšší efektivitě: • vynikajicí čisticí výkon díky čerpadlu s variabilními otáčkami a optimalizovanému košovému systému • nové programy pro specifické aplikace s nízkou spotřebou energie, vody a médií • vysoká procesní spolehlivost díky několikanásobným kontrolním systémům mycího procesu Miele, spol. s r. o. Holandská 4 639 00 Brno tel.: 543 553 146–7 fax: 543 553 149 e-mail: [email protected] www.miele-professional.cz

Made in Germany

KALIBRAČNÍ PLYNY

PŘÍPRAVA KALIBRAČNÍCH PLYNŮ S NÁVAZNOSTÍ NA SI SYSTÉM POMOCÍ GRAVIMETRICKÉHO MĚŘENÍ PERMEAČNÍHO PROCESU PASCALE C., NIEDERHAUSER B. Laboratoř analýzy plynů, Federální institut pro metrologii METAS, Bern – Wabern, Švýcarsko Pokud nás zajímají nízké koncentrace reaktivních složek, pak může být skladování kalibračních plynů v kovových nádobách problematické. V takovémto případě je vhodnou alternativou permeační dynamická příprava kalibračního plynu. Použití vah s magnetickou spojkou Rubotherm umožňuje provádět kontinuální gravimetrické měření rychlosti permeace složek, jako jsou NO2 nebo NH3 do nosného plynu. Tímto způsobem lze charakterizovat kalibrační plyn a navázat ho na národní standardy.

Úvod Pro přesné měření stopových složek vzduchu je základní podmínkou dostupnost kalibračních plynů s přesně definovaným složením. Lze používat širokou škálu přístrojů pro analýzu vzduchu a plynů, ale bez ohledu na použitou metodiku jsou pro vývoj a ověřování analytických metod potřeba kalibrační plyny.

Obr. 2 – MSB systém se skleněnou měřicí komorou pro generování kalibračních plynů. Měřicí komora je temperována s pomocí kapalinového termostatu umístěného pod permeační jednotkou.

Obr. 1 – Uspořádání systému Rubotherm FluDIFF pro generování kalibračních plynů včetně MSB (vah s magnetickou spojkou) a modulu dávkování plynů FlexiDOSE regulujícího průtoky a tlaky plynů

Měřicí komora je vyrobena ze skla, aby se předešlo interakcím stopových složek s materiálem stěn. Protože některé aplikace vyžadují použití vyššího tlaku, byla u nového systému komora vyrobena z kovu. V tomto případě je vnitřní povrch komory upraven elektroleštěním a opatřen inertním povlakem, maximální pracovní tlak je 5 bar. Další výhodou kovové měřicí komory je, že může být použita pro směsi vody, protože sklo může vodu propouštět.

Výsledky Na obr. 3 je dobrý příklad permeace NO2 do dusíku. Obr. 3 – Hmotnostní ztráty permeační jednotky NO2 během měření při teplotě 30 °C po dobu 3 dnů. Po ustálení byla výsledná rychlost permeace 210,33 + 0,18 ng/min.

Tradičním způsobem vytváření kalibračního plynu je vytvoření směsi plynů v tlakové nádobě. Ovšem pokud nás zajímá stopové množství reaktivního plynu, pak složení plynu v kovovém zásobníku kalibračního plynu nemusí být vždy stabilní. V takovémto případě je použitelnou metodou řízená permeace stopového plynu z uzavřeného zásobníku [1]. Rychlost permeace přes polymerní membránu závisí na teplotě a experimentálních podmínkách. Při použití vah s magnetickou spojkou (MSB) lze permeační proces sledovat gravimetricky, takže přesné složení kalibračního plynu je možné určit velmi přesně. Tato dynamické metoda byla úspěšně použita generování plynných směsí NO2 nebo NH3 pro kalibrační účely.

Experimentální uspořádání Byly použity různé komerčně dostupné permeační trubičky nebo destičky pro NO2, NH3, xylen a další látky. Permeační jednotka je umístěna do uzavřené skleněné měřicí komory MSB. MSB má rozlišení 1 µg při zatížitelnosti 30 g a možnost kompenzace mrtvé hmotnosti. Průtok nosného plynu řídí MFC (mass flow controller) a je směrován k vrchní části permeační jednotky. Na výstupu může být výsledná směs plynu naředěna a použita pro kalibrační účely.

26

Uni-Export_Rubotherm.indd 26

Stabilní rychlost permeace s relativní směrodatnou odchylkou pod 0,1% byla dosažena po několikahodinové stabilizaci. Aby mohla být dosažena takováto přesnost, je potřeba pečlivě určit doby stabilizace při různých experimentálních nastaveních [3]. Jak je vidět na obr. 4, dalším důležitým faktorem je teplota, dokonce i rozdíl o 1 K změní výrazně rychlost permeace NO2. Je možné dokázat, že při zvýšení teploty z 29 na 36 °C stoupne rychlost permeace NH3 (500 ng/min) o 70 % [3]. Vhodnou volbou permeačních jednotek a nastavením teploty a průtoků CHEMAGAZÍN • Číslo 3 • Ročník XXVI (2016)

30. 5. 2016 12:58:45

KALIBRAČNÍ PLYNY

je možné tuto dynamickou metodu použít pro generování kalibračních plynů v rozmezí od ppm do ppt.

V MSB je permeační jednotka vážena kontinuálně, takže výkyvy rychlosti permeace způsobené vnějšími vlivy jsou zdokumentovány: Obr. 5 ukazuje příklad pravidelných fluktuací, které se mohou objevit, pokud má membrána malou prasklinu. Dlouhodobá stabilita permeační metody je pozoruhodná: lze prokázat, že permeační jednotka NO2 poskytuje srovnatelné rychlosti permeace při použití v osmi experimentech provedených v průběhu sedmi let. Obr. 5 – Pravidelné fluktuace rychlosti permeace xylenu, způsobené mikroprasklinami v polymerní membráně. Rychlost permeace byla 117,03 + 0,09 ng/min.

Uni-Export Instruments, s.r.o. Šultysova 15, Praha 6, 169 00, tel.: 233 353 850, [email protected], www.uniexport.co.cz

Obr. 4 – Úbytky hmotnosti permeační jednotky NO2 v závislosti na teplotě v teplotním rozmezí 28–32 °C dokumentují přesnost měření a důležitost přesné regulace teploty.

RUBOTHERM FluiPROP váhy s magnetickou spojkou gravimetrický systém pro měření termofyzikálních vlastností

RUBOTHERM

www.rubotherm.com

Materiálová tiskárna Fujifilm Dimatix

Uni-Export_88x130_Kveten_16.indd 1

08.05.16 22:56

Dalším důležitým faktorem je návaznost metody na primární standardy: Rychlost permeace je navázaná na národní standardy hmotnosti a času. Významný vliv mají také teplota a průtok, které je také možno navázat na standardy.

Shrnutí Dynamická příprava kalibračních plynů s pomocí permeačních jednotek je spolehlivá metoda a vhodná alternativa k tlakovým zásobníkům, pokud nás zajímají nízké koncentrace reaktivních plynů. Při použití vah Rubotherm s magnetickou spojkou je možné rychlost permeace sledovat kontinuálně. Tímto způsobem lze charakterizovat kalibrační plyn a je možné dokumentovat vliv doby stabilizace a teploty.

Literatura [1] ISO 6145-10:2002, Gas analysis – Preparation of calibration gas mixtures using dynamic volumetric methods – Part 10: Permeation method [2] Zickert, D.W.: Proceedings 11éme Congrès International de Metrologie, Toulon 2003 [3] Quintilli, M. Haerri, H.P.: Preparation of SI-traceable calibration gas mixtures by using permeation units. GAS2007 4th Gas Analysis Symposium & Exhibition, Rotterdam 2007 Přeložil Ing. Marek ČERNÍK, Uni-Export Instruments, s.r.o., [email protected] CHEMAGAZÍN • Číslo 3 • Ročník XXVI (2016)

Uni-Export_Rubotherm.indd 27

CHROMSPEC spol. s r.o. 252 10 Mníšek p. Brdy Lhotecká 594 tel.: 318 599 083 [email protected] fax: 318 591 529 www.chromspec.cz

634 00 Brno Plachty 2 tel.: 547 246 683 fax: 547 246 685

27

30. 5. 2016 12:58:45

LABORATORNÍ TECHNIKA

SPECTROLAB®, SPECTROCEM – REGULAČNÍ VENTILY PRO LABORATOŘE A LABORATORNÍ NÁBYTEK V dnešních laboratořích je kladen stále větší důraz na jejich vybavení a celkové řešení laboratoře, a to nejen po stránce přístrojové a měřicí techniky, ale i z hlediska komfortu obsluhy a konečného designu. V současných laboratořích je používán moderní laboratorní nábytek a umístění tlakových láhví s plyny v místnosti pak narušuje celkový vzhled laboratoře, zabírá potřebné místo a není v souladu s neustále se zvyšujícími bezpečnostními standardy pro zaměstnance. Praxe umístění láhví co nejblíže k místu odběru často vychází z obavy, že dojde ke znečištění používaného plynu a ke zkreslení výsledků měření. Vše má své řešení a při dodržení následujících doporučení jsou jakékoliv obavy zbytečné. Při rozhodování a při tvorbě návrhu řešení rozvodů plynů se vždy obracejte na odbornou firmu, která má dlouhodobé zkušenosti a reference s realizací centrálních rozvodů plynů v laboratořích. Již ve fázi návrhu a zpracování projektu je důležité správně a jednoznačně definovat parametry všech komponent používaných v rozvodech laboratorních plynů. Správným stanovením požadavků na kvalitu předejdete tomu, aby dodavatel stavby či rekonstrukce laboratoří zadal montáž potrubí a regulačních ventilů firmám bez odpovídajících zkušeností, například firmám, které instalují rozvody zemního plynu, topení nebo vody. Parametry definující kvalitu komponent vždy vycházejí z druhu plynu a z jeho čistoty. Vzhledem k tomu, že rozvody plynů jsou instalovány se záměrem dlouhodobého používání, doporučujeme vzít v úvahu i možnost, že časem může dojít ke zvýšení kvality používaného plynu a s tímto ohledem pak vybírat vhodné komponenty. Kvalita plynu je dána jeho číselným označením za názvem plynu, které udává jeho čistotu v % a garantuje maximální celkový obsah zbytkových nečistot, například helium 5.0 odpovídá čistotě 99,999 % a helium 5.6 pak 99,9996 %. Kvalitu plynu v místě odběru ovlivňuje: • regulační ventily – materiál ventilu a hlavně materiál membrány, • těsnost regulačních ventilů (výrobce udává propustnost helia v jednotkách mbar l/s), • materiál a průměr potrubí, • těsnost potrubí, • způsob spojování potrubí (svařování, fitinky), • odbornost montážní firmy a kvalita montáže. O výsledné kvalitě plynů v rozvodech rozhoduje i vlastní technické řešení rozvodů. Při výměně láhve se mohou do rozvodů dostat zbytkové nečistoty z okolního vzduchu (např.

28

Messer_Ventily.indd 28

kyslík nebo vlhkost). Z těchto důvodů se pro připojení láhví používají kvalitní redukční stanice s vysokotlakým proplachem. Redukční stanice umožňují připojení jedné, dvou nebo i více láhví s manuálním nebo automatickým přepínáním provozních a zásobních láhví. Dalším důležitým faktorem je regulace tlaku v místě odběru. Přesné nastavení stabilního výstupního tlaku vám zajistí tzv. odběrné místo. Odběrné místo se skládá z regulačního ventilu, manometru a uzavíracího ventilu. Odběrná místa lze buď jednoduše připevnit na stěnu nebo instalovat do laboratorního nábytku či digestoří. Vysokým požadavkům na kvalitu, technické řešení a moderní design odpovídají regulační ventily řady Spectrolab ® a Spectrocem ®. Výroba těchto ventilů je založena na více než šedesátileté tradici a zkušenostech.

Obr. – Příklady použití regulačních ventilů Spectrolab® EM15 Montáž na povrch

Montáž na laboratorní stůl

Představujeme vám novou řadu odběrných míst, která jsou součástí výrobní řady regulačních ventilů Spectrolab® EM15 a Spectrocem® EE15. Tyto speciální regulační ventily pro laboratoře jsou určeny pro všechny druhy plynů o čistotě až 6.0 (99,9999%) a splňují požadavky na vysokou kvalitu, jednoduchou obsluhu a snadnou instalaci do laboratorního nábytku. Kompaktní a ergonomické řešení v sobě zahrnuje: regulační ventil, vestavěný manometr, otočnou rukojěť pro jednoduché nastavení tlaku a uzavírací ventil. V zadní části regulačního ventilu EM15 je navíc integrovaný uzavírací ventil, který umožňuje ukončení montáže potrubí bez instalace regulačního ventilu. Regulační ventil EM15 lze pak kdykoliv jednoduše instalovat do již hotových potrubních rozvodů a to i v případě, že je potrubí pod tlakem plynu. Toto řešení brání poškození ventilů při stavebních pracích a umožňuje snadnou výměnu regulačního ventilu za jiný typ nebo provedení servisu bez odstavení potrubních rozvodů z provozu. Regulační ventily Spectrolab® EM15 s moderním designem lze namontovat do všech typů laboratorních stolů, digestoří a stropních panelů. Dlouhodobé zkušenosti s dodávkami regulačních ventilů a realizacemi centrálních rozvodů v laboratořích hovoří jednoznačně pro toto řešení. Ve spolupráci s odbornou firmou, která vám poradí, navrhne řešení podle vašich požadavků a zajistí dodávku a montáž regulačních ventilů a potrubí včetně revize, školení a dalšího servisu, budete bez obav využívat všechny výhody centrálních rozvodů laboratorních plynů.

Vestavění do panelu nebo digestoře – výstup vzadu

Ing. Josef HEŘMANSKÝ, vedoucí prodeje zvláštních a medicinálních plynů, Messer Technogas s. r. o., www.messer.cz CHEMAGAZÍN • Číslo 3 • Ročník XXVI (2016)

30. 5. 2016 13:00:18

Plyny pro Vaše laboratoře...

25

let

na českém trhu

Speciální plyny a vybavení pro laboratoře · Plyny pro GC, DPLC, GCMS, AAS, ICP.

· Redukční ventily pro laboratorní plyny - Spectrolab®.

· Plyny vysoké čistoty.

· Redukční ventily pro korozivní a toxické plyny - Spectrocem®.

· Kalibrační a individuální směsi plynů.

· Konzultační činnost a projekty rozvodů pro laboratoře.

· Skladovací nádoby na zkapalněné plyny.

· Rozvody plynů v laboratoři „na klíč“ – od návrhu po realizaci.

www.messer.cz [email protected]

KANE9206 QUINTOX Je prenosný modulárny systém na kompletné riešenie analýzy spalín (CO, CO 2 , NO2 , NO, SO2 , H2 S, HC a O2 ).

K základným črtám patrí: - wireless, GPS lokalizácia, interná pamäť až 64 000 testov - preplach umožňuje nulovanie senzorov bez nutnosti vyberania sondy - refreš senzorov počas dlhšej doby prevádzky - automatická ochrana senzorov proti zahlteniu - zabudovana tlačiareň

INTERTEC®s.r.o., ČSA 6, 974 01 Banská Bystrica, Tel.: +421 905 441 876, e-mail: [email protected], www.laboratornepristroje.sk CHEMAGAZÍN • Číslo 3 • Ročník XXVI (2016)

Messer_Ventily.indd 29

29

30. 5. 2016 13:00:18


AUTOMATIZACE PŘECHÁZÍ POSTUPNĚ V ROBOTIZACI A MŮŽE, PROVÁZÁNA SE SPECIALIZOVANÝMI DATABÁZEMI, NAHRADIT KVALIFIKOVANÉHO ANALYTIKA? Poněkud provokativní otázkou v nadpisu je uveden tento příspěvek, jehož cílem je upozornit na rostoucí úlohu sofistikovaných automatických dávkovačů, které již nemají příliš daleko ke skutečným robotům, ačkoli jejich „umělá inteligence“ ještě zdaleka není na potřebné úrovni, aby převzaly úlohu erudovaného pracovníka. Prozatím ještě automaty neohrožují pracovní pozice analytiků. Naopak jsme v celkem příjemné fázi jejich vývoje, kdy nám mohou významně pomáhat, zvyšovat průchodnost laboratoře i robustnost analytických postupů. Uveďme zde jeden z příkladů pokročilého automatického dávkovače, čili, jak pěkně česky říkáme, „autosampleru“, který již dovede zastat v postupech úprav vzorků značnou část úkonů dříve prováděných pouze personálem laboratoře. Řeč bude o novém autosampleru AOC-6000, který je následníkem již více než jedno desetiletí používaného modelu AOC-5000, je vyobrazen v úvodu tohoto odstavce v sestavě s plynovým chromatografem Shimadzu model GC-2010Plus a novým hmotnostním spektrometrem QP-2020. Obr. 1 – AOC-6000 použitý ve spojení s „Twin Line MS“ systémem triplekvadrupolového GCMSMS TQ-8040

Aby bylo možno vyhovět požadavku komplexnějších manipulací se vzorkem během sekvence kroků před vlastním dávkováním do chromatografu, bylo nutno doplnit autosampler o zařízení sloužící k automatické výměně „nástrojů“. Na obr. 2 je detail tohoto volitelného modulu „Syringe exchange unit“, kde lze umístit různé typy dávkovacích stříkaček s různými objemy a ve specializovaných provedeních k dávkování kapalin (od 1 μl do 10 ml), dávkování headspace (od 1 do 5 ml) nebo techniku mikroextrakce na pevnou fázi SPME. Nyní lze například s výměnou

30

Shimadzu-Automatizace.indd 30

stříkaček provádět víceúrovňové kalibrace, a to i včetně přídavků vnitřního standardu, v automatickém režimu ředění jednotlivých koncentrací ze zásobního roztoku s vyloučením „lidského faktoru“. AOC-6000 může automaticky měnit až 6 různých stříkaček, dávkovat lze přesně i velmi malé objemy – z 5μl vzorku je možno dávkovat 3 x 1 μl – což je dáno funkcí čidla automatické detekce dna vialky.

chromatografů GC-2010Plus nedochází ani u vysokovroucích složek k jejich diskriminaci. Standardní split/splitless blok SPL-2010Plus zvládne bez diskriminace složky do bodu varu n-alkanu C40, pro ještě náročnější aplikace je samozřejmě k dispozici PTV/OCI-2010 a „top model“ multifunkční blok OPTIC 4. Z již zmíněných vlastností autosampleru AOC-6000 plyne jeho určení a aplikační oblast

Obr. 2 – Syringe exchange unit

Mixer Vortex (viz obr. 2) míchá rychlostí volitelnou do 2 000 otáček za minutu vialky objemu 2, 10 nebo 20 ml a slouží k přípravě různých ředění standardů, vzorků a derivatizaci. V kombinaci s nejnovějšími modely GCMS sestav Shimadzu TQ-8040 a QP-2020 osazenými patentovaným výkonným vakuovým systémem umožňujícím bez omezení průtoku nosného plynu instalovat dvě paralelní kolony (obr. 1) lze automatizovat sekvence analýz využívající rozdílné mechanismy přípravy vzorku i separace. Například lze v sekvencích nejprve na nepolární kolonu aplikovat kapalnou formu vzorku a současně nechat inkubovat tentýž vzorek pro následnou analýzu metodou headspace na druhé koloně s polární stacionární fází; možných kombinací je bezpočet a takto lze ve zcela automatickém režimu provádět kvalitativní a kvantitativní analýzu i komplikovaných směsí. Identifikace analytů se zde opírá nejen o porovnávání hmotnostních spekter, případně charakteristických MRM u trojitého kvadrupolu TQ-8040, ale též o shodu retenčního chování na kolonách s odlišnou polaritou – navíc s využitím lineárních retenčních indexů (LRI) pro snadné automatické vyhodnocení. A vzhledem k funkci rychlého nástřiku „Fast Injection Mode“ autosampleru AOC6000 a konstrukci injekčních bloků plynových

vyhrazená především na řešení automatického zpracování komplexních vzorků v režimech s eliminací lidského faktoru s cílem zefektivnění provozu laboratoře a vyššího využití moderních sestav plynových chromatografů s hmotnostními detektory i detektory klasickými, a to mimo jiné též v uspořádání s více kolonami. Pro analýzy zahrnující ředění, derivatizaci, přídavky vnitřních standardů a kombinace technik nástřiku vzorku (kapalina, HS, SPME) jsou spolu s autosamplerem dodávány kompletní základní metodiky snadno implementovatelné do standardních operačních postupů dané laboratoře. Příklad jedné ze základních metodik je automatický postup tvorby kalibrační závislosti bez časově náročného a lidskou chybou ohroženého manuálního mísení standardních roztoků, automaticky provedená kalibrace s ředěním zásobního standardu a přídavkem vnitřního standardu. Základními metodami možnosti autosampleru AOC-6000 pochopitelně nekončí, laboratoře mívají svá vlastní analytická řešení, své „know-how“ a specifické požadavky, které musí být moderní automat schopen zahrnout do svého postupu. A zde je prostor ke spolupráci konkrétního analytika a týmu programátorů na straně dodavatele přístroje. Zkušení


30. 5. 2016 13:01:59


odborníci v aplikační skupině Shimadzu jsou připraveni k takovéto úzké spolupráci a vývoji metod „na klíč“ pro AOC-6000. Velmi významným faktorem je plná integrace ovládacího software autosamperu v rámci ovládacích programů GCMS sestav Shimadzu GCMSsolution. Autosampler tudíž není řízen jedním a chromatografická sestava jiným programem, jak tomu v mnoha případech bývá, což, jak známo, vede často k softwarovým „konfliktům“, naopak ovládání AOC-6000 je integrální součástí softwarů GCMSsolution. Navíc lze konstatovat, že veškeré parametry analytického postupu (metody) včetně parametrů pro automatickou úpravu vzorku jsou v programu GCMSsolution snadno zadávány a přehledně zobrazeny. Jak je zřejmé, AOC-6000 vyhoví při standardních rutinních analýzách a stejně dobře jej lze zaměstnat komplexními úkoly při specializovaných postupech analýz a úpravy vzorků. Jedná se bezpochyby o novou generaci autosamplerů vlastnostmi se již blížících k robotům. Závěrem by snad bylo vhodné pro úplnost připomenout několik dalších technik automatizovaného zpracování vzorků před analýzou na systémech plynových chromatografů. Především je třeba se zmínit nejméně o dalších třech technikách. V prvé řadě o automatickém dávkovači s označením Auto-Shot Sampler pro pyrolýzní plynovou chromatografii, který je doplňkem nejnovějšího modelu Pyrolyzer System PY-3030. Pyrolýzní plynová chromatografie (Py-GC, GCMS) umožňuje analýzu téměř všech typů vzorků včetně nerozpustných pevných vzorků. Mimochodem se jedná o tak zvanou „zelenou technologii“, kdy nejsou používána rozpouštědla. Lze analyzovat nejen různé druhy polymerů a zjišťovat například obsah aditiv, ale též provádět analýzy jiných obtížně zpracovatelných vzorků.

Obr. 4 – Headspace autosampler HS-20

plery, jak TD-20 pro tepelnou desorpci, tak HS-20 pro headspace, jsou vybaveny fokusací analytů na mikronáplňových kolonkách s chlazením peltierovými články, kompletním programováním automatického provozu a pochopitelně inertními cestami vedení vzorku. HS-20 s karuselovým zásobníkem na 90 vialek se vzorky, dávkováním smyčkou s možností užití techniky několikanásobné extrakce

a rozsahem teplot pro inkubaci vzorků až do 300 °C umožňuje analyzovat technikou headspace nejen sloučeniny velmi těkavé, jako například vinylchlorid, ale též výševroucí látky. Autosampler HS-20 tak lze bez potíží využít pro stanovení obsahu relativně vysokovroucích cyklických siloxanů v olejích a polymerech nebo pro robustní metodu stanovení ftalátů. Příkladem ultrastopové analýzy sloučeniny s bodem varu 132 °C může být stanovení TCA (2,4,6-trichloranisolu) ve víně, kdy na úrovni 3 ng TCA/l je dosahováno v kombinaci HS-20 s GCMS QP-2010 Ultra opakovatelnosti pod 5 % RSD. Analýzu pomocí TD-20 lze provádět i v režimu tzv. „přímé termické desorpce“, kdy je několik jednotek až desítek miligramů vzorku přímo naváženo do prázdných termodesorpčních trubiček a ty vloženy do karuselu TD-20. Ing. Jan MAREK, Shimadzu Handels GmbH - organizační složka, [email protected]

Obr. 3 – Automatizovaná pyrolýzní chromatografie – Auto-Shot Sampler AS-1020E, výrobce Frontier Lab, dodávaný s GC a GCMS modely Shimadzu je plně kompatibilní a servisně zajištěn

Ultrarychlý GCMS poskytující zásadní skok v citlivosti a produktivitě analýz Vyšší citlivost detekce a nižší provozní náklady Dosahuje vysoce citlivých, velmi rychlých analýz, můžete volit nosný plyn helium, vodík nebo též dusík! Ionizační režimy EI, PCI a NCI lze měnit bez zastaveni MS! Výrazné zvýšení výkonnosti při simultánních multikomponentních analýzách

Dalšími moderními automaty jsou: autosampler pro techniku nástřiku plynné fáze nad kapalnými či pevnými vzorky, headspace autosampler model HS-20 a autosampler termodesorpční model TD-20. Oba autosam-

Nový GCMS softvare Insight provází uživatele ve všech krocích od tvorby metod po vyhodnocení výsledků analýz. Specializované databáze s retenčními indexy, které uživateli účinně pomáhají Zahrnují oblasti z oborů environmentálních, kontorly potravin, biochemických, toxikologických a dalších.


Shimadzu-Automatizace.indd 31

www.shimadzu.cz

31

30. 5. 2016 13:02:01

CHROMATOGRAFIE

VYSPĚLÍ NOVOROZENCI POSILUJÍ ŘADY THERMO DIONEX Vývojáři iontových chromatografů Thermo Dionex zbořili hranice mezi tradičně rozdělenými IC systémy a posunuli nižší a střední třídu instrumentů na úroveň špičky. Odpověděli tak na značnou poptávku zákazníků po cenově dostupné variantě aparatur schopných pojmout kolony s menší velikostí částic (vliv trendu UHPLC) a dosáhnout nižších detekčních limitů v analýze aniontů s uhličitanovou mobilní fází. Rodina iontových chromatografů (obr. 1) dnes tedy čítá čtyři členy a každý z nich má své nenahraditelné místo. Po krasavci Aquion natáhnou ruku pracoviště, která nejsou zatížena velkým počtem vzorků k analýze anorganických aniontů či kationtů s vodivostní detekcí a zbrusu novým zařízením k potlačení vodivosti mobilní fáze, tzv. supresorem. Multifunkční Integrion naproti tomu zasáhne srdce jak laboratoří s vyšší průchodností vzorků tak i analytických center, kde se nespokojí jen s vodivostní detekcí a manuální přípravou mobilní fáze – našlapaný IC systém oplývá možnostmi volby detekce (vodivostní, UV, elektrochemická, MS) a umožňuje též využít elektrolytické generování mobilní fáze. Kapilární ICS-4000 ocení všichni, kteří se potýkají s minimálním objemem vzorků, a modulární

Obr. 1 – Rodinná fotografie iontových chromatografů Thermo Dionex

aparatura ICS-5000+ je určena nadšencům s požadavky na duální systém (např. analýza aniontů a kationtů z jednoho nástřiku), kombinaci kvarternárního čerpadla a generátoru mobilní fáze, kombinaci kapilární i standardní chromatografie případně 2D chromatografie s možností řady detekčních módů. Srovnání všech členů je patrné z přiložené tabulky. Drtivá většina rutinních laboratoří volí iontový chromatograf jako nástroj pro analýzu aniontů ve vodách a vždy stojí před rozhodnutím, zdali zavést metodu založenou na standardní

Tab. – Srovnání možností IC systémů Thermo Dionex

Obr. 2 – Typické aplikace s využitím HPIC Integrion

Možnosti

Aquion

Integrion

ICS-4000

ICS-5000+

HPIC (High Performance IC)

√

√

√

√

Elektrolyticky regenerovatelný supresor

√

√

√

√

Automatizovaná příprava vzorků

√

√

√

Automatická tvorba mobilní fáze

√

√

√

Gradientová separace

√

√

√

Elektrochemická detekce

√

√

√

QD detekce náboje Použití 4 µm kolon Možnost kapilární IC

√ √

√

√

√

√

Modularita

√

Duální systém

√

Mechanický gradient (kvart. pumpy)

√

2-D chromatografie

√

32

Pragolab_IC_novorzenci.indd 32

uhličitanové mobilní fázi nebo hydroxidové. Návodem je zpravidla požadovaný detekční limit (hydroxidová fáze vede k nižším detekčním limitům díky účinnosti suprese) a průchodnost vzorků (uhličitanová fáze se zpravidla připravuje manuálně, hydroxidová se generuje elektrolyticky i v gradientovém průběhu). Jde pak o volbu mezi IC aparaturou Aquion na uhličitanové bázi avšak s novým supresorem s vyšší účinností (obr. 3) a IC Integrion, který dokáže totéž, navíc pojme a tlakově zvládne 4 μm kolony a může být osa-


30. 5. 2016 13:02:57

CHROMATOGRAFIE

Obr. 3 – Nové zařízení k potlačení vodivosti uhličitanové mobilní fáze (supresor) vede k 3 až 4 násobnému zmenšení hodnoty šumu základní linie

lentnímu průběhu Van Deemterovy křivky. Nejinak je tomu u iontové chromatografie. S výraznější materiálovou limitací jsou zákazníci (zatím) uspokojeni vývojem na úroveň velikosti částic 4,0 μm. Vyšší a užší píky stejně jako možnost „beztrestně“ zvýšit průtok mobilní fáze jasně poukazuje na fakt, že tudy cesta vede i v iontové chromatografii. A je jen na vás, chcete-li jít s dobou a využít pro úspěchy své i vaší laboratoře to nejlepší, co dnešní instrumentální svět nabízí.

zen elektrolytickým generátorem mobilní fáze i ampérometrickým detektorem pro jednodušší analýzy mono- a disacharidů (příklady aplikací na Integrionu – viz obr. 2). Trend použití kolon se stále menší velikostí

částic stacionární fáze je poslední desetiletí výrazně zaznamenáván hlavně v HPLC, kdy úctyhodná hodnota velikosti 1,5 μm u kolon Accucore Vanquish implementovaná do stejnojmenného UHPLC zařízení vede k exce-

Na závěr prosím přijměte pozvání na bezplatný odborný seminář Thermo Discovery Days (Praha 14. 6. – hotel Dorint/Don Giovanni a Brno 16. 6. – hotel Voroněž I) plný laskomin a zajímavých přednášek (nejen) o iontové chromatografii, více na www.pragolab.cz. Lukáš PLAČEK, Pragolab s.r.o., [email protected], www.pragolab.cz

TECHNICKÉ NOVINKY

NOVÁ ROZVODNÁ SKŘÍŇ UMOŽŇUJE I NAPOJENÍ HOŘLAVÝCH PLYNŮ Americký výrobce součástí pro plynové rozvody CONCOA uvádí na trh novou řadu produktů, určených pro bezpečné zacházení s hořlavými plyny v laboratořích a při analytických aplikacích. Plynová rozvodná skříň 5ZV Series High-Purity Zone Valve Box zajišťuje kompletní provedení integrovaného, spolehlivého a vyhovujícího rozvodného systému nekorozivních, vysoce čistých, příp. i hořlavých plynů. Nová řada zahrnuje skříň s ventily do vysoce čisté zóny, havarijní uzávěry a monitory vnitřního prostředí skříně, napojitelnou na hlavní rozvodnou skříň Gas Cabinet řady C a na řídicí systém 585 Series Emergency Shut Off Controller. Nová plynová rozvodná skříň umožňuje řízené větvení velkých distribučních plynových systémů v laboratořích, vyžadujících vysoce čisté plyny. Každý vysoce průtočný nerezový ventil obsahuje membránu těsněnou kov na kov zajišťující maximální omezení úniku. Volitelné příslušenství zahrnuje závěs pro umístění skříně na zeď, odsávání a žaluzie pro použití hořlavých plynů a integrované poplachové přetlakové ventily. Souprava rozvodné skříně 5ZV je ideálním řešením jako bezpečné zařízení v soustavě rozvodu plynů vyžadujících rychlé odpojení při chybových stavech. Pracuje v kombinaci s bezpečnostními monitory CONCOA a lze jej iniciovat buď ručně nebo automaticky. Zahrnuje pneumaticky ovládané membránové ventily z materiálu Elgiloy® s dlouhou životností, těsněné opět kov na kov, a niklem plátované hliníkové ovládací mechanizmy. Havarijní vypínací tlačítko lze instalovat na vstup plynu nebo v bodě, ve kterém umožňuje obsluze okamžité odpojení průtoku plynu. »»www.concoa.com

DOKTORAND Z VŠCHT SE PODÍLÍ NA LIKVIDACI ODPADU Z VÝROBY JADERNÝCH ZBRANÍ Laboratoř anorganických materiálů, společné pracoviště VŠCHT Praha a ÚSMH AVČR, v.v.i., získala od amerických národních laboratoří dvouletý kontrakt v hodnotě 150 000 USD, v jehož rámci se bude spolupodílet na vývoji matematického modelu tavicích procesů při vitrifikaci jaderného odpadu. Hlavní postavou výzkumného týmu je student doktorského studia na Ústavu chemického inženýrství Ing. Richard Pokorný, který v rámci svého studia s americkými národními laboratořemi už po několik let spolupracuje. „Získání tohoto grantu je pro mě odměnou za několikaletou práci. Pro náš nově vznikající tým na VŠCHT Praha je to ale jen začátek. Uděláme všechno pro to, abychom na současný úspěch v budoucnu navázali,“ říká Ing. Pokorný. Řešení problému zpracování a imobilizace ohromného množství ré je dědictvím výroby plutonia do atomových zbraní, totiž není otázkou jen následujících dvou let. „Společně s docentem Jaroslavem Kloužkem, vedoucím Laboratoře anorganických materiálů, navážeme na mou dosavadní práci, jejímž hlavním cílem je vytvořit model pro tavení odpadního kmene (směs jaderného odpadu s látkami tvořícími sklo) v tavicí peci. Pomocí našeho modelu bude možné spočítat rychlost tavení, a vlastně vůbec optimalizovat celý tavicí proces.“ O projektu vitrifikace V Hanfordu, na severozápadě USA ve státě Washington, je v podzemních nádržích uskladněno více než 200 000 m3 radioaktivního odpadu, který je vedlejším produktem výroby plutonia během II. světové a následně studené války. Tento odpad je uskladněn ve


Pragolab_IC_novorzenci.indd 33

177 stárnoucích podzemních tancích, z nichž více jak 60 už má problémy s průsaky, které vedou ke kontaminaci podzemí a ohrožují řeku Columbia, druhou největší řeku pacifického pobřeží Severní Ameriky. Obr. – Letecké foto vitrifikační továrny, která má za úkol přepracování jaderného odpadu do formy skla. Zdroj: www.hanfordvitplant.com

Za účelem zpracování a stabilizace radioaktivního odpadu se nyní v Hanfordu staví vitrifikační továrna (Waste Treatment Plant – WTP). V té se, zjednodušeně řečeno, radioaktivní odpad smísí s látkami tvořícími sklo, roztaví se při 1 150 °C v elektrické peci a vzniklé sklo se nalije do ocelových kontejnerů, kde sklo zchladne a ztuhne. Ve formě skla je pak radioaktivní odpad stabilní a odolný vůči svému okolí, a po jeho uskladnění v podzemním úložišti tak bude po další stovky až tisíce let docházet pouze k bezpečnému vyzařování a poklesu radiace. Ačkoliv je vitrifikace radioaktivních odpadů už odzkoušená a v podstatě zvládnutá technologie, ještě nikdy nebyla použita v takovém rozsahu a na tak komplexní odpad, jaký je skladován v Hanfordu. Vitrifikační továrna je tak obrovským inženýrským oříškem, a jedním z celosvětově nejnáročnějších asanačních projektů. Jen továrna na předzpracování a separaci odpadů na nízko a vysoce radioaktivní odpad má půdorys 165 x 65 metrů, a je 12 podlaží vysoká. »»www.vscht.cz

33

30. 5. 2016 13:02:57

AKTUÁLNĚ Z VĚDY A VÝZKUMU

ČESKÝ NÁPAD POMŮŽE S VYUŽITÍM POTRAVINÁŘSKÝCH ODPADŮ Unikátní systém využití použitého fritovacího oleje vyvinuli čeští vědci ve spolupráci se společností Nafigate. Projekt transferu biotechnologie Hydal do Číny podpořila Technologická agentura ČR (TA ČR). Systém Hydal dokáže za pomoci biotechnologií vyrobit z použitého oleje plast, který je vhodný na výrobu zemědělských, v přírodě přirozeně rozložitelných fólií. V rámci projektu byla navázána spolupráce s čínskými partnery a vznikl i společný joint-venture. „V našem programu EPSILON jsme finančně podpořili vývoj receptury pro zemědělské fólie, který je nyní ve fázi testování v reálných podmínkách. Nově podporujeme i transfer této technologie do Číny, kde vznikl společný česko-čínský podnik na zpracování potravinářských odpadů a výrobu fólií,“ uvedl Martin Bunček, místopředseda TA ČR. Biotechnologie s názvem Hydal využívá použitý fritovací olej pro výrobu biopolymeru PHA, ze kterého se vyrábí bioplast. Laicky řečeno – technologie využívá živých organismů, které zkrmí olej a vyrobí tak zcela přirozeným způsobem surovinu pro plast. Hydal je současně první biotechnologií na světě, která dokáže v průmyslovém měřítku vyrábět biopolymer z odpadu a neodebírat tak zdroje potravního řetězce, jako je tomu u konkurence, která zpracovává například cukr, škrob nebo kukuřici.

„S touto unikátní biotechnologií jsme se poprvé setkali na VUT v roce 2011. Rozhodli jsme se jí pomoci do života a z vlastních zdrojů jsme ji připravili pro obchod na globálním trhu. Uspěli jsme a získali tak pro Českou republiku i historické prvenství. Podle agentury Frost & Sullivan jsme vůbec první českou technologií tohoto typu, která cenu získala,” uvedl Ladislav Mareš, předseda představenstva NAFIGATE Corporation, a.s. Nafigate je držitelem výhradní licence původního patentu VUT v Brně a v minulých měsících rozšířil výrobní a technologické know-how procesu výroby PHA. Cílem společnosti je přenos této technologie na globální trh, spolu s komerčním partnerem, Jiangsu Clean Environment Technology Co., Ltd., který má dobře zavedenou síť pro sběr použitého fritovacího oleje na území Číny.

povzbuzující vidět, že je projekt úspěšný. Komercializace technologie Hydal navíc ukazuje komplexní přístup Technologické agentury ČR, kdy jednotlivé programy cílí na identifikovaná tržní selhání,“ dodává Martin Bunček.

V rámci projekt probíhá v současnosti transfer české biotechnologie Hydal pro výstavbu pilotní linky. Ta bude umístěna v Nanopolis / SIP/ v Suzhou v Číně. Aktivity realizuje společnost NAFIGATE Corporation a.s. ve spolupráci s čínským partnerem firmou Jiangsu Cleanet na základě společného podniku s názvem Suzhou Hydal Biotech. Hlavním důvodem spolupráce s Čínou je fakt, že tato země se potýká s palčivým problémem tzv. bílého znečištění (znečištění syntetickými plasty). Použití mulčovací fólie z biopolymeru PHA je ideálním řešením pro tento problém. Po uplynutí požadované doby, až folie splní svůj účel, se samovolně rozloží na CO2 a vodu.

Informaci nedávno přinesl americký magazín Popular Mechanics. Armáda by vysoce pevné nanostrukturované stříbro ráda používala v penetrátorech označovaných jako EFP (Explosively Formed Penetrators), které jsou užívány v boji proti obrněným cílům.

„Podporu v programech TAČR považujeme za investici veřejných prostředků do konkrétních projektů a pro každého investora je vždy

»»www.tacr.cz

AMERICKÁ ARMÁDA CHCE VYUŽÍT NÁPAD VŠCHT PRAHA Studie týmu profesora Vojtěcha z VŠCHT Praha ukazuje, jak relativně levně vyrobit nanostrukturované stříbro. Armáda USA v tom vidí způsob, jak ušetřit na výrobě specifického typu munice při zachování kvalitativních ukazatelů.

V současné době se namísto stříbra používá tantal. Ten stojí přibližně stejně jako stříbro, ale způsob jeho přípravy pro zmíněné užití je výrazně komplikovanější a dražší než způsob, který popsal výzkumný tým profesora Vojtěcha. „Napadlo nás aplikovat běžně užívanou metodu selektivního loužení na stříbro, čímž jsme získali jemnou nanostrukturu,“ vysvětluje profesor Dalibor Vojtěch, vedoucí Ústavu kovových materiálů a korozního inženýrství na VŠCHT Praha.

Přístroje pro sušení a koncentrování vzorků Poznejte i další námi nabízené laboratorní přístroje

centrifugy, ultracentrifugy biohazardy a laminární boxy

p

bezodtahové digestoře dekontaminační systémy termostaty / CO2 inkubátory anaerobní a hypoxické boxy

Sušárny, vakuové sušárny a pece 20 - 1200 °C

CoolSafe

Lyofilizátory různé konfigurace pro objemy 4 - 80 l

chladicí, mrazicí a kryo boxy systémy pro monitoring teploty sterilizátory, autoklávy, myčky gel - imaging analýza mikrodestičkové readery

Vakuové centrifugační koncentrátory vzorků

purifikátory DNA/RNA - KingFisher

Speed Vac

příprava ultračisté vody

rychlé a efektivní

pipety a laboratorní plast zařízení pro chov laboratorních zvířat další drobné laboratorní přístroje

poradenství prodej

34

Monitor věda3-2016.indd 34

autorizovaný servis

akreditovaná kalibrační laboratoř

akreditovaná zkušební laboratoř

www.trigon-plus.cz


30. 5. 2016 13:03:56

KO LI

AKTUÁLNĚ Z VĚDY A VÝZKUMU

„Získaný materiál jsme poté slinovali metodou Spark plasma sintering. Ta je unikátní v tom, že celý slinovací proces proběhne extrémně rychle, a tudíž umožní zachovat nanostrukturu, a tedy velmi vysokou pevnost daného materiálu,“ doplňuje. Pro představu, pevnost klasického stříbra se pohybuje mezi 50–150 MPa, pevnost nanostrukturovaného stříbra pak nad 500 MPa. Výzkumný tým zkoušel podobným způsobem pracovat i s dalšími kovy, ale jednoznačně nejlepší výsledky byly právě u stříbra. Závěry výzkumu, který trval zhruba jeden rok, tým publikoval v časopise Material Science & Engineering. Metodu Spark plasma sintering lze používat také například pro výrobu velmi pevných lehkých hliníkových slitin v automobilovém průmyslu nebo třeba pro tvorbu implantátů v medicíně. »»www.vscht.cz

tovou špičku. Jeho nástup představuje i generační změnu mezi vedoucími výzkumných programů v CEITECu. Richard Štefl již v rámci magisterského a doktorského studia pravidelně vyjížděl za zkušenostmi do Spojených států. Po získání doktorátu nastoupil na pět let na jednu z nejprestižnějších evropských výzkumných institucí, švýcarský ETH Zurich. Odtud sledoval přípravy CEITECu a chtěl být u budování nového, technologicky špičkově vybaveného centra. Přijal proto nabídku postavit si svou výzkumnou skupinu, kterou v CEITECu vedl šest roků. V průběhu let byla jeho práce oceněna mnoha mezinárodními, ale i českými oceněními. Ty pro něj byly motivací do další práce, jejímž důsledkem bylo získání nejprestižnějšího evropského grantu udělovaného Evropskou výzkumnou radou ERC v hodnotě 52 milionů. »»www.ceitec.cz

NOVÝ KOORDINÁTOR VÝZKUMNÉHO PROGRAMU V CEITECU

ATOMICKY TENKÝ SENZOR DETEKUJE ŠKODLIVINY V DOMÁCNOSTI

Brno, 2.5.2016 – Jeden z jedenácti českých nositelů nejprestižnějšího vědeckého evropského grantu, pan Richard Štefl, nastoupil v brněnském centru vědecké excelence CEITEC na pozici vedoucího výzkumného programu Strukturní biologie. Zvítězil v otevřeném výběrovém řízení a získal tak možnost ovlivnit další směr výzkumu v oblasti strukturní biologie, která se již nyní řadí mezi svě-

Vědci z University of Southampton ve spolupráci s vědci z Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST) vyvinuli senzor na bázi grafenu, který může detekovat škodlivé polutanty ve vzduchu domácností již při velmi nízkém obsahu. Senzor detekuje jednotlivé molekuly CO2 a molekuly plynných volatilních organických polutatntů (VOC), které se nacházejí v budo-

vách a pocházejí z materiálu interiérů, z nábytku a řady věcí v domácnosti a nepříznivě působí na život v domácnostech, které jsou dobře odizolovány od venkovního vzduchu. Tyto škodlivé chemické plyny se vyskytují ve velmi nízkých koncentracích v řádu ppb, a tudíž se velmi obtížně detekují dostupnými environmentálními metodami, jež jsou schopny stanovit jejich obsah o řád vyšší v ppm. V posledních letech byl zaznamenán zvýšený výskyt zdravotních problémů pocházejících ze vzdušných polutantů v obývaných místnostech, známých jako syndrom nezdravých obydlí SBS (sick building syndrome), vyskytujících se i v jiných prostorech, jakými jsou interiéry aut a nezdravých školních tříd. Výzkumný tým vedený prof. Hiroshi Mazuta, který přednáší na Univerzitě Souhampton a JAIST a Dr. Jian Sun a Assistant Professor Manoharan Muruganathan z JAIST, vyvinuli senzor pro detekci individuálních molekul CO2 absorbovaných na povrchu suspendovaného grafenu připojením elektrického pole napříč jeho strukturou. Měřením elektrického odporu grafenové vrstvy za adsobpce a desorpce CO2 (během doby po kterou je molekula plynu vázána/ uvolněna z povrchu částice) na grafenu, lze detekovat měřitelné „kvantované” změny odporu. Ve studii publikované v časopisu Science Advances, je popsáno, jak byly sledovány malé změny objemu CO2 (v ekvivalentu cca 30 ppb) v průběhu několika minut. »»Převzato z www.chemeurope.com

předčí vaše očekávání

KOLONY TraceGoLd a TracePLOT LINeRY GoLd od Thermo Scientific

vynikající reprodukovatelnost extrémně nízké krvácení inertnost integrované předkolony Dokončení na další straně


35

w w w.p rago lab .c z Monitor věda3-2016.indd 35

30. 5. 2016 13:03:56

VÝUKA A VŽDĚLÁVÁNÍ

CHEMPLAY – PŘÍBĚH DVOU DĚTÍ Je jednoduchý… Bylo nám 13, když nás na rozdíl od spolužáků, zaujala ve škole chemie. Časem jsme zjistili, že nezájem spolužáků spočívá v nepochopení podstaty učiva. Jen se „drtili“ to, co bylo nutné. Jenomže učení by nemělo být o „drcení“, ale o pochopení.

Něco bychom mohli změnit Vymysleli jsme tedy zcela novou deskovou hru o anorganické chemii. Vždyť co je pro děti největším magnetem? Předci hra! Základním rozhodnutím bylo, že to bude stolní hra, kterou může hrát víc lidí najednou. Děti dnes spolu málo mluví a ještě míň společně hrají (kromě on-line PC bojovek), všichni pořád koukají do nějakých monitorů a displejů. Tvorba bola zábavou a řádně prověřila naši schopnost domluvit se na řešení. Nápadů bylo mnoho a všechny se do hry zapracovat nedali. Vždyť jen hrací plán měl víc než 70 verzí.

Ukažme ji druhým Když byla hra z našeho pohledu hotová, byli jsme zvědaví, co na ni řeknou lidi. Přihlásili jsme se do soutěže Festival vědy a techniky, kterou každoročně organizuje AMAVET. Výsledek byl pro nás zcela neočekávaný. Získali jsme Cenu Přírodovědecké fakulty Univerzity Komenského v Bratislavě a AMAVET nás ocenil postupem na Světový festival vědeckých prací mládeže MILSET ESI 2015 do Bruselu.

hra zaujala zástupce Univerzity Pardubice a Odboru školství Magistrátu Pardubic. Hrou byli nadšeni.

Máme produkt a co dál? Do rostoucího zájmu učitelů přišla další šťastná náhoda – a prý že neexistují. V AMAVETu nám nabídli vstupenky na akci TEDx Youth, kde jsme se seznámili se zajímavými lidmi. Potkali jsme tam i Vlada Vaculíka z firmy Connect. Kladl nám otázky, na které jsme nevěděli odpovědět. Domluvili jsme si proto další setkání. Otevřel nám oči, poradil a ukázal zcela nové možnosti dalšího směřování. Začali jsme vážně přemýšlet nad tím, jak z prototypu udělat prodejný produkt, který budou moci učitelé na vyučování běžně používat. Ale jak na to? Upozornil nás, že cesta by mohla začít např. v soutěži Social Impact Award (SIA), kde souběžně se soutěží probíhá i Impact Academy, což by nás mohlo posunout dále. Obr. 1 – ChemPlay – Anorganická chemie hrou

Vyzkoušejme ji v praxi Koncem ledna 2015 jsme nesměle šli za naším chemikářem. Chtěli jsme hru vyzkoušet na vyučování. Zareagoval úžasně a dal nám prostor. Pak následovaly testování i na jiných školách. Zde bychom měli poděkovat všem učitelům a ředitelům škol, kteří nás na své hodiny pustili. Přece jen, byli jsme velkou neznámou.

Co na hru řeknou v Česku? Na světě byl funkční prototyp, jež byl slovenskými dětmi a učiteli testován a připomínkován. V rámci našich možností jsme ChemPlay prezentovali hlavně na odborných konferencích učitelů. Na Slovensku měla hra úspěch, začali jsme přemýšlet, jaké názory by přišly ze sousedního Česka. Účast na studentské konferenci BRAVO VĚDĚ v Pardubicích, kde má chemie silnou tradici nás povzbudila. Cenné bylo, že jsme si domů vezli 1.místo za posterovou prezentaci. Pro nás však ještě cennější bylo to, že

36

ChemPlay.indd 36

Finálový večer SIA Slovakia 2015 byl úžasný. Měli jsme to znásobené tím, že těsně před naší prezentací jsme dostali z Prahy e-mail, že jsme postoupili ještě dál, do finále! Naše radost byla tak obrovská, že svou finálovou prezentaci v SIA 2015 jsme prezentovali bez stresu, uvolnění a nadšení. Možná i to pomohlo k tomu, že jsme si v ten večer odnášeli vítěznou cenu. Super pocit jsme si dlouho nevychutnali, na druhý den nás čekala ve škole velká písemka. Ano, to byla věc, kterou nikdo z účastníků soutěží už neřešil. Mezi to všechno jsme my dva museli chodit i do školy... bylo to náročné.

Nápad roku 2015 v Praze Vraťme se zpět. V soutěži Vodafon Nápad roku 2015 jsme postupovali až do samotného finále! S postupem do každého dalšího kola přibývaly i nové povinnosti a termíny. Zvládali jsme to s odřenýma ušima, ale to porota neviděla. V tomto okamžiku se jako klíčové ukázaly naše zkušenosti z Impact Academy, podpora AMAVETu a OZ SOVA. Bez nich bychom to celé nezvládli. V rámci soutěže jsme dostali úžasné rady mentorů. Takový Lukáš Hrdlička rozdrtil naši PP prezentaci „na prášek“ a vysvětlil nám, jak dělat opravdovou Prezentaci. Ani další mentoři nás nešetřili, ale vždy to byly konstruktivní a dobře míněné rady, které jsme si vzali k srdci. Získali jsme blok plný poznámek a nápadů.

Měli jsme obrovskou radost. Zároveň jsme zjistili, co všechno se na hře dá ještě vylepšit. Další měsíce jsme měli co dělat…

Co jsme zjistili? Děti na hodinách ožily, ptaly se a tvořily. Vůbec nevnímaly, že jsou hromadně zkoušeni a zároveň se učí. Navzájem si radily a konzultovaly s učiteli. Náš záměr vyšel.

jsme se postupně dostali až do finále! Tehdy přišla super zpráva i z Prahy – postoupili jsme ze 152 projektů do TOP 30! To byla bomba!

Social Impact Award Slovakia 2015 Přihlášku do Impact Academy jsme podali a čekali jsme. Vybrali nás! Následovaly 2 měsíce práce pod vedením „rozbíhače“ nadějných projektů, vždy dobře naladěného Juraje Kováče a nám se začal rýsovat jasnější obraz o budoucnosti hry. Ve věcech jsme už měli jasněji, přihlásili jsme se tedy i do samotné velké soutěže SIA Slovakia 2015. Posun, který jsme udělali v Impact Academy nám dodal odvahu a přihlásili jsme se v té době i do prestižní české soutěže podporované operátorem Vodafone – Nápad roku 2015. Pravidla nám dovolovaly účast, tak jsme to zkusili. Zatímco jsme čekali na výsledek v Praze, v Bratislavě byla soutěž SIA 2015 již v plném proudu a my

Finále? Znovu jsme o 6,10 h. odjížděli rychlíkem do Prahy. Byly před námi poslední dva dny soutěže v Nod 5. Udělali jsme vše, co jsme v tom momentě dokázali. Druhý den nás čekal slavnostní večer. Navlékli jsme se znovu do našich ChemPlay triček a s napětím jsme čekali na vyhodnocení. Celkové 5. místo ze 152 projektů a Cena za nejlepší studentský projekt! To bylo něco! Užili jsme si gratulace, světla, fotografování, rozdávání rozhovorů pro tisk i televizi! Byl to super pocit, ale krátký. Další ráno jsme cestou domů už řešili, kdy si ve škole dopíšeme písemku z chemie.

SIA – pokračuje Jako vítězové SIA Slovakia 2015 jsme získali tříměsíční inkubační program, ve kterém nám byl „rozbíhač“ Juraj Kováč velkou oporou a v červenci 2015 jsme se zúčastnili celoevropského setkání národních vítězných projektů SIA 2015. Noví a zajímaví lidé z různých zemí... Přes letní prázdniny jsme dělali vše pro to, abychom mohli koncem prázdnin držet v rukou hotovou vyrobenou hru. Nepodařilo se, tehdy nebylo dost financí. Měli jsme již zájemce ze Slovenska i Čech a věřili jsme, že přibudou i z jiných zemí EU.


30. 5. 2016 13:04:53

VÝUKA A VŽDĚLÁVÁNÍ

MILSET Expo – Sciences International 2015, Brusel Jako vítězové kategorie na Festivalu vědy a techniky 2014 v Bratislavě, který organizuje AMAVET, jsme získali účast na světovém festivalu, který má ve světě zvuk. V červenci 2015 jsme tak viděli práce mladých lidí z různých koutů světa. Přinesl nám nové přátele, nové zážitky a motivaci pracovat dál.

Crowdfunding Koncem léta 2015 jsme rozjeli na StartLab.sk přípravu vlastní crowdfundingové kampaně, abychom získali další peníze potřebné na výrobu. Kampaň jsme nastavili na 50 dní a super bylo, že ji matchingem podpořila Nadace SPP. Podařilo se, cílovou částku jsme dokonce překročili. Nám to přineslo opět zcela nové zkušenosti.

Akce pro veřejnost Aby si hru mohli vyzkoušet všichni, jak se říká „Od Tater až k Dunaji“, rozhodli jsme se podzim – období naší crowdfundingové kampaně – využít naplno na prezentaci hry i na veřejnosti. Čekalo nás „turné“: Bratislava – Noc vědců 2015 + Festival vědy a techniky 2015, Zvolen – Den hraní 2015, Košice – Hravenisko 2015. Bylo to správné rozhodnutí. Lidi byli ochotni podpořit věc, kterou viděli, mohli si ji zahrát i s dětmi. Líbilo se jim to.

Poprvé ve vyučovacím procesu v Česku V říjnu 2015 jsme dostali možnost vyzkoušet hru v české ZŠ na Pražské ul. ve Znojmě. Pan Nešetřil z Prahy, se v rámci akce www. chciucit.cz, rozhodl odučit dvouhodinovku chemie ve škole, do které kdysi chodil. Pozval nás, abychom se stali součástí „jeho“ hodiny. Děcka byla super, paní učitelka nadšená. Vše dopadlo výborně.

inkubátoru HUB. Porota vybírala ze 174 nápadů. Moc jsme se těšili, že jsme prošli sítem a dostali se na 3 měsíce do „večerní školy podnikání“. Podnikatelský plán, validace nápadu, paragrafy, účetnictví... o tom i dalším nás vykládali výborní mentoři. V prosinci 2015 jsme dělali „závěrečné zkoušky“ a podařilo se. Těšili jsme se z krásného celkového 2. místa! Nejlepší však je, že jsme získali hodně kamarádů s úžasnými nápady a stali jsme se také HUBáky.

Výroba a distribuce – konec příběhu? Díky všem sponzorům a partnerům, kteří nás podpořili, jde hra do tisku! Konečně potěšíme naše fanoušky. Aby se hře dařilo, rozhodli jsme se ji pokřtít, jak jinak než chemickou reakcí, a to hned dvakrát. Poprvé na půdě „naší“ školy, v Gymnáziu Jura Hronce v Bratislavě, ji 27. dubna 2016 pokřtili slovenští herci Alenka Ďuránová za asistence Juraje Kemka, kteří nás povzbuzovali a věřili nám už během vývoje hry. Druhý křest jsme věnovali Česku, kde hru v Praze 14. května pokřtil Ing .Vlastimil Nešetřil, zástupce hlavního sponzora české soutěže Nápad roku a výkonný ředitel J&T banky v Praze. Hra má tedy dveře na trh otevřené a my věříme, že distribuce na Slovensku prostřednictvím Pedagogického vydavatelství Didaktis a v Česku prostřednictvím stejnojmenného nakladatelství, je tím správným začátkem. Není to však konec. Máme i další nápady a plány. Ale o těch až později, když už bude o čem psát. Hru ChemPlay finančně podpořili – hlavní partneři: ZSE, Nadácia Allianz, Nadácia SPP,, Slovnaft a partneři: BASF, Amavet, Bratislava – m.č. Dúbravka a Pedagogícke vydavateľstvo Didaktis a desítký dalších podporovatelů.

HUB Inkubátor V září 2015 jsme se rozhodli opět trochu posunout dál. Podali jsme přihlášku do Impact Obr. 2 – Testování stolní hry ChemPlay na ZŠ ve Znojmě

Ivana KRAVÁROVÁ, 17 let, Amavet klub č. 959, Bratislava, www.chemplay.eu

KURZ NÁTEROVÉ HMOTY ČIASTOČNE SUPLUJE NEDOSTATOK ABSOLVENTOV CHEMICKÝCH ŠKÔL Chronický nedostatok mladých absolventov chemických stredných odborných škôl a univerzít čiastočne rieši spolupráca Zväzu chemického a farmaceutického priemyslu Slovenskej republiky (ZCHFP SR) s Fakultou chemickej a potravinárskej technológie Slovenskej technickej univerzity v Bratislave (CHPT STU). Výsledkom je kurz Náterové hmoty, určený na prípravu špecialistov pre spoločnosti, ktoré vyrábajú a predávajú farby, laky a pomocné prípravky na ich aplikáciu. Doteraz bolo v 3 cykloch vyškolených spolu už 45 záujemcov. Informuje o tom generálna sekretárka ZCHFP SR Ing. Silvia Surová. ,,ZCHFP SR sa dlhodobo snaží aktívne reagovať na informácie svojich členov o chronickom nedostatku mladých absolventov chemických stredných odborných škôl a univerzít. Jedným z konkrétnych príkladov praktického riešenia tohto problému je Rámcová dohoda medzi ZCHFP SR a CHPT STU o vzájomnej spolupráci, ktorej výsledkom je kurz Náterové hmoty. Do rozpadu Československa poskytovala vysokoškolské vzdelávanie v odbore náterové hmoty aj pre slovenských študentov Univerzita v Pardubiciach. Už takmer štvrťstoročie táto špecializácia na Slovensku chýba. Preto sa časom čoraz výraznejšie začal prejavovať nedostatok mladých špecialistov pre oblasť výskumu, vývoja, výroby, ale i predaja a aplikačného servisu a poradenstva u zákazníkov v sektore farieb a lakov,“ hovorí Silvia Surová. Dodáva, že zo strany členských organizácií Sekcie náterových látok ZCHFP SR prišla požiadavka vhodným spôsobom zaplniť túto medzeru. ,,So žiadosťou o pomoc sme sa obrátili na FCHPT STU. Fakulta plne pochopila naše požiadavky a po dôslednej príprave učebných osnov a následnej riadnej akreditácii Kurzu na Ministerstve školstva, sa uskutočnil na prelome rokov 2009 a 2010 kurz Náterové hmoty. Kurzu sa zúčastnilo celkom 17 frekventantov, z toho 14 z členských organizácií Sekcie náterových látok ZCHFP SR a traja z organizácií, ktoré nie sú členmi Zväzu. Pre veľmi dobrú odozvu fakulta v roku 2011 kurz zopakovala, zúčastnilo sa ďalších 15 zamestnancov firiem, ktoré sa zaoberajú výskumom, výrobou a predajom farieb a lakov na Slovensku. Na základe aktuálnej požiadavky z praxe, sa uskutočnil v priebehu januára až marca 2016 už tretí cyklus tohto kurzu. Absolvovalo ho 11 zamestnancov 5 členských organizácií Sekcie náterových látok ZCHFP SR,“ konštatuje Silvia Surová. ,,Za ústretovosť pri organizácii kurzu Náterové hmoty patrí naše poďakovanie profesorovi Ing. Jánovi Šajbidorovi, DrSc., dekanovi FCHPT STU, jeho predchodcovi na tomto poste, prof. Ing. Dušanovi Bakošovi, DrSc. a za vlastnú realizáciu kurzu profesorovi Ing. Ivanovi Hudecovi, PhD., riaditeľovi Ústavu prírodných a syntetických polymérov FCHPT STU v Bratislave, ako i jeho kolegyniam a kolegom a za organizáciu predsedovi Sekcie náterových látok pri ZCHFP SR Ing. Irenejovi Denkocymu.“ uzatvára Silvia Surová. »»www.zchfp.sk


ChemPlay.indd 37

37

30. 5. 2016 13:04:54

VĚDA & VÝZKUM

CESTA VÝSLEDKŮ VĚDY A VÝZKUMU Z LABORATOŘE DO PRAXE Centrum transferu technologií a znalostí Univerzity Pardubice představuje 8 nadějných technologií proof-of-concept, které jsou od 1. ledna 2016 realizovány na půdě této vzdělávací instituce.Cesta k jejich komercializaci je usnadněna díky účasti na univerzitním projektu „GAMA“ podporovaném Technologickou agenturou ČR (TAČR). Projekty byly vybrány v rámci 1. interní výzvy projektu „Podpora aktivit proof-of-concept na Univerzitě Pardubice“ (TG02010058) financovaného TAČR v rámci Programu aplikovaného výzkumu, experimentálního vývoje a inovací GAMA a koordinovaného Centrem transferu technologií a znalostí Univerzity Pardubice (CTTZ). Jednotliví řešitelé se věnují bádání v rámci svých proof-of-concept záměrů tím, že u získaných VaV výsledků testují funkčnost, snaží se dosáhnout a prokázat objektivní zlepšení parametrů, získat chybějící parametry, ověřit technologické procesy v poloprovozním měřítku tak, aby byl umožněn a urychlen přenos těchto výsledků do praxe. U projektů je kladen velký důraz na následnou komercializaci a s tím související nastavení smluvních vztahů v souladu s pravidly veřejné podpory a podmínkami programu především s ohledem na ochranu duševního vlastnictví Univerzity Pardubice. Vědci z Fakulty chemicko-technologické, elektrotechniky a informatiky a zdravotnických studií v rámci dílčích projektů připravují nové materiály pro využití v oblasti biologických léčiv a nové látky s antikorozními a antibakteriálními vlastnostmi, potvrzují koncept pro odstranění nežádoucích účinků u běžně dostupného léčiva, vyvíjejí způsoby optimalizace syntéz např. při výrobě farmaceutických meziproduktů, vyvíjejí postupy odstraňování nebezpečných látek z odpadních vod, ale také připravují funkční vzorek nového zařízení pro oblast audiometrie a programují systém pro zabezpečení datových sítí.

„Game-changer“ v izolaci biomolekul Projekt: Vývoj a ověření vlastností pokročilých nanomateriálů pro přípravu bioaktivních látek – Prof. Bílková, Katedra biologických a biochemických věd Fakulty chemicko-technologické Nový materiál pro izolaci/čištění bioaktivních látek na bázi magneticky aktivních nanotrubiček zaujme výrobce látek s terapeutickým nebo diagnostickým potenciálem svými bezkonkurenčními vlastnostmi, jako je chemická inertnost, netoxičnost, biokompatibilita a vysoká specifita izolace. Vlastnosti jako fotokatalýza a superparamagnetismus materiálu udělují nosiči další užitné hodnoty významné pro rutinní použití v praxi. Materiál by měl nalézt

38

UPce.indd 38

uplatnění hlavně v biotechnologii, jako nosič pro specifickou izolaci a purifikaci vybraných biomolekul z velmi komplexních směsí při zachování nízké produkční ceny materiálu. Fotokatalytické vlastnosti TiO 2 lze využít k efektivní dekontaminaci a regeneraci nosiče. Nosič bude testován i pro další aplikace v oboru analytické chemie a diagnostiky biomarkerů závažných onemocnění. Obr. 1 – Nový materiál pro izolaci/čištění bioaktivních látek na bázi magneticky aktivních nanotrubiček. Foto: Univerzita Pardubice

Kosmetický a farmaceutický průmysl cílí na ekologičtější a levnější látky

a dále speciálně pak pro mycí prostředky do potravinářského průmyslu. Technologie výroby je jednoduchá, levná a hlavně bezodpadová.

Na horečku a bolest bez nebezpečí Projekt: Potvrzení konceptu technologie pro snížení toxicity paracetamolu – Doc. Roušar, Katedra biologických a biochemických věd Fakulty chemicko-technologické Je ověřována technologie pro vyvinutí nového kombinovaného léčivého přípravku na bázi paracetamolu, který by oproti dosud na trhu dostupným konkurentům měl disponovat prokazatelně nižší toxicitou. Použití současných léčivých přípravků na bázi paracetamolu vede při překročení terapeutických dávek k toxicitě projevované v játrech a ledvinách. Na základě dosavadních vědeckých výsledků se řešitelům podařilo identifikovat jedinečnou biomolekulu, jejíž charakterizace by měla pomoci k nalezení nového mechanismu ochrany před toxicitou paracetamolu, na což je tento projekt cílen. Obr. 2 – Přístrojové vybavení laboratoří Univerzity Pardubice. Foto: Univerzita Pardubice

Projekt: Příprava laktyl laktátů s vyšší přidanou hodnotou – Prof. Růžička, Katedra obecné a anorganické chemie Fakulty chemicko-technologické Nová technologie je založena na jednoduché katalyticky řízené přípravě laktyl laktátů a překonává tak dosavadní technologie svou ekologičností a nízkou cenou produktů. Signifikantní snížení ceny povede k jejich zapojení do velkého množství produktů kosmetického, farmaceutického a potravinářského průmyslu.

Koroze povrchů kovů a mikrobiální kontaminace? Máme nové řešení! Projekt: Sekvestrační tenzidy s antikorozními vlastnostmi – Doc. Burgert, Ústav chemie a technologie makromolekulárních látek Fakulty chemicko-technologické Pro výrobce a dodavatele čisticích, chladicích a obráběcích kapalin máme dobrou zprávu, ve finálním vývoji jsou nové surfaktanty (povrchově aktivní látky) a současně sekvestranty (změkčovače vody). Tyto nové „samosekvestrující surfaktanty“ vykazují silnou schopnost změkčovat vodu, jsou vysoce biologicky odbouratelné a mají výrazné antikorozní a zároveň antimikrobiální vlastnosti. Předpokládá se jejich použití pro výrobu detergentů, obráběcích kapalin ve strojním průmyslu, mytí povrchů kovů, funkční (provozní) kapaliny

Legislativní úpravy a tlak konkurence na cenu produktu nutí výrobce ke změnám technologií Projekt: Optimalizace syntézy Corey Alkoholu-A(-), vstupního materiálu pro výrobu humánních a veterinárních léčiv – Doc. Imramovský, Ústav organické chemie a technologie Fakulty chemicko-technologické Corey alkohol je základním vstupním materiálem pro výrobu humánních a veterinárních prostaglandinů nebo jejich syntetických derivátů. Stávající technologie výroby pocházejí z 80. let minulého století s použitím, pro dnešní dobu, ekologicky nevhodných rozpouštědel, relativně nízkou čistotou produktu a výtěžky zejména stereospecifických syntetických kroků. Jedinečnost navrhované optimalizace technologie je založena na zvýšení výtěžnosti vybraných reakčních kroků (např. zlepšení jejich stereospecifického průběhu). Součástí optimalizací bude využití legislativně přija-


30. 5. 2016 13:05:48

VĚDA & VÝZKUM

telných organických rozpouštědel (Nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 1907/2006 o registraci, hodnocení, povolování a omezování chemických látek). Výsledkem bude zlepšení ekologičnosti a ekonomické rentability celého procesu při vysoké optické čistotě výstupního produktu.

jak odstraněných látek (např. barviv), tak dekontaminovaného odpadního materiálu (např. struska, popílek, použité sorbenty, odpadní voda) a většiny použitých činidel.

Tam, kde si samotné aktivní uhlí neví rady

Projekt: Systém ochrany inteligentních Smart Grid sítí za využití softwarově definovaných sítí – Dr. Horálek, Katedra informačních technologií Fakulty elektrotechniky a informatiky

Projekt: Efektivní postup odstraňování problematických kontaminantů z technologických odpadů a vod – Doc. Weidlich, Ústav environmentálního a chemického inženýrství Fakulty chemicko-technologické Jedná se o originální technologii využívající selektivní přeměny polárních i nepolárních biologicky neodbouratelných nebezpečných organických kontaminantů na biologicky odbouratelné, přičemž většinu organické hmoty kontaminantu po převedení na odbouratelné látky lze rozložit ve standardní biologické čistírně odpadních vod. Proces je možné provádět s využitím běžně dostupných technologických zařízení a s možností recyklace

Kybernetické útoky na řídicí systémy v energetice nemají šanci

Komplexní řešení zabezpečující bezpečný provoz Smart Grid sítí a bezpečnou distribuci elektrické energie s využitím softwarově definovaných sítí. Dosavadní principy ochrany umožňují pouze identifikaci útoku a případné zablokování daného provozu. Nové řešení si klade za cíl minimalizovat či zcela vyloučit ohrožení kybernetickým útokem za využití inteligentního řízení toku dat a možností odklonění útoku a jeho následné diagnostiky bez rizika ztráty kontroly nebo zablokování napadené lokální sítě.

Levné, rychlé a spolehlivé

řešení pro klinickou praxi v oblasti audiometrie Projekt: Přenosný audiometr – Dr. Čegan, Katedra informatiky, managementu a radiologie Fakulty zdravotnických studií Vyvíjené zařízení umožní realizovat rychlá a přitom dostatečně spolehlivá screeningová vyšetření bez nutnosti přímé asistence odborného personálu. Výsledky měření je možné odesílat přímo do datového skladu prakticky odkudkoliv s možností sofistikovaného statistického vyhodnocení shromážděných dat. Ošetřující lékař má neomezený přístup k výsledkům prostřednictvím webové aplikace. Jedná se o konkurenceschopný inovativní produkt s vysokou přidanou hodnotou. Další interní výzva na podporu projektů proof-of-concept na Univerzitě Pardubice bude vyhlášena na jaře 2017. Ing. Karolina KAŠPAROVÁ, Centrum transferu technologií a znalostí, Univerzita Pardubice, [email protected]

AKTUÁLNĚ

EXPLOSIA OTEVÍRÁ MODERNIZOVANOU LINKU NA SFÉRICKÝ PRACH

Obr. – Nová výrobní linka pardubické společnosti Explosia a.s.

Pardubice, 5. 4. 2016 – Nová linka, vyšší produkce. Takovým směrem se vydává pardubická společnost na výrobu výbušnin Explosia a.s. Modernizovaná linka má za úkol nejen zvýšit produkci, ale pomoci lépe využívat stávající technologie. Sférické prachy se používají jako náplň do nábojů pistolí ráže 9 mm, ale také do samopalů nebo kulometů. Jejich výroba představuje výsledek vlastního výzkumu a vývoje prováděného nepřetržitě od 60. let minulého století. Technologie byly vyvinuty v Explosii už v roce 1965. Modernizace a doplnění o nová zařízení pak přišly v roce 1996 a 1998. Rok 2016 je ve znamení dalších novinek. 5. dubna přestřihl ministr průmyslu a obchodu Jan Mládek spolu s náměstkem hejtmana Pardubického kraje Romanem Línkem a generálním ředitelem pardubické Explosie Josefem Tichým červenou pásku přede dveřmi budovy B22. „Nová linka pro nás znamená lepší flexibilitu v plnění zakázek a zkrácení času od objednávky k realizaci,“ říká k investici za desítky milionů korun právě šéf pardubické Explosie Josef Tichý. Za plechovými dveřmi se ukrývá osm nových zásobníků na vyrobený materiál. „Mohli bychom dříve více vyrábět, ale ten materiál bychom neměli kam uskladňovat. Takhle my vyrobíme jeden druh prachu, uložíme ho do zásobníků a přibližně po deseti hodinách materiál můžeme vypustit a poslat na další zpracování,“ popisuje novinku vedoucího oddělení Střelivin Josef Fričl.

Úkolem modernizované linky bude navýšit produkci sférických prachů zhruba o 25 procent. Podle Josefa Fričla pomohou také dva nové válce: „Mají za úkol rozválcovat slepky a upravit balistické vlastnosti. To když se k sobě slepí více kuliček prachu najednou. A nejde o jedinou pomoc, se kterou modernizovaná linka přichází. Doposud se jemnější části prachu vracely k přepracování zpět do výroby. Díky vyšší kapacitě zásobníků se budou moci uchovat a využít v jiné části výroby. Budeme vyrábět plynuleji a efektivněji,“ dodává Josef Fričl. Při hledání nových technologií a možností jak navýšit produkci přitom společnost Explosia dál klade důraz také na bezpečnost svých zaměstnanců. Vlastní technologie výroby prachu probíhá ve všech fázích až do fáze sušení ve vodném prostředí bez přímé účasti obsluhy, využívá všech doposud známých postupů ke snížení rizika při výrobě a manipulaci s výbušninou, a tak splňuje v maximální míře nejvyšší standardy bezpečnosti. »»www.explosia.cz


UPce.indd 39

VAKUOVÉ VÝVĚVY DO NEJMODERNĚJŠÍHO LASEROVÉHO CENTRA NA SVĚTĚ DODÁ EDWARDS Lutín, Dolní Břežany, 5.4.2016 – Do centra ELI Beamlines s nejvýkonnějším laserem na světě, které roste na jih od Prahy v Dolních Břežanech, dodá vakuové vývěvy společnost Edwards, jejíž výrobní závod se nachází v Lutíně nedaleko Olomouce. Slavnostní otevření centra proběhlo v říjnu loňského roku, letos dovezou zámořští dodavatelé superlaserové systémy. Do plného provozu bude zařízení uvedeno v roce 2018. Obr. – Vakuové vývěvy Edwards řady GXS Dry pumps

„Je nám ctí, že naše technologie bude u takového projektu a pomůže lidem na celém světě,“ říká Pavel Šustek, ředitel společnosti Edwards pro Českou republiku. „Naše vývěvy se stanou jedním z klíčových prvků systému. Může přispět například k vývoji kvalitních a levných protonových zdrojů k léčbě zhoubných nádorů,“ vysvětluje Šustek hlavní účel centra, jehož výstavba vyjde dohromady na 6,8 miliard korun.

39

30. 5. 2016 13:05:49

VĚDA & VÝZKUM

Centrum ELI je založeno na nové technologii laserových systémů umožňující generování velmi krátkých pulsů, které mají vysokou energii. Pomohou vědcům se zcela novými a do této doby neuskutečnitelnými experimenty. „Jsme rádi, že jsme se dohodli na dodávce s Edwards, která patří ke světovým lídrům v oblasti vakuových systémů,“ dodává Roman Hvězda, manažer projektu ELI Beamlines. Obr. – Budova ELI Beamlines v Dolních Břežanech

Společnost Edwards se svými unikátními technologiemi znova dokazuje svoji nezastupitelnou roli pro vědu a výzkum. Mimo ELI dodává vakuové vývěvy například do švýcarského centra CERN, které provozuje největší urychlovač částic na světě. »»www.edwardsvacuum.com, www.eli-beams.eu

PARDUBICKÁ EXPLOSIA STOUPÁ VZHŮRU 29.4.2016, Pardubice – Rok 2015 byl pro nejvýznamnějšího českého výrobce výbušnin Explosia a.s ve znamení růstu tržeb, zisku a také investic. V tom letošním se chce soustředit především na nové investice a nábor zaměstnanců do výroby. Společnosti Explosia a.s. se v novodobé historii podařilo dosáhnout významného úspěchu už v roce 2014 se ziskem více než 40 milionů korun. Tržby činily téměř 750 milionů. „Rok 2015 pokračoval v nastoleném trendu, kdy hospodářský výsledek společnosti dosáhl před zdaněním výše 51,6 milionů, tržby zase 839 milionů korun,“ říká generální ředitel Explosia a.s. Josef Tichý.

Tržby společnosti meziročně vzrostly o téměř 12 %. Dařilo se navyšovat prodeje jak průmyslových trhavin, tak i bezdýmných prachů. „Mezi nejvíce rostoucí produktové skupiny u trhavin patřily hlavně emulzní trhaviny a dynamity. U bezdýmných prachů byl růst prodejů podpořen investicí do nové výrobní linky v řádech desítek milionů korun. Dále se v roce 2015 podařilo navýšit prodeje velkorážové munice,“ přibližuje místopředseda představenstva Explosia a.s. Robert Macek. Marketingově nejvýraznější produktovou skupinou jsou plastické trhaviny, konkrétně skupina trhavin Semtex. Plastické trhaviny však v roce 2015 tvořily jen 5 % celkových tržeb, což je dáno širokým portfoliem výrobků. Portfolio výrobků společnosti obsahuje především výrobky pro civilní použití při těžbě surovin a ve stavebnictví, které tvoří přes 40 % tržeb. „Společnost Explosia a.s. působí po celém světě, vývoz výrobků tvoří přibližně 60 % z celkové produkce,“ prozrazuje generální ředitel Josef Tichý. Robert Macek dodává: „I v roce 2015 pokračovala restrukturalizace skupiny Explosia, jejímž cílem je ozdravení skupiny a ukončení činnosti některých dceřiných společností.“ Pro rok 2016 je počítáno s pokračujícím růstem tržeb o téměř 13 %, předpokládáme zvýšení produkce bezdýmných prachů, dynamitů či plastických trhavin. Plánovaný objem investic pro rok 2016 překračuje 150 mil. Kč a je tak meziročně vyšší o 30 %. Velkou kapitolou bude pro společnost také nábor nových zaměstnanců. Současný stav 590 lidí je nedostačující. „Momentálně hledáme nové spolehlivé pracovníky na dělnické pozice pro obsluhu strojů a zařízení určeného k výrobě výbušnin s požadavkem na střední odborné vzdělání s technickým zaměřením, manuální zručností a fyzickou zdatností,“ dodává vedoucí personálního oddělení společnosti Explosia a.s. Lucie Pošvářová. Podmínkou pro přijetí je čistý trestní rejstřík a dobrý zdravotní stav. Společnost nabízí stálé a dlouhodobé zaměstnání u významného zaměstnavatele, mnoho benefitů a nadprůměrnou mzdu. »»www.explosia.cz

68. sjezd českých a slovenských chemických společností

MODERNÍ VÍROVÁ FLUIDNÍ SUŠÁRNA NA VÝROBĚ TITANOVÉ BĚLOHY V A.S. PRECHEZA V roce 2015 proběhly na sušárnách upravené titanové běloby 9404A a 9404B společnosti PRRECHEZA a.s. rozsáhlé změny, jejichž cílem byly energetické úspory v procesu sušení produktu a snížení vlivu na životní prostředí prostřednictvím nižších emisí prachu. Účelem projektu na sušárně B bylo nahrazení pásové parní sušárny 9404B sušárnou používající k sušení jiný zdroj tepla a vysokotlakou páru použít pro výrobu elektrické energie v turbíně na výrobně kyseliny sírové. Byl tak nahrazen zastaralý typ sušárny energeticky výhodnějším zařízením. V případě sušárny 9404A se jednalo o obnovu elektroinstalace a modernizaci instrumentace společně se systémem řízení. Hlavní položkou však v tomto případě byla instalace nového filtru pro zachycování tuhých znečišťujících látek (TZL) na výduchu sušárny A do atmosféry. Dále se zvýšilo využití odpadního tepla z kalcinace A napojením na výměník tepla a využitím tohoto tepla v sušárně A nebo B. Tímto se snížila energetická náročnost sušení v PS 09 a v případě sušárny A se ušetřila další pára 2,0 MPa pro výrobu elektřiny. V první etapě se jednalo o náhradu pásové parní sušárny B vírovou fluidní sušárnou vyhřívanou zemním plynem. Sušárna B byla již konstrukčně i technicky zastaralá a měla nižší účinnost než moderní soudobá sušárna. Vírové fluidní sušárny představují moderní typ zařízení a jsou instalovány na konkurenčních výrobnách titanové běloby, přičemž produkt je veden do parní či vzduchové mikronizace. Kombinace vírové fluidní sušárny – parní mikronizace byla považována za správnou a proveditelnou cestu. Obrovskou výhodou vírové fluidní sušárny je, že nepotřebuje žádný recykl suchého produktu. V rámci ochrany životního prostředí došlo také k instalaci moderního odprašovacího filtru s pulzní regenerací, kdy koncentrace TZL jsou do maximální hodnoty 10 mg/m3. V praxi to znamená, že na odtahu z filtru je umístěna sonda měření koncentrace prachu pomocí níž je možné indikovat případné mechanické poškození řady rukávů. Při překročení limitní koncentrace prachu je signalizován alarm a obsluha upozorněna na možnou vadnou řadu rukávů. Realizací stavby došlo k úspoře páry 2,0 MPa ve výši cca 35 950 GJ/rok, tj. 0,7 GJ/1t titanové běloby (při výrobě 52 ktTB za rok). »»www.precheza.cz

4. – 7. září 2016, Novotného lávka 5, Praha 1

EVONIK KUPUJE DIVIZI ADITIV OD AIR PRODUCTS

http://www.csch.cz

Evonik Industries AG kupuje za 3,8 miliardy dolarů divizi Speciality a Coating Aditives společnosti Air Products and Chemicals, Inc. a posiluje tím svoji vedoucí pozici na trhu specialit pro nátěrové hmoty. Transakce má být dokončena do konce roku. Evonik je již jedním z předních výrobců speciálních přísad do nátěrových hmot. Sortiment aditiv Air Products doplní stávající sortiment firmy Evonik. »»www.evonik.com

40

UPce.indd 40


30. 5. 2016 13:05:50

ANALÝZA DAT

VYHODNOCOVÁNÍ EXPERIMENTÁLNÍCH DAT (12) JAVŮREK M., TAUFER I. Univerzita Pardubice, Fakulta elektrotechniky a informatiky, Katedra řízení procesů. [email protected], [email protected] V příspěvku se diskutuje problém multikolinearity v datech, její příčiny, zjištění ve vyhodnocovaných datech a možnosti jejího odstranění. Jde o problém poměrně obtížný a možnosti řešení jsou omezené, čemuž je lépe předcházet už samotným provedením experimentu. Dále jsou ukázány další modifikace regresní metody, konkrétně Demingova a Passingova-Bablokova metoda.

1 Úvod V předchozích dílech seriálu byla popsána metoda regrese, její princip, vlastnosti a způsob aplikace na experimentální data. Dosud byla diskutována regrese lineární, kde je k dispozici možnost hledání vlivných bodů, testování vhodnosti modelů, testování významnosti parametrů atd., tj. řada nástrojů umožňujících efektivně posoudit data, model i použitou metodu.

Obr. 1 – Diagnostika multikolinearity, M znamená multikolinearitu – (vij je i – tá složka vektoru vj, H(j)ii je i – tý diagonální prvek matice H(j))

Přes svoji nenáročnost na matematické zpracování lineární regrese a jednoznačnost průběhu výpočtu se vyskytuje řada numerických potíží, způsobených konkrétními experimentálními daty či modelem. Jedním z těchto problémů bývá velmi často multikolinearita.

2 Multikolinearita Termín kolinearita, resp. multikolinearita, zpravidla v matematice označuje rovnoběžnost (nebo „téměř“ rovnoběžnost) dvou či více vektorů, tzn. jejich lineární závislost. Pokud se nám tyto vektory objeví v matici, její hodnost je menší než počet jejich řádků a matice se stává nevyhodnotitelnou – tzv. singulární – její determinant je nula nebo číslo velmi blízké nule. Tato situace se poměrně snadno může vyskytnout tehdy, kdy použitý regresní model má více členů (tj. buď více nezávislých veličin, nebo více např. mocnin nezávisle proměnné v polynomech). Ne všechny tyto členy regresní rovnice mají stejný vliv na hodnoty závisle proměnné, v extrémním případě mohou vyjadřovat podobné či být zbytečnými. Tehdy mluvíme o multikolinearitě. Podobné numerické problémy se mohou vyskytnout i u modelů obsahujících jedinou nezávisle proměnnou, ale jsou způsobeny např. špatnou podmíněností parametrů v modelu, komplikovaností modelu, nedostatečným rozsahem nezávisle proměnné. Multikolinearita může být způsobena také přítomností vlivných bodů, to však lze snadno odstranit pomocí příslušných grafů. Matematické problémy: – způsobuje špatnou podmíněnost matice X X, která je součástí projekční matice, T

– potíže při invertaci matice (regresní model není jednoznačně řešitelný pro singularitu matice). Statistické problémy:

kde λj jsou vlastní čísla a Pj vlastní vektory původní matice XTX (vysvětlení těchto matematických nástrojů lze nalézt např. v [2]). Pak se používají následující kritéria: a) determinant matice R ,

kde λj jsou vlastní čísla matice R, m je počet nezávisle proměnných.

Pokud je determinant menší než 0,001, jedná se o silnou multikolinearitu. b) číslo podmíněnosti K ,

(3)

kde λmax a λmin jsou maximální a minimální vlastní číslo matice R.

Je-li číslo podmíněnosti větší než 1 000, jde o silnou multikolinearitu.

c) VIF faktor (Variance Inflation Factor) ,

– nestabilita odhadů regresních parametrů (např. malá změna hodnot závisle proměnné znamená zásadní změnu parametrů).

kde je j – tý diagonální prvek matice R . Pokud je VIFj větší než 10, jde o silnou multikolinearitu. d) Scottova testační charakteristika

Pro identifikaci přítomnosti multikolinearity lze použít grafický nástroj z obr. 1 (převzato z [1]). Zde se využívá závislost reziduí vj proměnné xj na ostatních nezávisle proměnných v matici X(j), která neobsahuje sloupec xj. Matici X(j) odpovídá projekční matice H(j).

Numerické diagnostické nástroje vycházejí z matice R, která je náhradou za matici XTX a obdobou korelační matice ,

,

(1)

(5)

kde

3 Zjišťování multikolinearity

(4) -1

– nelze odděleně sledovat skutečný vliv jednotlivých nezávislých vstupních proměnných na závislou proměnnou, – nespolehlivé určení parametrů regresního modelu (interval spolehlivosti parametrů je tak velký, že odhad parametrů ztrácí smysl),

(2)

(6)

Tj2 jsou čtverce testovacích charakteristik Studentova testu jednotlivých parametrů, F je hodnota testu vhodnosti celého modelu [3]. Zde se využívá „paradoxu“ F – testu modelu, kdy test vhodnosti je pozitivní a testy jednotlivých parametrů negativní [3]. Je-li MT větší jak 0,8, je model zcela nevyhovující a je ho třeba upravit. Pro MT menší než 0,33 není prokázán vliv multikolinearity a model je v pořádku. Pro MT mezi těmito hodnotami je model nevyhovující a je vhodné zvážit jeho úpravu. Dokončení na další straně


Vyhodnocování12.indd 41

41

30. 5. 2016 13:09:32

ANALÝZA DAT

4 Řešení multikolinearity Pokud se jedná o multikolinearitu způsobenou nadbytečnými nezávisle proměnnými, je řešení jednoduché. Pro identifikaci se používají tzv. Belseyho parciální regresní či reziduální grafy. Zde se zkoumá vliv vždy vybrané nezávisle proměnné na závisle proměnnou (či příslušné reziduum), přičemž ostatní nezávisle proměnné jsou konstantní. Pokud má zvolená nezávislá proměnná vliv na závisle proměnnou, regresní grafy vykazují vzestupný či sestupný trend. V opačném případě konstantního průběhu regresního grafu proměnná nemá vliv, je v modelu nadbytečná a musí být z datové matice vyřazena. Možné podoby grafů jsou ukázány na obr. 2 a obr. 3. Obr. 2 – Parciální regresní graf nezávisle proměnné, mající vliv na závisle proměnnou (jednoznačný trend bodů)

stejně nedojde. Důležitější je, že tímto zásahem je nalezeno odlišné řešení, tj. dojde ke zkreslení hodnot parametrů. V případě matematického modelu to však nemusí být na závadu. Nejspolehlivějším řešením je proměření závislosti v dostatečném rozsahu nezávisle proměnné (proměnných), tj. minimálně v rozsahu 20 % z její hodnoty.

5 Ortogonální regrese V dosavadním popisu regresní metody se předpokládalo, že pouze závisle proměnná je zatížena náhodnými chybami s normálním rozdělením. To však vždy nemusí být splněno, tj. i nezávisle proměnná může být zatížena náhodnými chybami. Příkladem mohou být úlohy typu validace dvou experimentálních metod (úlohy typu V… z [1]), kdy se eliminují ze dvou měření shodné hodnoty nezávisle proměnné a porovnáváme vůči sobě dva soubory závisle proměnných. Pokud jsou shodné, jejich modelem je přímka s nulovým úsekem (procházející počátkem) a směrnicí rovnou jedné. Obecný postup se nazývá Demingova regrese [4], v případě shodnosti velikosti náhodných chyb obou proměnných mluvíme o ortogonální regresi. Někdy se také používá termín zobecněná metoda nejmenších čtverců. Princip znázorňuje obr. 4. Obr. 4 – Princip Demingovy regrese – rezidua se odečítají kolmo k regresní závislosti, nikoli k ose x

Obr. 3 – Parciální regresní graf nezávisle proměnné, která nemá vliv na hodnotu závisle proměnné (není výrazný trend bodů)

Máme experimentální data, kde obě proměnné xi a yi jsou zatíženy náhodnými chybami yi = yi* + εi ,

xi = xi* + ηi

(7)

s přibližně shodnými rozptyly (8)

Pro lineární regresní model je účelová funkce definována

(9) Odhady parametrů jsou pak dány Vzhledem k případné nevýznamnosti proměnné však nelze očekávat po jejím vyřazení z modelu výrazné zlepšení charakteristik proložení (střední kvadratická chyba predikce, Akaikeho informační kritérium atd.). To, co se jednoznačně zlepší, jsou odhady parametrů a především jejich chyby – a to je hlavní cíl výpočtů. Podstatné je také zjednodušení modelu. Výrazně složitější situace je v případě polynomů. Zde je míra multikolinearity podstatně vyšší a selekce členů regresní rovnice pomocí parciálních regresních grafů selhává, protože vliv na závisle proměnnou je prokázán vždy. Grafy by bylo možno nahradit empirickým způsobem, kdy testujeme významnost sumy příspěvků jednotlivých členů regresní rovnice Studentovým testem. Je třeba preferovat jednodušší řešení a dodržovat minimální počet bodů na jeden parametr [3]. Další možností omezení multikolinearity může být „ořezání“ velmi malých vlastních čísel na určitou předvolenou hranici. Opatření však není příliš účinné, k výraznému zlepšení ukazatelů multikolinearity

42


(10a)

(10b)

kde

(11)

Odhad původní nezávisle proměnné nezatížené chybami je

(12)

Úhel přímky s osou x je α = arctg β1.

(13)


30. 5. 2016 13:09:33

ANALÝZA DAT

A účelová funkce pro nalezené odhady parametrů

(14)

Odhady chyb nalezených odhadů parametrů

(15 a, b)

návrhu a realizaci experimentu, tj. proměřovat v dostatečném rozsahu nezávisle proměnné. Dále byly ukázány metody ortogonální regrese a robustní metoda Passingova-Bablokova, které se používají pro regresi dat s oběma proměnnými zatíženými náhodnými chybami s normálním rozdělením. Ukazuje se, že tyto postupy poskytují rigoróznější výsledky, neboť předpoklad „nezatížení“ nezávisle proměnné náhodnými chybami často nemusí být splněn.

Literatura [1] MELOUN, M., MILITKÝ, J. Statistická analýza experimentálních dat. Praha: Academia, 2004. ISBN 80-200-1254-0, 953 s. [2] REKTORYS, K. Přehled užité matematiky. Praha: SNTL, 1968. 1136 s.

kde ,

(16 a, b)

6 Passingova – Bablokova metoda Tato metoda se řadí mezi tzv. robustní, tj. takové, které nejsou závislé na odlehlých bodech jako klasická či Demingova regrese. Zohledňuje také zatížení chyb obou dvou proměnných. Její princip je elementární [5]. Všemi kombinacemi dvojic bodů jsou proloženy přímky a výsledná směrnice se určí jako medián ze směrnic všech takto získaných přímek. Podobně se určuje úsek regresní přímky. Podobně jako ortogonální regrese se používá v případech, kdy jsou obě proměnné zatíženy chybou a taktéž za předpokladu shody obou rozptylů.

7 Závěr Je diskutován častý problém multikolinearity v datech a její identifikace pomocí statistických kritérií. Její eliminace pomocí numerického zpracování nebývá příliš úspěšná, proto je třeba jí předcházet už při

[3] JAVŮREK, M., TAUFER, I. Vyhodnocování experimentálních dat (11). CHEMagazín XXV (2015), 6, s. 52 54, ISSN 1210-7409. [4] DEMING, W. E. Statistical adjustment of data. New York : John Wiley & Sons, 1943. [5] PASSING, H, BABLOK, W. A new biometrical procedure for testing the equality of measurements from two different analytical methods. Application of linear regression procedures for method comparison studies in clinical chemistry, Part I. J Clin. Chem. Clin. Biochem., 1983, 21, s.709–720.

Abstract

EVALUATION OF EXPERIMENTAL DATA (12) Summary: The present article discusses the problem of multi-collinearity on data, its causes, its estimation in the data being evaluated, and the possibility of its removal. This problem is relatively difficult, and possibilities of its solving are restricted, which can best be prevented at the stage of performing the experiment itself. Moreover, the article presents further modifications of the regression method, namely the Deming and Passing–Bablok method. Key words: Multicollinearity, orthogonal regression

TECHNICKÉ NOVINKY

BOX NA NEBEZPEČNÉ LÁTKY BASIS-LINE: KOMPAKTNÍ POŽÁRNÍ OCHRANA NA PRACOVIŠTI Ochrana životního prostředí začíná na pracovišti. DENIOS nabízí svými novými boxy na nebezpečné látky Basis Line s požární odolností 30 minut řešení k uskladnění malých nádob. Obr. – Box na nebezpečné látky Basis-Line

Manipulace s hořlavými látkami patří ke každodenní činnosti ve výrobě. S novými boxy na nebezpečné látky Basis Line vyvinul DENIOS kompaktní řešení pro předpisové skladování těchto látek. Stabilní, práškově lakovaná konstrukce z ocelového plechu činí box na nebezpečné látky obzvláště robustním. Bezpečnostní prvek, který je známý především z velkých bezpečnostních skříní, nalezneme také u kompaktních boxů na nebezpečné látky: samouzavíratelné křídlové dveře. Na dně boxu je vestavěna vana se záchytným objemem 5 litrů

k zachycení případných úkapů nebezpečných látek. Integrovaný odvětrávací systém je připraven k připojení na technické větrání. Prostorově nenáročné a ekonomické Box na nebezpečné látky Basis Line je díky svým rozměrům 995 x 470 x 482 mm použitelný na každém pracovišti. Pomocí držáku může být snadno připevněn na zeď. Uživatel má tedy možnost skladovat nebezpečné látky přímo tam, kde jsou potřeba. To ušetří nejen čas, ale také minimalizuje riziko možných nehod při přepravě těchto látek. Avšak i přes tyto rozměry nabízí box na nebezpečné látky Basis Line dostatek prostoru pro uskladnění malých nádob jako jsou plechovky s barvami, spreje nebo bezpečnostní konve. Box na nebezpečné látky je k dostání také v uzamykatelné verzi. Díky tomu je umožněno chránit obsah boxu před neoprávněným přístupem.

Obr. – Hydraulické membránové dávkovací čerpadlo Orlita® Evolution

»»www.denios.cz

HYDRAULICKÉ ČERPADLA PRO RENTABILNÍ PROVOZ S EXCELENTNÍ FLEXIBILITOU ProMinent představuje mimořádně robustní a spolehlivou generaci hydraulických mem-



bránových dávkovacích čerpadel pod názvem ORLITA® Evolution. Vzhledem ke své modulární konstrukci mohou být čerpadla přizpůsobeny individuálně pro širokou škálu aplikací v ropném a plynárenském průmyslu, chemickém průmyslu, zpracování plastů a v mnoha dalších odvětvích. Čerpadla pracují v rozsahu 3–7 400 l/hod při protitlaku od 400 po 10 bar.

Nový, patentovaný regulátor membrány umožňuje plynulé nastavení délky zdvihu pro efektivní a flexibilní řízení toku s plně integrovanou ochranou proti přehřátí. Pohon čerpadel může být uspořádán buď vertikálně, nebo horizontálně. »»www.prominent.com

43

30. 5. 2016 13:09:33

VELETRHY A KONFERENCE

POWTECH A PARTEC 2016: SRDCE TECHNOLOGIÍ MECHANICKÉHO ZPRACOVÁNÍ BIJE V NORIMBERKU Po třech vydařených a událostmi nabitých dnech skončil 21. dubna POWTECH 2016, přední veletrh technologií mechanického zpracování, analytiky a manipulace s práškovými a sypkými materiály. Do veletržního centra v Norimberku se přišlo podívat 16 200 odborných návštěvníků, což je asi o sedm procent více než při předchozím ročníku. Veletrh POWTECH tak potvrdil svou roli rozhodujícího místa setkávání globální komunity zabývající se zpracováním sypkých hmot. Své inovace pro nové účinnější výrobní postupy představilo 891 vystavovatelů (6 firem z ČR). Bohatý odborný program se zhostil výzev oboru a představil progresivní řešení. Paralelně probíhajícího vědeckého kongresu PARTEC se zúčastnilo na 500 účastníků, kteří diskutovali o současných i budoucích tématech výzkumu částic.

Vystavovatelé: Nové kontakty a obchody 93 % firem potvrdilo v nezávislém průzkumu, že se dostaly do kontaktu se svými nejdůležitějšími cílovými skupinami, 92 % navázalo nové obchodní kontakty. Devět z deseti vysta-

vovatelů odjíždělo z veletrhu podle vlastního odhadu s vyhlídkou na uzavření obchodů na základě účasti na této akci. K nejsilnějším oblastem nabídky patřil obor výroby zařízení a komponent pro mechanické zpracování (43 %). Čtvrtina vystavovatelů prezentovala řešení základních postupů pro práškové a sypké materiály, přibližně 14 % se zabývalo obory měření, ovládání a automatizace a dalších 12 % informovalo o službách. Pokud jde o budoucnost, byli vystavovatelé většinou optimističtí: 47 % počítá s hospodářským růstem své branže, dalších 37 % vidí tendenci jako neměnnou.

Návštěvníci: optimističtí a zvídaví Ještě optimističtějšími se ukázali návštěvníci veletrhu POWTECH: 60 % potvrzuje rostoucí nebo silně rostoucí tendenci, pokud jde o ekonomickou situaci oboru, 37 % ovšem vychází z toho, že tendence hospodářského vývoje zůstane beze změny. Osm z deseti návštěvníků se podle průzkumu na základě návštěvy veletrhu rozhodlo, že v budoucnosti začne používat nové produkty. Zájem o novinky je také nejdůležitějším důvodem k návštěvě – uvedlo jej

49 % respondentů. 23 % návštěvníků přijelo na POWTECH, aby cíleně připravilo investice, podpořilo vlastní vzdělávání (35 %) nebo obstarali obchodní záležitosti (32 %).

POWTECH Technology Awards: oceněné inovace Už v první den veletrhu měly tři firmy důvod k oslavě: společnosti Tedima GmbH, Hecht Technologie GmbH a VEGA Grieshaber KG si z udílení cen POWTECH Awards odvezly domů jedno ze žádaných ocenění. V kategorii zpracovatelská zařízení a komponenty bylo vyznamenáno 3D těsnění společnosti Tedima. Firma Hecht získala ocenění za vyprazdňovací přístroj containment drum discharge station CFE-L v kategorii Pharma/Food a v kategorii měřicí, regulační a ovládací přístroje / charakterizace částic se prosadila společnost VEGA Grieshaber s radarovým hladinoměrem VEGAPULS 64. Příští POWTECH otevře své brány v Norimberku ve dnech 26. až 28. září 2017. »»www.powtech.de

ANALYTICA 2016: JEŠTĚ VÍCE MEZINÁRODNÍ Během čtyř květnových dnů (10.–13.5.2016) představilo více než 35 000 návštěvníkům veletrhu analytica některou ze svých produktových inovací, včetně řady světových premiér, celkem 1 244 vystavovatelů ze 40 zemí. Oproti minulému ročníku tak došlo k výraznému nárůstu podílu vystavovatelů i návštěvníků ze zahraničí, kteří tvořili 40% podíl. I díky tomu udržela analytica svou nepopiratelně vedoucí pozici světově nejdůležitějšího veletrhu laboratorní a analytické techniky a biotechnologií. Dr. Reinhard Pfeiffer, náměstek generálního ředitele Messe München, shrnuje: „Díky uvedení několika světových premiér analytica ukázala, že je číslem 1, a že je nejdůležitější hnací silou inovací v průmyslu a výzkumu.“ Siegbert Holtermüller , předseda technického poradního sboru veletrhu analytica a generální ředitel společnosti Olympus potvrdil charakter vedoucí role: „Průmysl potřebuje na analytice prezentovat své inovace na mezinárodní úrovni a diskutovat trendy jejich vývoje.“ Pohodová atmosféra, krásné teplé počasí a především pak přeplněné veletržní haly a přednáškové sály, byly jasným signálem, že průmysl je na tom dobře. Mathis Kuchejda, předseda obchodního sdružení pro analytickou a laboratorní techniku a biotechnologie – SPECTARIS, se domnívá, že: „Hlavní příčinu

44

Semináře_3-2016.indd 44

růstu v odvětví lze hledat za stále složitějšími regulatorními požadavky, jakož i vytvářením digitálních sítí a automatizací laboratorních procesů a přípravy vzorků. Tlak současně vytváří i rostoucí globalizace a potřeba vyšší bezpečnosti potravin nebo nedávný vývoj v oblasti zdravotní péče, kde se čím dál více prosazuje in-vitro diagnostika.“ Vědeckým vrcholem veletrhu byla třídenní analytica conference, které se zúčastnilo 1839 návštěvníků. Prof. Marion Thevis z Univerzity v Kolíně nad Rýnem říká: „Analytica conference je nesmírně důležitou akcí. Podporuje mezinárodní výměnu myšlenek a umožňuje

nám setkat se s výrobci analytických přístrojů, které jsou pro naši práci nesmírně důležité. Koneckonců, pokrok v této oblasti je jediná věc, která nám umožňuje nabídnout moderní a odpovídající analytické metody.“ Velkou pozornost návštěvníků veletrhu Analytica upoutali rovněž Live Labs a speciální fórum o bezpečnosti a zdraví na pracovišti. Zbývá dodat, že se na veletrhu představilo také 13 vystavovatelů z České republiky a čeština byla mezi návštěvníky slyšet velmi často. Příští ročník veletrhu analytica se uskuteční v Mnichově 10. až 13. dubna 2018. »»www.analytica.de


30. 5. 2016 13:10:20


16.–16.6.2016 Univerzita Pardubice

IFATCC – International Federation of Associations of Textile Chemist and Colorist Programme: – Tradition and high-tech development – keys to the textile market. – Emerging technologies as a challenging tool for textile innovations. – Bio-based materials and technologies. – Renewable natural resources. – (Multi) functional textiles. – Nano-based materials and technologies. – Textile surface treatment. – Digital printing/digital jet processing. – Advanced dyes and dyeing methods. – Advanced fibres. – Ecology and environment/green textile technologies. – Testing, physical and chemical analysis of textiles and textile processes. – Regulatory issues and limitations. Pořádá: AMCA, spol. s r.o., Praha I: http://ifatcc2016-pardubice.upce.cz/ 28.–31.7.2016 Clarion Congresss Hotel, Praha

CHISA 2016 – 22nd International Congress of Chemical and Process Engineering PRES 2016 – 19th Conference on Process Integration, Modelling and Optimisation for Energy Saving and Pollution Reduction Exhibition MARCHES Letošní sjezd českých a slovenských chemiků se koná v roce, ve kterém společně oslavíme 150. výročí založení ČSCH. Jak jistě víte, historie ČSCH přímo navazuje na Spolek českých chemiků, který vznikl v roce 1872 zásluhou profesorů Šafaříka, Štolby, Preise a Bauera a na Studentský přírodovědný spolek Isis, založený již v roce 1866. ČSCH je tak nejstarší českou chemickou odbornou společností. Pod hlavičkou oslav tohoto významného výročí proběhne řada akcí, o kterých vás budeme průběžně informovat na webových stránkách společnosti a na Facebooku. Hlavní část oslav proběhne právě na letošním sjezdu chemiků. Při organizaci odborného programu letošního sjezdu dostaly velký prostor odborné skupiny, novinkou je zařazení nové odborné sekce: Ekonomika a řízení chemického průmyslu. Přednášky budou probíhat na Novotného lávce, posterová sekce v Podolské vodárně. Sledujte aktuální zprávy a informace určené aktivním i pasivním účastníkům a nepropásněte důležité termíny. Pořádá: Česká společnost chemického inženýrství I: www.chisa.cz 4.–7.9.2016 Novotného lávka 5, Praha 1

68. Sjezd chemiků

Přehled sekcí a garantů: 1. Analytická chemie – doc. RNDr. T. Navrátil, Ph.D. 2. Anorganická chemie – prof. RNDr. P. Hermann, Ph.D.

3. Chemické vzdělávání a historie chemie – prof. RNDr. H. Čtrnáctová, CSc., RNDr. P. Zachař, CSc. 4. Jaderná chemie – doc. Ing. O. Lebeda, Ph.D. 5. Nanomateriálová chemie – prof. RNDr. R. Zbořil, Ph.D. 6. Organické materiály – doc. Ing. F. Bureš, Ph.D. 7. Polymery – Ing. J. Brožek, CSc. 8. Průmyslová chemie – doc. Ing. J. Lederer, CSc. 9. Termická analýza – prof. Ing. P. Šulcová, Ph.D. 10. Analýza dat – prof. RNDr. M. Meloun, DrSc. Registrace byla spuštěna již 19.1.2016! Pořádá: ČSCH, SCHS, ČSVTS a EuCheMS T: 221 082 383 I: http://sjezd.csch.cz/ 7.–9.9.2016, Top Hotel. Praha

27. Mikrobiologický kongres 27. Kongres Československé společnosti mikrobiologické, který se uskteční ve spolupráci s Mikrobiologickým ústavem Akademie věd České republiky, v.v.i., bude jako obvykle věnovaný všem oblastem základní i aplikované mikrobiologie a příbuzných oborů, tj. obecná mikrobiologie, fyziologie mikroorganismů, biotechnologie, biochemie, virologie, imunologie, studium primárních a sekundárních metabolitů, diagnostika mikroorganismů, lékařská a veterinární mikrobiologie, nové a hrozící infekce, lékařská mykologie, gnotobiologie, forenzní mikrobiologie, genomika, proteomika, transkriptomika, bioinformatika, environmentální mikrobiologie, biofilmy, mikrobiologie potravin, probiotika, mikrobiologie vody, bioremediace, biotransformace, sbírky mikroorganismů, obecná a experimentální mykologie, výuka mikrobiologie a další témata budou zařazena podle zájmu účastníků. V rámci programu budou uspořádány dva diskusní stoly: – (Bio) deteriorace kulturních památek. – Forensní genetika a mikrobiologie, archeogenetika a paleomikrobiologie. Kongres, pořádaný jednou za tři roky, je tradičním místem setkávání českých a slovenských mikrobiologů a odborníků z příbuzných oborů. Je místem pro výměnu zkušeností i navázání užitečných kontaktů. Více informací najdete na webu www.cssm.info, kde je i odkaz na on-line registraci. Studenti mohou požádat o odpuštění vložného; žádosti se přijímají do 15.5.2016. Uzávěrka pro registraci a zasílání abstraktů je 30.6.2016. I: www.cssm.info 13.–16.9.2016 Národní technická knihovna, Praha 6

XXV. biochemický sjezd Témata sjezdu:

1. Biochemie membrán a bioenergetika 2. Bioelektrochemie a bioanalytika



3. Bioinformatika a výpočetní biochemie 4. Biotechnologie 5. Buněčná signalizace a buněčná regulace 6. Glykobiochemie 7. Molekulární genetika v biochemii a medicíně 8. Pathobiochemie a klinická biochemie 9. Proteomika a metabolomika 10. Struktura a funkce biomolekul 11. Výuka biochemie 12. Vývojová a srovnávací biochemie 13. Xenobiochemie a molekulární toxikologie. Pořádá: Česká společnost pro biochemii a molekulární biologii a Slovenská spoločnost pre biochémiu a molekulárnu biológiu I: www.csbmb2016.cz 14.–15.9.2016 Graz University of Technology, Rakousko

ICPE 2016 – 7th International Congress on Pharmaceutical Engineering • Advanced Pharmaceutical Manufacturing • Continuous manufacturing • PAT for continuous manufacturing

• Regulatory aspects of continuous manufacturing. Pořádá: APV Arbeitsgemeinschaft für Pharmazeutische Verfahrenstechnik e.V., Mainz, DE I: www.apv-mainz.de 20.–21.9.2016 Hotel Don Giovani, Prague

APV/IPEC Europe Excipient Conference 2016 IPEC Europe and APV are delighted to invite you to our 5th annual conference on pharmaceutical excipients. As in previous years the conference will focus on “hot topics” in the area of excipient regulation and technology. As part of the programme we will offer three parallel workshops to provide practical, hands-on insight and discussion on pressing regulatory topics, with a view to developing joint solutions. These workshops will focus on the implementation of ICH Q3D, risk assessment for excipient GMP and atypical actives. This year’s regulatory session will highlight challenges of different international regulation in a global market with particular insights in regulatory requirements in Europe, in the United States and in China. How non-harmonised excipient regulations are managed will be explained from a global pharma company’s and an excipient supplier’s point of view. The technical and scientific part of the conference will be opened with a topic on drug-excipient interaction followed by the new regulatory situation of co-processed excipients and a way to fight counterfeiting. The drug formulation part of the programme includes excipients for biopharmaceuticals, nano-crystalline suspensions and how to overcome poor solubility of active ingredients. Last but not least you will get a comprehensive view on phospholipids and their pharmaceutical use. With this program we tried to gather different Dokončení na další straně

45

30. 5. 2016 13:10:20


aspects of excipients and combine regulatory and technical topics as they are the two sides of one coin. Once again, networking and exchange of information is a key feature of the event and table-top exhibitions aligned to the conference will encourage communication between suppliers and users as well. This conference is intended for professionals working in: • development, manufacture and quality, • distribution and sales, • qualification of suppliers, • application and kontrol of pharmaceutical excipients for medicinal products. Including 3 parallel workshop sessions: • ICH Q3D practical implementation challenges – a dual perspective – Manufacturer and excipient supplier, • Risk Assessment for Excipient GMP - Strategy to implement in a pharma company, • Atypical Actives – is there still a problem? The seminar is also intended for members of regulatory authorities and purchasing departments. Pořádá: APV Arbeitsgemeinschaft für Pharmazeutische Verfahrenstechnik e.V., Mainz, DE I: www.apv-mainz.de 3.–6.10.2016 Hotel DUO, Praha 9

INDC – 16th International Nutrition and Diagnostics Conference Cílem konference je pochopení vztahu a spojení mezi výživou a klinickou diagnostikou. INDC je tradičním místem setkávání pro lidi, kteří se zajímají o to, jak strava ovlivňuje naše zdraví, pracovní výkonnost, pocity a stárnutí. Letošní ročník přivítá odborníky z oblastí jako je výživa, klinická biochemie, potravinářské technologie, analytická chemie a medicína. INDC neustále roste, a to se odráží i na každoroční účasti až 44 národností z celého světa a množství vědeckých příspěvků z různých oborů. Setkání bude obsahovat rozsáhlý vědecký program přednášek a prezentace posterů, které se zaměří na poskytování nejnovějších výsledků výzkumu pro řešení různých problémů, kterým dnešní odborníci čelí. Pořádá: RADANAL s.r.o., Pardubice I: www.indc.cz

firem z Číny. Čínským vystavovatelům je letos vyhrazen celý pavilon A1. “Z hlediska naplněnosti veletrhu k datu jsme na tom nejlépe za několik posledních let,” pochvaluje si zájem vystavovatelů ředitel MSV Ing. Jiří Rousek. “Pět měsíců před zahájením je většina hal téměř obsazena, takže firmy, které se chtějí zúčastnit, by s přihláškou neměly váhat. Pokud nechtějí vystavovat na venkovních výstavních plochách, mají právě nyní poslední příležitost vybrat si výstavní plochu v pavilonu.” Průmysl 4.0 uvidíme přímo v expozicích Hlavním tématem ročníku byl stejně jako loni vyhlášen Průmysl 4.0 – integrovaný a automatizovaný průmysl, který je novou a nastupující čtvrtou etapou průmyslové revoluce. Zatímco před rokem nový směr ukazovala speciální výstava, letos bude Průmysl 4.0 prezentován přímo v expozicích vystavovatelů. V souvislosti s tématem Průmysl 4.0 se zaměří pozornost především na klíčové inovativní technologie automatizace, robotizace, digitalizace a zasíťování. Zajímavou novinku určenou do chytrých továren budoucnosti představí společnost KUKA Roboter CEE, která na MSV pravidelně uvádí na trh inovativní výrobky. Mobilní robot KMR iiwa (zkratka pro KUKA Mobile Robotics inteligent industrial working assistant) v sobě zahrnuje autonomní mobilní platformu a průmyslový robot LBR iiwa, první sériově vyráběný robot pro přímou spolupráci s člověkem, který se české veřejnosti poprvé představil na MSV 2014. Integrovaný systém navigace v kombinaci s bezpečnostními laserovými skenery umožňuje mobilnímu robotu KMR iiwa včasnou detekci překážek a tím i bezpečný pohyb v prostoru výrobních linek, kde může sdílet společné cesty s lidmi a dalšími logistickými manipulátory. Díky použitému technickému řešení tedy není nutná žádná zvláštní ochrana ani dodatečné úpravy tras. Roboty KMR iiwa se pohybují bezpečně, zcela autonomně a bez kabelů, jak dokazuje i jejich nasazení v hlavním výrobním závodu firmy KUKA v Augsburgu. Roboty zde jsou použity jako nezávislí a přemístitelní výrobní asistenti bez omezení jejich okolním prostředím, což je ideální základ pro splnění požadavků Průmyslu 4.0.

O účast na letošním ročníku MSV je mimořádný zájem a v pavilonech zbývají už poslední volná místa. Návštěvníky brněnského výstaviště čeká nejrozsáhlejší přehlídka průmyslových technologií za pět posledních let. Sudé ročníky Mezinárodních strojírenských veletrhů jsou tradičně bohatší, protože se v jediném termínu konají také specializované veletrhy IMT, FOND-EX, WELDING, PLASTEX a PROFINTECH.

V rámci MSV 2016 proběhne také tradiční průřezový projekt AUTOMATIZACE – měřicí, řídicí, automatizační a regulační technika, který je pořádán ve spolupráci s Elektrotechnickou asociací ČR a zviditelňuje možnosti využití automatizační techniky v jednotlivých oborech veletrhu. Vedle již zmíněné společnosti KUKA Roboter CEE jsou přihlášeni také další lídři oboru jako FANUC Czech, MITUTOYO Česko, OLYMPUS Czech Group, UNIS nebo HARTING. Noví vystavovatelé se hlásí z České republiky, Rakouska, Německa a Polska.

Zároveň vzrostl zájem zahraničí, odkud na veletrh přicestuje již více než polovina vystavovatelů. Zejména se očekává rozsáhlá účast

Letošní zvýšený zájem o účast je také zásluhou konání bienálních technologických veletrhů,

3.–7.10.2016 Výstaviště Brno

MSV 2016 – Strojírenský veletrh bude největší za posledních pět let

46


Tradiční i noví vystavovatelé

které vždy v sudých letech akcentují obory slévárenství, svařování, povrchové úpravy a zpracování plastů. Všechny čtyři veletrhy se naplňují velmi dobře a zejména zájem o Mezinárodní veletrh plastů, pryže a kompozitů PLASTEX překračuje očekávání pořadatelů. Účast na veletrhu PLASTEX 2016 již dnes překročila skutečnost roku 2014 a vystavovatelé jsou vedle tradiční haly G1 umísťováni také do sousední haly G2. Z lídrů oboru nechybí prakticky žádný a přihlášeny jsou firmy jako ARBURG, WITTMANN BATTENFELD CZ, KUBOUŠEK, MORETTO, ENGEL, LUGER nebo VACULA. Po delší době se představí společnosti RADKA a PARAMO. Nováčků je přihlášeno již třicet, vedle domácích to budou rovněž noví vystavovatelé z Rakouska, Německa, Dánska, Maďarska, Itálie, Portugalska, Polska a Slovenska. Řada zemí se na veletrhu bude prezentovat oficiálním stánkem s kolektivní prezentací firem. Vedle Číny chystají oficiální expozice také další asijské státy, potvrzena již je Korea zastoupená agenturou KOTRA (Korea Trade-Investment Promotion Agency) a v jednání je Thajsko. Rusko bude zastoupeno prezentací města Sankt Petěrburg zaměřenou na inovativní podnikání, vzdělávání a výzkum, oficiální expozice na MSV otevřou také Německo, Slovensko, Rakousko, Francie a další státy. Na veletrhu PLASTEX bude vůbec poprvé vystavovat Portugalský plastikářský svaz, který na rozsáhlém stánku představí nabídku portugalských výrobců. Doprovodné projekty a konference Součástí MSV zůstávají osvědčené akce jako výstava 3D digitální technologie nebo projekt Transfer technologií a inovací, kde se komerčním partnerům prezentují výzkumná centra a technické vysoké školy. Návštěvníci je tentokrát naleznou v pavilonu Z. V pavilonu Z bude opět umístěn také ElectroPark – přehlídka novinek členských firem Elektrotechnické asociace ČR – a nově tematická expozice Multifunkční obrábění. Dále se ve čtvrtek 6. října uskuteční tradiční jednodenní veletrh pracovních příležitostí v technických oborech JobFair MSV. V pavilonu A2 bude k vidění interaktivní prezentace vzorové balicí linky Packaging Live a první dva dny veletrhu kooperační platforma Kontakt-Kontrakt, organizovaná Regionální hospodářskou komorou Brno. I: www.msv.cz 7.–8.11.2016 hotel Jezerka, Seč u Chrudimi

IX. Konference pigmenty a pojiva

Odborná událost zaměřená na aplikovaný výzkum a vývoj v oblasti pigmentů, pojiv a specialit pro povrchové úpravy a výrobu nátěrových hmot. Již nyní je zaregistrováno téměř 20 přednášek a posterů. Hlavním sponzorem konference je společnost Synthesia a.s., partnerem je Nicolet CZ s.r.o. a očekávají se prezentace dalších téměř dvou desítek firem. Pořádá: CHEMAGAZÍN s.r.o. ve spolupráci s ÚChML, FCHT, Univerzity Pardubice I: www.pigmentyapojiva.cz


30. 5. 2016 13:10:20

10. mezinárodní veletrh obráběcích a tvářecích strojů

58. mezinárodní strojírenský veletrh

MSV 2016

IMT 2016

MSV 2016

Poslední volná místa – neváhejte!

3.–7. 10. 2016 Brno – Výstaviště

www.bvv.cz/msv

Čína – partnerská země MSV 2016

Kompletní řešení mikrobiálního monitorování vzduchu Poznejte nejnovější generaci aeroskopů! Aeroskopy MAS-100® pro mikrobiální monitorování vzduchu jsou určené pro Vaše individuální potřeby.

www.merckmillipore.cz, www.mecomm.cz www.merckmillipore.sk, www.mecomm.sk

AKTUÁLNÍ INFORMACE Z CHEMICKÉHO PRŮMYSLU A LABORATORNÍ PRAXE

Recommend Documents