Prototype line for the production of biochar-graphene oxide

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F25591983%3A_____%2F20%3AN0000002" target="_blank" >RIV/25591983:_____/20:N0000002 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Prototyp linky na výrobu biochar-grafen oxidu

Original language description

Byly ideově navrženy, technicky konstruovány a vyrobeny prototypy strojů, které při propojení vytvoří výrobní linku na výrobu hybridního materiálu biochar-grafen oxid (BGO), což je uhlíkatý adsorbent, určený pro odstraňování znečištění polutanty z odpadních vod. Prototypy byly provozně testovány v podmínkách výrobních operací. Výsledku bylo dosaženo odbornou činností pracovníků konstrukčního oddělení firmy PHARMIX s.r.o. Přitom bylo využito výsledků a závěrů výzkumné činnosti vědeckých pracovníků VŠB.

Czech name

Prototyp linky na výrobu biochar-grafen oxidu

Czech description

Byly ideově navrženy, technicky konstruovány a vyrobeny prototypy strojů, které při propojení vytvoří výrobní linku na výrobu hybridního materiálu biochar-grafen oxid (BGO), což je uhlíkatý adsorbent, určený pro odstraňování znečištění polutanty z odpadních vod. Prototypy byly provozně testovány v podmínkách výrobních operací. Výsledku bylo dosaženo odbornou činností pracovníků konstrukčního oddělení firmy PHARMIX s.r.o. Přitom bylo využito výsledků a závěrů výzkumné činnosti vědeckých pracovníků VŠB.

Type

G_prot - Prototype

CEP classification

—

OECD FORD branch

20301 - Mechanical engineering

Project

<a href="/en/project/EG17_107%2F0012418" target="_blank" >EG17_107/0012418: Applications for advanced materials</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2020

Confidentiality

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Internal product ID

Prototyp linky na výrobu B-GO

Numerical identification

—

Technical parameters

PROTOTYP se skládá z několika zásadních prvků, a to z REAKTORU AKTIVACE, MLÝNU, REAKTORU OXIDACE, REAKTORU, MODIFIKAČNÍHO REAKTORU, ZÁSOBNÍKU MODIFIKAČNÍHO ČINIDLA a z REAKTORU FINÁLNÍ ÚPRAVY. Aktivace biocharu - Prototyp reaktoru je řešen jako nerezová ležatá nízkotlaká nádoba s vertikálním průchodem. Aktivačním médiem je vodní pára, do které je možné zavést technický plyn. Cílem této výrobní operace je aktivace funkčního povrchu uhlíku prostřednictvím vzniku nových kyslíkových nebo vodíkových můstků pro vytváření vazeb s povrchem polutantů, které jsou pomocí adsorbentu B-GO odstraňovány. Mletí biocharu - Pro mletí biocharu byl navržen a vyroben prototyp uzpůsobeného kolíkového mlýnu s unikátním designem mlecích segmentů statoru i rotoru. Maximální velikost zrna mletého biocharu 0,1 mm, což je zajištěno sítem s oky o této velikosti. Mlecí kolíky a trny jsou vyrobeny z uhlíkaté oceli se sníženou abrazí. Cílem této výrobní operace je maximalizace vnějšího povrchu biocharu a také jeho úprava do fyzikální podoby vhodné k finalizaci konečného výrobku do vhodné fyzikální formy. Oxidace biocharu - Oxidace je hlavní výrobní operací. Zahrnuje reaktor oxidace a reaktor promývky. Oba reaktory jsou vyrobeny z chemicky odolné nerezové oceli. Reaktor oxidace je řešen jako vertikální nádoba s dvojitou stěnou (duplikátor). Mezi stěnami koluje chladící nebo topná voda. Reaktor je opatřen axiálním míchadlem, které může pracovat při 50 až 300 otáčkami za minutu. Ve víku jsou vstupy pro dávkování biocharu, grafitu, manganistanu draselného, provozních kapalin (vody, kyseliny) a odvod vznikajících plynů. Ve dně je pak výpustní otvor. Teplota reakce se reguluje teplotou vody v duplikátoru, kterou ohřívá nebo chladí kombinovaná energetická jednotka. Reaktor promývek je rovněž vertikální nerezová nádoba, vybavená míchadlem a procesními průchody ve víku pro vstup oxidované suspenze a dávkování promývacích kapalin, kontrolu pH a odvod vznikajících plynů. Promývání suspenze se v reaktoru opakuje do okamžiku dosažení neutrálního pH. Cílem této výrobní operace je vytvořit cílový materiál – biochar-grafen oxid. Dochází při ní k propojení struktury uhlíku z biocharu s uhlíkem grafitu, takže vzniká hybridní materiál, spojující výhody amorfní a krystalické uhlíkové struktury. Modifikace biochar-grafen oxidu - Modifikace je volitelným krokem a její význam spočívá v pozměnění (modifikaci) funkčních vlastností produktu. Cílem této výrobní operace je doplnit anebo vylepšit sorpční schopnosti adsorbentu při odstraňování polutantů principem chemisorpce. Finalizace - Poslední výrobní operací je finalizace produktu do požadované fyzikální formy. Jde o volitelný krok. Suspenze B-GO může být vysušena a použita jako práškový sorbent buď samostatně, nebo po modifikaci. Pro ověřování finalizace byl vyroben prototyp aplikace BG-O do netkaných filtračních textilií. Cílem této výrobní operace je vytvořit standardní výrobek pro nasazení v procesech čištění odpadních vod.

Economical parameters

Od nového zařízení se očekává zejména rozšíření portfolia výrobku, zvýšení tržeb a zvýšení zisku Zatím byla uzavřena jedna smlouva o budoucí kupní smlouvě. Probíhají přípravné práce, realizace proběhne během roku roku 2022. Kupní cena 3 mil. Kč.

Application category by cost

—

Owner IČO

25591983

Owner name

PHARMIX, s.r.o.

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Licence fee requirement

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Web page

—