SBORNÍK WORKSHOP STUDENTSKÝCH PRACÍ 2013 Téma: Elektromembránové a tlakové membránové procesy 10.-11. října 2013, Liberec
Organizátoři workshopu: MemBrain s.r.o. Pod Vinici 87, 471 27 Stráž pod Ralskem e-mail:
[email protected] www: http://www.membrain.cz Technická univerzita v Liberci Studentská 1402/2,460 01 Liberec I-Staré Město e-mail:
[email protected] www: http://www.tul.cz Česká membránová platforma o. s. U Synagogy 3001, 470 01 Česká Lípa e-mail:
[email protected] www: http://www.czemp.cz
© Česká membránová platforma o.s., 2013 ISBN 978-80-904517-1-1 ISSN 2336-1670
ODBORNÁ KOMISE Předseda odborné komise Ing. Miroslav Bleha, CSc., ÚMCH AV ČR, v.v.i. Praha Členové odborné komise Dr. Ing. Vlastimil Fíla, VŠCHT Praha Ing. Marek Bobák, Ph.D., MemBrain s.r.o., Stráž pod Ralskem Ing. Jan Křivčík, MemBrain s.r.o., Stráž pod Ralskem Ing. Lubomír Machuča, MemBrain s.r.o., Stráž pod Ralskem Ing. Stanislav Petrík, CSc., TU v Liberci Ing. David Tvrzník, Ph.D., MemBrain s.r.o., Stráž pod Ralskem
ODBORNÁ RECENZE Doc. Ing. Milan Šípek, CSc., VŠCHT Praha Ing. Jan Thomas, Ph.D., VŠB TU Ostrava Dr. Ing. Vlastimil Fíla, VŠCHT Praha
ÚVOD Je nám potěšením, představit Vám sborník prvního ročníku workshopu studentských prací, ve kterém jsou publikovány výsledky studentských stáží zajišťovaných společností MemBrain s.r.o. v rámci studentského programu. Ve sborníku jsou dále prezentovány tematicky související práce vědců z Ústavu pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace Technické univerzity v Liberci. Práce jsou zaměřeny především na využití elektromembránových a tlakových membránových procesů. Hlavním cílem dvoudenního workshopu studentských prací je prohloubení rozsahu spolupráce Membránového inovačního centra MemBrain s.r.o. (MIC) s vysokými školami a akademickými pracovišti jak v ČR, tak v zahraničí. V rámci workshopu studenti představí formou ústních prezentací a posterů výsledky, kterých dosáhli v rámci letního studentského programu. Studentský program pořádá a odborně zastřešuje tým vědecko-výzkumných pracovníků společnosti MemBrain s.r.o. Kvalitu studentských prací bude hodnotit komise složená z odborníků z oblasti elektromembránových a tlakových membránových procesů z akademické a průmyslové sféry. Nejlepší práce budou oceněny finančními a věcnými cenami, které věnují společnosti MEGA a.s. a Česká membránová platforma o.s. Sborník prvního ročníku workshopu studentských prací vznikl ve spolupráci MemBrain s.r.o., Ústavu pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace Technické univerzity v Liberci a České membránové platformy o.s. Součástí sborníku je CD obsahující abstrakty, texty přednášek a recenze jednotlivých prací, zpracované odbornými hodnotiteli. Hlavním přínosem pro účastníky workshopu z řad studentů by měla být zkušenost s prezentací a obhájením výsledků své práce před odborným publikem, navázání nových kontaktů a nabytí zkušeností s výzkumem, vývojem a aplikacemi v oboru membránových procesů. Propagace výsledků, kterých studenti dosáhli, přispěje k popularizaci a rozvoji membránového oboru a k podpoře mladé generace v oblasti studia technických oborů. Věříme, že nově vzniklý workshop si v budoucnu vybuduje tradici a stane se místem pro setkání mladých vědců s odborníky z akademické a průmyslové sféry.
Česká membránová platforma o.s. MemBrain s.r.o. Ústav pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace Technické univerzity v Liberci
POSOUZENÍ PUBLIKOVANÝCH PRACÍ Všechny publikované práce byly recenzovány komisí složenou z odborníků v oboru membránových procesů, Dr. Ing. Vlastimilem Fílou z Vysoké školy chemicko-technologické v Praze, Ing. Janem Thomasem, Ph.D. z Vysoké školy báňské v Ostravě a doc. Ing. Milanem Šípkem, CSc. z Vysoké školy chemicko-technologické v Praze. Celkem bylo recenzováno 32 prací včetně abstraktů a full textů zveřejněných ve sborníku a na přiloženém CD, z toho 24 ze společnosti MemBrain s.r.o. a 8 z Technické univerzity v Liberci. Komise recenzentů posuzovala odbornou a formální úroveň prací. Recenzenti doporučili některé příspěvky obsahující formální chyby k přepracování a na základě jejich hodnocení byly tyto práce před zařazením do sborníku autory revidovány. Recenze jednotlivých prací jsou zveřejněny na přiloženém CD. Všichni recenzenti ocenili velmi dobrou úroveň příspěvků a doporučili jejich prezentaci na Workshopu studentských prací 2013, který se koná ve dnech 10.-11. října 2013 v Liberci. Odborná komise stojí před nesnadným úkolem vybrat a ocenit tři nejlepší práce, neboť velmi dobrá úroveň všech prací ukazuje na tvůrčí schopnosti studentů, kteří pod vedením zkušených školitelů dosahují vynikajících vědeckých výsledků. Prezentace výsledků jejich práce na tomto workshopu jistě přispěje k jejich dalšímu odbornému růstu. Konání takového workshopu má nesporný význam a pro studenty představuje velkou zkušenost.
Doc. Ing. Milan Šípek, VŠCHT Praha
OBSAH The Impact of Spacer Thickness on the Electrodialysis Performance Anna Krejčí, Natália Káňavová
9
Drinking Water pH Control by Electrodialysis with Bipolar Membranes Miloš Toulec, Tomáš Kotala
10
Revision of the Working Process 203 - Output Control Measurement of Physical and Electrochemical Properties of Membranes Radek Pošvař, Gabriela Danihelová, David Neděla
11
Investigation of Reverse Electrodialysis D. Zhang, J. Křivčík
12
Organoleptic Properties Change of Apple Cider by Electrodialysis with Bipolar Membranes Jiří Vrána, Tomáš Kotala
14
Characterization of Electrodeionization Unit J. Dundálek, D. Tvrzník
16
Wine Clarification on Microfiltration Membrane based on Nanofibers Ondřej Dlask, Jan Kinčl
17
Model Wood Hydrolyzate Solution Deacidification Josef Pošmourný, Tomáš Kotala
18
Determination of Mechanical Properties of Ion Exchange Resins and Ion Exchange Membranes Stanislav Nevyhoštěný, Ladislav Zich
20
Influence of Net Spacer Type on Electrodialysis Internal Leakage Kristýna Švecová, Jan Křivčík
21
The Proposal for Processing Concentrate from Whey Demineralization Martina Škodová, Jiří Ečer
22
The Impact of Membrane Electrochemical Properties on the Mass Transfer in Electrodialyser Martina Benedeková, Natália Káňavová
24
Deacidification of Red Wine by Electrodialysis with Bipolar Membranes V. Červenka, N. Savchuk
25
Selectivity Study of the New Development Types of Ion-exchange Membranes M. Špitalský, D. Neděla
26
Determination of the Transfer Numbers of New Developmental Types of Ion-Exchange Membranes K. Nečasová, D. Neděla
27
Effect of Heavy Metal Ions on Membrane Properties Ivana Maštalská, Robert Válek
28
The Use of Bipolar Membranes Electrodialysis for the Production of Acids and Bases from Seawater Michal Kulhavý, Tomáš Kotala
29
Efficiency of Cleaning Fouled Membranes after Wine Stabilization by Electrodialysis Petr Vojtek, Radek Halama
30
The Impact of the Diluate Chamber Geometry on the Mass Transfer Coefficient in Electrodialysis Marek Smolný, Natália Káňavová
31
Dry Anaerobic Fermentation Jan Poláček, Miroslav Zgažar
32
Electrodeionisation Module Performance While Processing Colloidal Solutions Markéta Šimůnková, Jaromír Marek
34
Influence of Ion-exchange Membrane Type on Electrodialysis Performance Zayana Khamurova, Jan Křivčík
35
Production of Sulfuric Acid and Caustic Soda from Sodium Sulfate by Means of Heterogeneous Bipolar Electrodialysis Jan Kroupa, Jiří Cakl, Jan Kinčl
36
Stabilization of Production Heterogeneous Ion-exchange Membranes Jana Leskovjanová, Gabriela Lencová
38
Submicron Particle Separation from Contaminated Oil Jakub Hrůza, Michal Komárek
39
Humidity Transfer Measurement on Special Textiles and Membranes Petr Exnar
41
The Method for Evaluation of Nanofibrous Resonant Membrane Behaviour K. Kalinová
43
Effect of Polymer Blends in the Electrospinning Process Lenka Martinová and Daniela Lubasová
45
Silica Doixide Nanofibers – Properties and Applications Mgr. Irena Lovětinská-Šlamborová, Ph.D.
48
Industrial Production Technologies for Nanofiber Materials Stanislav Petrík
50
Antibacterial Hybrid Coatings – Properties and Applications Veronika Zajícová, Irena Lovětínská – Šamborová, Petr Exnar
53
Biocide Modification of Ultrafiltration Membranes by Using Nanofiber Structures Jan Dolina, Tomas Jiricek, Tomas Lederer
55
ABSTRAKTY
SEZNAM ÚČASTNÍKŮ Účastník
Instituce
B Benedeková Martina
Slovak University of Technology, Faculty of Chemical and Food Technology, Department of Chemical and Environmental Engineering, Radlinského 9, 812 37 Bratislava, Slovak Republic
C Cakl Jiří
Institute of Environmental and Chemical Engineering, Faculty of Chemical Technology, University of Pardubice, Studentská 576, 53210 Pardubice, Czech Republic
Č Červenka Vojtěch
VŠB-Technical University of Ostrava, Faculty of Mining and Geology, Technology and Water Management, 17. listopadu 15/2172,708 33 Ostrava - Poruba, Czech Republic
D Danihelová Gabriela
MemBrain s.r.o., Pod Vinicí 87, 471 27 Stráž pod Ralskem, Czech Republic
Dlask Ondřej
Technical University of Liberec, Faculty of Mechatronics, Informatics and Interdisciplinary Studies, Nanotechnology, Studentská 2, 461 17 Liberec, Czech Republic
Dolina Jan
Technical University of Liberec, Centre for Nanomaterials, Advanced Technologies and Innovation, Studentská 1402/2, 461 17 Liberec 1, Czech Republic
Dundálek J.
ICT Prague, Faculty of Chemical Engineering, Technická 5, 166 28 Praha 6, Czech Republic
E Ečer Jiří
MemBrain s.r.o., Pod Vinicí 87, 471 27 Stráž pod Ralskem, Czech Republic
Exnar Petr
Institute for Nanomaterials, Advanced Technologies and Innovation, Technical University of Liberec, Liberec, Czech Republic
H Halama Radek
MemBrain s.r.o., Pod Vinicí 87, 471 27 Stráž pod Ralskem, Czech Republic
Hrůza Jakub
Department of nanotechnology and informatics, Laboratory of nanomaterial application Technical University in Liberec, The Centre for Nanomaterials, Advanced Technologies and Innovation, Studentska 1402/2, 461 17 Liberec 1, Czech Republic
J Jiříček Tomáš
Technical University of Liberec, Centre for Nanomaterials, Advanced Technologies and Innovation, Studentská 1402/2, 461 17 Liberec 1, Czech Republic
K Kalinová Klará
Centre for Nanomaterials, Advanced Technologies and Innovations, Technical University of Liberec, Studentska 2, 46117 Liberec, Czech Republic
Káňavová Natália
MemBrain s.r.o., Pod Vinicí 87, 471 27 Stráž pod Ralskem, Czech Republic
Khamurova Zayana
Technical University of Liberec, Faculty of Textile Engineering, Department of nonwovens and nanofibrous materials, Studentská 2, 461 17 Liberec, Czech Republic
Kinčl Jan
MemBrain s.r.o., Pod Vinicí 87, 471 27 Stráž pod Ralskem, Czech Republic
Komárek Michal
Department of nanotechnology and informatics, Laboratory of nanomaterial application Technical University in Liberec, The Centre for Nanomaterials, Advanced Technologies and Innovation, Studentska 1402/2, 461 17 Liberec 1, Czech Republic
Kotala Tomáš
MemBrain s.r.o., Pod Vinicí 87, 471 27 Stráž pod Ralskem, Czech Republic
Krejčí Anna
ICT Prague, Faculty of Chemical Engineering, Department of Chemical Engineering, Technická 5, 166 28 Praha 6 – Dejvice, Czech Republic
Kroupa Jan
Institute of Environmental and Chemical Engineering, Faculty of Chemical Technology, University of Pardubice, Studentská 576, 53210 Pardubice, Czech Republic
Křivčík Jan
MemBrain s.r.o., Pod Vinicí 87, 471 27 Stráž pod Ralskem, Czech Republic
Kulhavý Michal
University of Pardubice, Faculty of Chemical Technology, Department of Chemical Engineering, Studentská 95, 532 10 Pardubice 2, Czech Republic
L Lederer Tomáš
Technical University of Liberec, Centre for Nanomaterials, Advanced Technologies and Innovation, Studentská 1402/2, 461 17 Liberec 1, Czech Republic
Lencová Gabriela
MemBrain s.r.o., Pod Vinicí 87, 471 27 Stráž pod Ralskem, Czech Republic
Leskovjanová Jana
Technical University Brno, Faculty of Chemistry, Department of Chemistry and Technology of Environment, Purkyňova 464/118, 612 00 Brno, Czech Republic
Lovětínská – Šlamborová Irena
Technical University of Liberec, Institute for Nanomaterials, Advanced Technologies and Innovation, Laboratory for Biomedical Applications, Liberec, Czech Republic
Lubasová Daniela
Technical University of Liberec, Institute for Nanomaterials, Advanced Technology and Innovation, Liberec, Czech Republic
M Marek Jaromír
MemBrain s.r.o., Pod Vinicí 87, 471 27 Stráž pod Ralskem, Czech Republic
Martinová Lenka
Technical University of Liberec, Institute for Nanomaterials, Advanced Technology and Innovation, Liberec, Czech Republic
Maštalská Ivana
Institute of Chemical Technology Prague, Faculty of Environmental Technology, Technická 5, 166 28 Praha 6 – Dejvice, Czech Republic
N Nečasová Kateřina
University of Pardubice, Faculty of Chemical Technology, Studentská 95, 532 10 Pardubice 2, Czech Republic
Neděla David
MemBrain s.r.o., Pod Vinicí 87, 471 27 Stráž pod Ralskem, Czech Republic
Nevyhoštěný Stanislav
Technical University of Liberec, Faculty of Mechatronics, Informatics and Interdisciplinary Studies, Studentská 2, 461 17 Liberec, Czech Republic
P Petrík Stanislav
Institute for Nanomaterials, Advanced Technologies and Innovation, Technical University of Liberec, Liberec, Czech Republic
Poláček Jan
Czech University of Life Sciences Prague, Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources, Kamýcká 129, Praha 6 – Suchdol, 165 21, Czech Republic
Pošmourný Josef
Technical University of Liberec, Faculty of mechatronics, Informatics and Interdisciplinary Studies, Studentská 1402/2, 46117 Liberec 1, Czech Republic
Pošvař Radek
ICT Prague, Faculty of Chemical Engineering, Department of Analytical Chemistry, Technická 5, 166 28 Praha 6 – Dejvice, Czech Republic
S Savchuk Nataliya
MemBrain s.r.o., Pod Vinicí 87, 471 27 Stráž pod Ralskem, Czech Republic
Smolný Marek
University of Pardubice, Faculty of Chemical Technology, Studentská 95, 532 10 Pardubice 2, Czech Republic
Š Šimůnková Markéta
ICT Prague, Department of Power Engineering, Technická 5, 166 28 Praha 6 – Dejvice, Czech Republic
Škodová Martina
ICT Prague, Faculty of Environmental Technology, Department of Water Technology and Environmental Engineering, Technická 5, 166 28 Praha 6 – Dejvice, Czech Republic
Špitalský Martin
University of Pardubice, Faculty of Chemical Technology, Studentská 95, 532 10 Pardubice 2, Czech Republic
Švecová Kristýna
The University of West Bohemia – Faculty of Mechanical Engineering, Univerzitní 22, 306 14 Plzeň, Czech Republic
T Toulec Miloš
ICT Prague, Faculty of Chemical Engineering, Department of Chemical Engineering, Technická 5, 166 28 Praha 6 – Dejvice, Czech Republic
Tvrzník David
MemBrain s.r.o., Pod Vinicí 87, 471 27 Stráž pod Ralskem, Czech Republic
V Válek Robert
MemBrain s.r.o., Pod Vinicí 87, 471 27 Stráž pod Ralskem, Czech Republic
Vojtek Petr
Institute of Chemical Technology Pardubice, Faculty of Chemical Engineering, Department of Chemical Engineering, Studentská 95, 532 10 Pardubice 2, Czech Republic
Vrána Jiří
ICT Prague, Faculty of Chemical Engineering, Department of Chemical Engineering, Technická 5, 166 28 Praha 6 – Dejvice, Czech Republic
Z Zajícová Veronika
Technical University of Liberec, Institute for Nanomaterials, Advanced Technologies and Innovation, Laboratory for Biomedical Applications, Liberec, Czech Republic
Zgažar Miroslav
MemBrain s.r.o., Pod Vinicí 87, 471 27 Stráž pod Ralskem, Czech Republic
Zhang D.
Erasmus Mundus EM3E-Membrane Engineering Master, University Montpellier 2, University Paul Sabatier-Toulouse 3 (France), Institute of Chemical Technology Prague (Czech Republic), University of Twente (The Netherlands)
Zich Ladislav
MemBrain s.r.o., Pod Vinicí 87, 471 27 Stráž pod Ralskem, Czech Republic
SBORNÍK WORKSHOP STUDENTSKÝCH PRACÍ 2013 Editor:
Česká membránová platforma o.s.
Vydala:
Česká membránová platforma o.s. U Synagogy 3001, 470 01 Česká Lípa
Tisk:
Rudolf Živec - reklamní agentura DEUS Pivovarská 670, 470 01 Česká Lípa
Rok vydání:
2013
ISBN:
978-80-904517-1-1
ISSN:
2336-1670