Grupa badawcza technologii chemicznej
Sekcja Skalowania i Pilotażu
Specjalizujemy się w badaniach i projektowaniu procesów jednostkowych oraz ciągów technologicznych, a także w przeskalowaniu syntezy organicznej i procesów rozdziału dla przemysłu chemicznego.
Nasze kompleksowe podejście łączy innowacyjne technologie z nowoczesnymi, komputerowo wspomaganymi metodami badawczymi, dostarczając klientom efektywne, skalowalne i gotowe do wdrożenia rozwiązania.
Jako jedyni w Polsce jesteśmy członkiem konsorcjum UNIFAC Dortmund, dysponując zaawansowanymi narzędziami do predykcji równowag ciecz-para w układach rzeczywistych. Nasze bazy fizykochemiczne, obejmujące substancje czyste, równowagi dwuskładnikowe VLE, równowagi SLE oraz dane azeotropowe, umożliwiają precyzyjne modelowanie procesów i wspierają rozwój wydajnych technologii przemysłowych.
OFERTA BADAWCZA:
- badania laboratoryjne i wielkolaboratoryjne oraz analitykę nowych ścieżek syntezy, obejmujących m. in. procesy uwodorniania, odwodornienia, alkilacji, izomeryzacji sprzęgania, utleniania itd. Badania nad przebiegiem reakcji chemicznych prowadzone są w warunkach ciśnieniowych, zarówno w sposób periodyczny jak i ciągły w reaktorach ze stałym złożem katalizatora w celu ich udoskonalenia, testowania nowych katalizatorów lub nowych rozwiązań;
- procesy rozdziału i oczyszczania mieszanin za pomocą metod jak: rektyfikacja (w warunkach od próżniowych do ciśnieniowych do 10 barG), krystalizacja (rozpuszczalnikowa, ze stopu), ekstrakcja (w tym w rozpuszczalnikach w stanie nadkrytycznym np. CO2), ekstrakcja przy użyciu cieczy jonowych lub rozpuszczalników DES, procesy membranowe;
- synteza i zastosowania cieczy jonowych (IL) i rozpuszczalników DES (ang. deep eutectic solvent) w procesach rozdziału, procesach katalitycznych i innych;
- modelowanie komputerowe w komercyjnych symulatorach procesowych (Chemcad), rozszerzone o dodatkowe pakiety do predykcji równowag fizykochemicznych (odwzorowanie pracy w stanach stacjonarnych reaktorów chemicznych, aparatów kolumnowych wymiany ciepła i masy, procesów oczyszczania gazów), w celu oszacowania kosztów i nakładów przeskalowania procesu;
- integracja wdrażanych rozwiązań dla istniejących instalacji (w tym przeskalowanie), określanie „wąskich gardeł” pracujących instalacji;
- korelowanie i implementacja danych doświadczalnych do modeli, predykcja właściwości fizykochemicznych oraz walidacja z rzeczywistymi danymi eksperymentalnymi
Zapewniamy kompleksową analizę materiałów i produktów – od chemii i polimerów, po kosmetyki i materiały przemysłowe. Łączymy nowoczesne zaplecze laboratoryjne z wieloletnim doświadczeniem eksperckim, realizując zarówno badania aplikacyjne, jak i zaawansowane analizy fizykochemiczne, chromatograficzne i spektroskopowe.
Oferujemy kompletny pakiet badań jakościowych, walidacyjnych i rozwojowych, wspierając producentów w doskonaleniu technologii, kontroli jakości oraz spełnianiu wymagań norm krajowych i międzynarodowych.
ANALIZA ZWIĄZKÓW ORGANICZNYCH, POLIMERÓW I TWORZYW SZTUCZNYCH:
- identyfikacja związków organicznych, polimerów, tworzyw sztucznych, farb, klejów, spoiw, itp. metodami spektrofotometrycznymi i chromatograficznymi;
- identyfikacja i badania struktury nielotnych substancji organicznych, np. polimerów syntetycznych i naturalnych, produktów biochemicznych, geochemicznych metodą Py/GC/FTIR;
- oznaczanie średnich ciężarów cząsteczkowych i rozrzutu ciężarów cząsteczkowych polimerów metodą chromatografii żelowej (GPC);
- badania analityczne związków organicznych metodami spektrofotometrii absorpcyjnej FTIR i UV-VIS;
- badania utwardzania i sieciowania związków wielkocząsteczkowych metodą FTIR (oznaczanie grup funkcyjnych);
- analiza składu (identyfikacja lotnych składników) mieszanin związków organicznych metodami GC/MS i GC/AED;
- oznaczanie śladowych ilości substancji toksycznych (monomerów i rozpuszczalników) w wyrobach z tworzyw sztucznych i innych metodą GC z wykorzystaniem techniki head-space, detektorów płomieniowo-jonizacyjnych (GC/FID) oraz detektorów emisji atomowej (GC/AED) i wychwytu elektronów (GC/ECD);
- oznaczanie zawartości alkoholi C1–C3 w wyrobach chemii gospodarczej i wyrobach farmaceutycznych metodą GC/FID;
- oznaczanie zawartości kwasów organicznych, węglowodorów, alkoholi, estrów i ketonów w próbkach gazowych metodą GC/FID;
- badanie migracji do płynów modelowych symulujących żywność oraz emisji do atmosfery śladowych ilości substancji z wyrobów wykonanych z tworzyw sztucznych metodami spektrofotometrycznymi i chromatograficznymi;
- kontrola czystości surowców chemicznych oraz badanie procesów technologicznych metodami UV, GC, FTIR i AAS.
KONTAKT
dr inż. Dominika Kubica
tel. +48 517 883 165
dominika.kubica@ichp.lukasiewicz.gov.pl
mgr Małgorzata Walkiewicz
tel. +48 517 883 168
malgorzata.walkiewicz@ichp.lukasiewicz.gov.pl
ANALIZA CHEMICZNA, BADANIA CZYSTOŚCI I IDENTYFIKACJA
- oznaczanie lotnych związków zapachowych i aromatów metodą GC-MS
- oznaczanie związków organicznych w surowcach kosmetycznych metodami chromatografii gazowej (GC/MS, GC/FID)
- identyfikacja lotnych związków organicznych w różnych matrycach techniką SPME-GC/MS i HS- GC/MS
- analiza próbek gazowych metodami GC/MS oraz GC-FID/TCD
- analiza tożsamości i czystości substancji chemicznych metodami GC/MS, HPLC, GC/FID
- analiza składu rozpuszczalników metodami chromatografii gazowej
- oznaczanie kationów i anionów w roztworach wodnych i w gazie z zastosowaniem chromatografii jonowej (CI)
- oznaczanie zawartości wody w wodorze metodą CRDS
- oznaczanie zawartości wody metodą miareczkowania kulometrycznego Karla Fischera wg PN-EN ISO 12937 i ASTMD 6304
- oznaczanie zawartości wody metodą miareczkowania potencjometrycznego Karla Fischera
- oznaczanie indeksu bromowego za pomocą miareczkowania kulometrycznego wg ASTMD1492
- oznaczanie liczby bromowej za pomocą miareczkowania kulometrycznego
- oznaczanie gęstości – metodą areometrem wg ASTMD 1298 i PN-EN ISO 3675
- oznaczanie gęstości – metodą z piknometrem
- oznaczanie zawartości wody wolnej wg ASTMD 2709
- oznaczanie zawartości substancji niezmydlających w olejach i tłuszczach roślinnych oraz zwierzęcych wg PNISO 3596
- oznaczanie zanieczyszczeń nierozpuszczalnych w olejach i tłuszczach roślinnych oraz zwierzęcych wg PN-EN ISO 663
- oznaczanie liczby jodowej wg PN-EN 14111
- oznaczanie liczby nadtlenkowej w olejach i tłuszczach roślinnych oraz zwierzęcych wg PN-EN ISO 3960
- oznaczanie liczby zmydlania wg PN-C-04043
- oznaczanie liczby kwasowej wg PN-EN 14104 i PN-ISO 660
- oznaczanie zawartości wody i substancji lotnych w olejach i tłuszczach roślinnych oraz zwierzęcych wg PN-EN ISO 662
- oznaczanie punktu anilinowego wg ASTMD 611
- oznaczanie zawartości asfaltenów wg ASTMD 3279
- oznaczanie temperatury płynięcia wg PN-EN ISO 3016
- oznaczanie współczynnika refrakcji wg ASTMD 1218
Dysponujemy halą badawczą o kubaturze ponad 7 500 m3 w części niskiej, której wysokość maksymalna wynosi ponad 13 m oraz ponad 16 m w części wieżowej. Budynek w 2025 r. w ramach KPO został gruntownie odnowiony, zyskując m. in. nowe okna, w tym o podwyższonej odporności ogniowej w części wieżowej i nową elewację.
- Hala badawcza wyposażona w typowe media technologiczne: para grzewcza, olej grzewczy, glikol, próżnia, woda demineralizowana.
- Parę zapewniają dwa generatory pary technicznej, każdy o mocy 96 kW, co przekłada się na sumaryczną wydajność pary w instalacji na 240 kg/h, przy ciśnieniach 6 bar w części niskiej i 8 bar w części wieżowej.
- Sprężone powietrze z kompresora olejowego z osuszaczem Atlas Copco CD 17+. Maksymalne ciśnienie robocze kompresora 13 bar, a maksymalna wydajność tłoczenia 68 m3/h.
- Próżnia z pompy wodnej, ok. 20 mm Hg.
- Woda demineralizowana ze stacji demineralizacji.
- Zarówno część niska, jak i wieżowa są jednokondygnacyjne, z antresolami zdystansowanymi od ścian zewnętrznych, na samonośnej konstrukcji stalowej, z podestami roboczymi stalowymi. Układ taki umożliwia dowolną adaptację przestrzeni, w tym montaż wysokich instalacji, przebiegających przez kilka poziomów podestów.
- W części wieżowej dysponujemy instalacją do destylacji próżniowej pojemności 300 dm3, z możliwością grzania do ok. 170°C i próżni ok. 5-2 mm Hg. Próżnia uzyskiwana jest w sposób mieszany przy zastosowaniu pompy wodnej oraz smoczków parowych.
- Ponadto w hali zamontowane są reaktory stalowe i emaliowane o różnej pojemności, od 30 dm3 do 2000 dm3. Dodatkowo w hali posiadamy nuczę filtracyjną, wirówkę filtracyjną, suszarnię, młyny kulowe oraz tnące, wózki transportowe, podnośniki oraz warsztat mechaniczny.
Na hali od „zawsze” odbywała się produkcja małotonażowa produktów opracowanych w Instytucie, oraz skalowanie procesów chemicznych.
Przykładowe produkty wytwarzane w hali to klej szkutniczy przeznaczony do klejenia na zimno drewna szkutniczego lub innych tworzyw drzewnych i drewnopodobnych, klej kolakryl przeznaczony do produkcji wyrobów samoprzylepnych, preparat do impregnacji, renowacji i konserwacji obiektów budowlanych, pomników, grobowców wykonanych z piaskowca, granitu, lastryko itp.
Obecnie okresowo wytwarza się elastomer PBDMS, który przeznaczony jest do wytwarzania indywidualnych środków ochrony osobistej pochłaniających energię uderzenia.
Na hali były między innymi prowadzone badania w ramach POIG 01.03.01-00-010/08 opracowanego w Instytucie kompleksu wytwórczego kwasu akrylowego i estrów akrylowych.
Oferujemy transfer technologii z laboratorium do skali pilotażowej przemysłowej, produkcję partii informacyjnych, produkcję eksperymentalną.
