Laboratórium membránových a extrakčných procesov

Laboratórium membránových a extrakčných procesov
Fakulta chemickej a potravinárskej technológie STU

Katedra/ústav: Ústav chemického a environmentálneho inžinierstva
Kontaktná osoba: Ing. Štefan Schlosser, CSc.
Kontakt: 02-5932 5248, 0918 674 248
e-mail: stefan.schlosser@stuba.sk
Web stránka: http://kchbi.chtf.stuba.sk/, http://www.fchpt.stuba.sk/$2497$

Charakteristika:

Aktivity laboratória sú zamerané na

Výskum iónových kvapalín (IK) ako nových extraktantov, rozpúšťadiel a prenášačov organických látok a kovov. Vplyv štruktúry IK na ich extrakčné vlastnosti. Reológia rozpúšťadiel s IK a agregácia v nich. Impregnované extraktanty. Pertrakcia cez kvapalné membrány a extrakcia z membrán organických kyselín a kovov s využitím IK a klasických extraktantov.

Vývoj hybridných procesov s využitím membrán a IK so zameraním na produkciu organických kyselín fermentáciou v biorafinériách a na odstraňovanie kontaminantov z vody.

Štúdium mikrofiltrácie a ultrafiltrácie fermentačných roztokov a suspenzií v moduloch s keramickými a polymérnymi membránami, znečisťovanie membrán a ich modelovanie.

Okrem uvedených výskumných aktivít prístrojové vybavenie laboratória umožňuje meranie distribúcie veľkosti častíc, mikročastíc a nanočastíc metódami laserového rozptylu. Ďalej presné merania hustôt, viskozity a reologických vlastností kvapalín a pást.

Projekty:

„Funkčné hybridné materiály pre extraktívne separácie produktov biorafinérií“ projekt VEGA č. 1/0757/14, na roky 2014-2016, zodp. rieš. J. Marták

„Nové afinitné činidla a ich využitie v separačných a hybridných procesoch“ projekt VEGA č. 1/1184/11 na roky 2011-2013, zodp. rieš. Š. Schlosser.

„ Afinitné mikročastice, nanočastice a micely a ich použitie na uskutočnenie separácií a reakcií v sústavách s membránami “,projekt VEGA č. 0876/08 na roky 2008-2010, zodp. rieš. Š. Schlosser.

„Study of the adsorption-membrane filtration (Amf) hybrid process for removal of boron from seawater” Medzinárodný project financovaný Middle East Desalination Research Centre (Oman) koordinovaný Ege University, Izmir (Turecko) s účasťou tímov z Technical University of Wroclaw and Slovenskej technickej university v rokoch 2005- 2008. Zodp. rieš. projektu na STU Š. Schlosser.

Publikácie:

Publikácie pracovníkov laboratória boli od roku 2009 citované vo Web of Science 489 krát.

[1] Schlosser, S., Kertesz, R., and Martak, J., Recovery and separation of organic acids by membrane-based solvent extraction and pertraction - An overview with a case study on recovery of MPCA, Sep. Purif. Technol., 41 (2005) 237.

[2] Kertész, R. and Schlosser, Š., Design and simulation of two phase hollow fiber contactors for simultaneous membrane based solvent extraction and stripping of organic acids and bases, Sep. Purif. Technol., 41 (2005) 275.

[3] Marták, J. and Schlosser, Š., Phosphonium Ionic Liquids as New, Reactive Extractants of Lactic Acid, Chem. Pap., 60 (2006) 395—398.

[4] Marták, J. and Schlosser, Š., Extraction of lactic acid by phosphonium ionic liquids, Sep. Purif. Technol., 57 (2007) 483.

[5] Marták, J. and Schlosser, Š., Liquid-Liquid Equilibria of Butyric Acid for Solvents Containing Ionic Liquid, Chem. Pap., 62 (2008) 42.

[6] Marták, J., Schlosser, Š., and Vlčková, S., Pertraction of lactic acid through supported liquid membranes containing phosphonium ionic liquid, 318 (2008) 298.

[7] Schlosser, Š., Extractive Separations in Contactors with One and Two Immobilized L /L Interfaces: Applications and Perspectives, in: E. Drioli and L. Giorno (Eds.), Membrane Operations. Innovative Separations and Transformations, Wiley-VCH, Weinheim, 2009, pp. 513-542.

[8] Blahušiak, M., Onderková, B., Schlosser, Š., and Annus, J., Microfiltration of suspensions of microparticulate boron adsorbent in submerged hollow fibre and capillary modules, Desalination, 241 (2009) 138.

[9] Blahušiak, M. and Schlosser, Š., Simulation of the Adsorption - Microfiltration Process for Boron Removal from RO permeate, Desalination, 241 (2009) 156.

[10] Onderková, B., Schlosser, Š., Blahušiak, M., and Búgel, M., Microfiltration of suspensions of microparticulate boron adsorbent through a ceramic membrane, Desalination, 241 (2009) 148.

[11] Blahušiak, M. and Schlosser, Š., Hybrid process involving extraction into ionic liquid impregnated microparticles and microfiltration, Desalin. Water Treat., (2010).

[12] Blahušiak, M., Schlosser, Š., and Marták, J., Simulation of Hybrid Fermentation-Separation Process for Production of Butyric Acid, Chem. Pap., 64 (2010) 213.

[13] Blahušiak, M. and Schlosser, Š., Simulation of a hybrid process involving extraction into ionic liquid impregnated microparticles and microfiltration, Desalin. Water Treat., 35 (2011) 275.

[14] Blahušiak, M., Schlosser, Š., and Marták, J., Extraction of butyric acid by a solvent impregnated resin containing ionic liquid, React. Funct. Polym., 71 (2011) 736.

[15] Marták, J., Schlosser, Š., and Blahušiak, M., Mass-transfer in pertraction of butyric acid by phosphonium ionic liquids and dodecane, Chem. Pap., 65 (2011) 608.

[16] Schlosser, Š. and Blahušiak, M., Biorefinery for production of chemicals, energy and fuels, Elektroenergetika, 4 (2011) 8.

[17] Blahušiak, M., Schlosser, Š., and Cvengroš, J., Simulation of a new regeneration process of solvents with ionic liquid by short-path distillation, Sep. Purif. Technol., 97 (2012) 186.

[18] Blahušiak, M., Schlosser, Š., and Marták, J., Extraction of butyric acid with a solvent containing ammonium ionic liquid, Sep. Purif. Technol., 119 (2013) 102.

[19] Blahušiak, M. and Schlosser, Š., Physical properties of phosphonium ionic liquid and its mixtures with dodecane and water, J. Chem. Thermodyn., 72 (2014) 54.

[20] Blahušiak, M., Schlosser, Š., and Kabay, N., Hybrid adsorption-microfiltration process with plug flow of microparticulate adsorbent for boron removal, , in: N. Kabay, M. Bryjak and N. Hilal (Eds.), Boron Separation Processes, Elsevier, 2014 in print.

[21] Schlosser, Š., Membrane filtration, in: J.A. Teixeira and A.A. Vicente (Eds.), Engineering aspects of food biotechnology, CRC Press, 2014, pp. 145-181.

Spolupráca:

V rámci základného výskumu sme spolupracovali s Technical University of Wroclaw (PL), N. Copernicus University v Toruni(PL), University of Twente (NL), Ege University, Izmir (Turecko), University of Calabria, Arcavacata di Rende(I), ATO Research Institute, Wageningen (NL), LMPM ENSCM v Montpelier (F), ICMB CSIC Barcelona (E), Polytechnika Bukurešť (RO) a VÚ LIKO, Bratislava.

Boli sme spoluriešiteľmi spomínaného aplikovaného medzinárodného projektu „Study of the adsorption-membrane filtration (Amf) hybrid process for removal of boron from seawater” financovaného Middle East Desalination Research Centre v Omane v rokoch 2005-2008.

V rokoch 1998-2000 sme spolupracovali na medzinárodnom aplikačnom projekte EUREKA č. EU 1574 “Lowering Occurence and Diminishing Effluents/ Polution at Source Treatment and Recovery” zameranom na čistenie odpadových roztokov a získavanie organických látok z nich pomocou extrakcie z membrán a pertrakcie. Projekt bol koordinovaný VÚOS Pardubice. Výsledky tohto výskumu boli využité pri návrhu produkčnej poloprevádzky.

Pre viacerých externých zadávateľov sa uskutočnili merania reologických vlastností kvapalín a pást a rozdelenia veľkosti častíc. Laboratórium má potenciál na odskúšanie separácií a návrh riešenia v oblasti membránových separácií – mikrofiltrácie, ultrafiltrácie a obrátenej osmózy.

Fotografie:

pertrakcia a extrakcia z membrán
Obr. 1. Zaradenie na štúdium pertrakcie cez kvapalné membrány a extrakcie z membrán.