Na přesnosti záleží. Měření přírodní radioaktivity v atmosféře a litosféře. Čerpání korozních par pomocí suchých vývěv

Transkript

1 AKTUÁLNÍ INFORMACE Z CHEMICKÉHO PRŮMYSLU A LABORATORNÍ PRAXE 3 ROČNÍK XXV (2015) TÉMA VYDÁNÍ: PLYNY Měření přírodní radioaktivity v atmosféře a litosféře Čerpání korozních par pomocí suchých vývěv Tlakové lahve Linde pro Mezinárodní vesmírnou stanici Aeroskopy pro mikrobiologické monitorování vzduchu Argon jako nosný plyn pro organickou elementární analýzu Vyhodnocování experimentálních dat Na přesnosti záleží Řada speciálních plynů dle normy Euro 6 Vysoce čisté plyny Kalibrační plyny Centrální rozvod plynů, odběrné armatury Redline x130 mm inz Chemagazin 2015.indd :30:28

2 VII. ROČNÍK VELETRHU ANALYTICKÉ, MĚŘICÍ A LABORATORNÍ TECHNIKY KONGRESOVÉ CENTRUM PRAHA Každá doba má své mouchy, pojďte s námi vychytat ty dnešní ORGANIZÁTOR: MÍSTO KONÁNÍ PARTNEŘI DOPROVODNÉHO PROGRAMU:

3 Frankfurt am Main June 2015 World Forum and Leading Show for the Process Industries 3,800 Exhibitors from 50 Countries 170,000 Attendees from 100 Countries Be informed. Be inspired. Be there.

4 LaserMethane mini G VYHLEDÁVÁNÍ ÚNIKU METANU S VYSOKOU CITLIVOSTÍ citlivá detekce bez nutnosti provozních plynů komunikace Bluetooth přenos em a přístup přes Internet ukládání GPS dat Biogas 5000 ROBUSTNÍ ANALYZÁTOR BIOPLYNU A SKLÁDKOVÝCH PLYNŮ optické měření metanu a oxidu uhličitého měření dalších plynů (O 2, CO, H 2, H 2 S) integrované čerpadlo ATEX

5 OBSAH Číslo 3, ročník XXV (2015) Vol. XXV (2015), 3 ISSN Registrováno MK ČR E CHEMAGAZÍN s.r.o., Dvouměsíčník přinášející informace o chemických výrobních zařízeních a tech no lo gi ích, výsledcích výzkumu a vývoje, la bo ra tor ních přístrojích a vybavení laboratoří. Zasílaný ZDARMA v ČR a SR. Zařazený do Seznamu recenzovaných neimpaktovaných periodik vydávaných v ČR, Chemical Abstract a dalších rešeršních databází. Vydavatel: CHEMAGAZÍN s.r.o. Gorkého 2573, Par du bi ce Tel.: , Fax: info@chemagazin.cz Šéfredaktor: Dr. Ing. Petr Antoš Ph.D. T: petr.antos@chemagazin.cz Redakce, výroba, inzerce: Tomáš Rotrekl T: tom@chemagazin.cz 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 Měření přírodní radioaktivity v atmosféře a litosféře... 8 JÍLEK K., FROŇKA A., PROKOP T. V rámci tříletého výzkumného projektu byla za podpory Technologické Agentury ČR vyvinuta modulární stanice umožňující kontinuální a simultánní měření vybraných složek přírodní radioaktivity v atmosféře a zemské litosféře. Čerpání korozních par pomocí suchých vývěv SKEATES J., KUSAY R.G.P., PAPULA M. Nové suché šroubové vývěvy, jako například typ Edwards DRYSTAR, eliminují podmínky způsobující korozi, a proto mohou být standardní kovové vývěvy používány k odčerpání vysoce korozních par. Čpavok čoskoro vyrobíme lacnejšie VALI K. Zvýšenie efektívnosti výroby čpavku v a.s. Duslo Šaľa. Tlakové lahve Linde pro Mezinárodní vesmírnou stanici Přenosné tlakové lahve na speciální plyny ECOCYL od společnosti Linde byly využité pro kalibraci důležitých měřicích přístrojů na palubě Mezinárodní vesmírné stanice. Aeroskopy MAS-100 pro mikrobiologické monitorování vzduchu DONÁT J. Společnost Merck nabízí široký výběr aeroskopů švýcarské firmy MBV AG pro různé aplikace označené MAS-100, které vycházejí z principu Andersonova aeroskopu. Argon jako nosný plyn pro organickou elementární analýzu.. 28 VOLDŘICHOVÁ M. Příklad použití argonu jako nosného plynu, které bylo testováno na stanovení uhlíku a dusíku, jak na certifikovaných tak i na reálných vzorcích. Shimadzu 140 let od založení firmy a téměř 60 let výroby plynových chromatografů tradice, kvalita a kreativita MAREK J. Pohled na aktuální zaměření vývoje plynových chromatografů a jejich detekčních systémů, včetně hmotnostních, firmy Shimadzu, které je směrováno do oblasti rychlých postupů stopových analýz a robustní přípravy vzorků včetně on-line provedení. Vyhodnocování experimentálních dat (9) JAVŮREK M., TAUFER I. Popis regrese, asi jedné z nejčastěji používaných statistických metod pro zpracování dynamických měření. Distributor časopisu pro SR: INTERTEC s.r.o., ČSA 6, Banská Bystrica, SK Náklad: výtisků Uzávěrky dalších vydání: 4/2015 Pevné látky (uzávěrka: ) 5/2015 Biotechnologie, biochemie a farmacie (uzávěrka: ) CHEMAGAZÍN organizátor veletrhu LABOREXPO a Konference pigmenty a pojiva a mediální partner veletrhů MSV, ACHEMA, FILTECH a dalších. LINDE GAS Plyny... 1 CHEMAGAZÍN Veletrh LABOREXPO...2 DECHEMA Veletrh ACHEMA... 3 CHROMSERVIS Detektory a analyzátory plynů... 4 CHROMSPEC Suché vývěvy INTERTEC Dechové analyzátory ACTIVEAIR Vakuová technika UNI-EXPORT INSTRUMENTS Čidlo prachových částic NICOLET CZ Spektrometr HENNLICH Spojky pro tlaková potrubí PARKER Přístrojová technika pro měření a regulaci INZERTNÍ SEZNAM VĚDECKOTECHNICKÝ PARK UNIVERZITY PALACKÉHO Nabídka pronájmu laboratoří a kanceláří...22 P-LAB Laboratorní chemikálie MIELE Mycí a desinfekční automaty SHIMADZU Chromatografický systém MERCI Digestoře...33 ECOMED Nitrilové ochranné rukavice CHEMAGAZÍN Konference pigmenty a pojiva...46 VELETRHY BRNO MSV MERCK MILLIPORE Aeroskopy...48 CHEMAGAZÍN Číslo 3 Ročník XXV (2015) 5

6 EDITORSKÝ SLOUPEK ZHODNOCENÍ LETOŠNÍ KONFERENCE ICCT Ve dnech 13. až 15. dubna letošního roku proběhla v Mikulově 3. mezinárodní chemicko-technologická konference ICCT Záměrem této události, kterou pořádá Česká společnost průmyslové chemie, je prezentovat výsledky z oblasti chemické technologie a aplikovaného výzkumu. Účast byla již tradičně vysoká, přijelo celkem 281 účastníků, kteří mohli slyšet v pondělí sedm plenárních přednášek (z toho tři zahraniční 2x Německo, 1x Slovensko) a dále ve dvou dalších dnech v devíti sekcích 125 přednášek. V posterové sekci bylo k vidění 101 posterů. Odborně pokryla konference snad všechny oblasti chemie petrochemii a organickou technologii, ropu, uhlí, paliva, plyn a biopaliva, materiálové inženýrství, anorganickou technologii, polymery a kompozity, stejně jako, syntézu a výrobu léčiv, biotechnologie, bezpečné řízení procesů, prevence havárií a analýzu rizik. Nezapomnělo se na zpracování odpadů, ochranu ovzduší a vod a technologie pro dekontaminace půd. Pokud se podíváme na strukturu účastníků, co se týká jejich působiště, není situace z pohledu aplikovaného výzkumu příliš růžová. Převážná část účastníků (80 %) pochází z akademických pracovišť České republiky a Slovenska nebo výzkumných ústavů. Mezi vysokými školami vede VŠCHT Praha s rekordními 75 účastníky, následovaná Fakultou chemicko-technologickou Univerzity Pardubice se 48 účastníky. Z Akademie věd přijelo 28 účastníků a z ostatních českých vysokých škol 26 chemiků. Ze Slovenska, převážně z Fakulty chemickej a potravinárskej technológie STU, se zúčastnilo 24 chemiků. Z výzkumných ústavů bylo 17 účastníků. Na průmyslovou sféru a státní organizace a úřady zbývá 63 účastníků, což je pouhých 22 % z celkového počtu přihlášených. Zahraničních účastníků, pokud odhlédneme od poměrně silné slovenské účasti, bylo poměrně málo, kromě několika cizinců v českých službách a Čechů v cizích službách bylo ze zahraničí šest účastníků. Z výše uvedeného rozboru plyne, že konference je postavena na dvou vysokoškolských pracovištích vychovávajících průmyslové chemiky pražské VŠCHT se čtyřmi fakultami a Fakultě chemicko-technologické Univerzity Pardubice. Účast z ostatních vysokoškolských pracovišť byla nízká, z přírodovědeckých fakult bylo jen šest účastníků. Konference tak skladbou svých účastníků připomíná Sjezdy chemiků, které jsou přehlídkou především akademických pracovišť, ale se silnou účastí právě přírodovědeckých fakult. Z počtu účastníků a množství příspěvků je zřejmé, že většina, či spíše všichni účastnící z vysokých škol jsou autory nebo spoluautory minimálně jednoho příspěvku. Pokud vysoké školy a Akademii věd budeme považovat za pracoviště základního výzkumu, je účast pouhých 17 výzkumníků z výzkumných ústavů jako pracovišť aplikovaného výzkumu alarmující. Jestliže má konference deklarovaný chemicko-technologický a průmyslový charakter, měla by především sloužit jako platforma pro výměnu informací a inovačních námětů mezi výzkumnými pracovišti a případnými realizátory průmyslovými podniky. Zástupců z průmyslu bylo jen dvacet procent z celkového počtu účastníků, což svědčí o pravděpodobném nezájmu chemických firem o nové poznatky. Budí to dojem, že se někde stala chyba. Akademičtí pracovníci si sice splní monitorovací indikátory různých výzkumných center a body do RIVu, ale dopad do průmyslové praxe není takový, jaký by bylo možno od konference tohoto typu a této úrovně očekávat a jaký si také zaslouží. I přes uvedený nedostatek si organizátoři konference zaslouží pochvalu. Petr ANTOŠ, šéfredaktor petr.antos@chemagazin.cz TECHNICKÉ NOVINKY DETEKTOR PLYNŮ COMPUR STATOX 505 ODPOVÍDAJÍCÍ NORMĚ SIL 2 Nový 4 20 ma převodník Statox 505 mnichovské firmy Compur Monitors GmbH & Co. KG pro toxické plyny a kyslík představuje vše, co má mít moderní přístroj pro detekci plynů nové generace: Nejmodernější komponenty, chytrou technologii senzoru, kontrolu bdělosti heartbeat senzoru a kompletní palubní diagnostiku. Lze k němu připojit senzory pro AsH 3, Cl 2, ClO 2, CO, COCl 2, H 2 S, HCl, HCN, NH 3, N 2 H 4, NO 2, O 2, O 3, PH 3, SO 2. Proč je Statox 505 tak spolehlivý? Při sledování stavu výrobního procesu se stává stav jeho jednotlivých komponent v případě jejich poškození stále více a více kritickou záležitostí. Při potřebě výpočtu pravděpodobnosti poškození komponent je silným nástrojem norma DIN EN a výrobní standard DIN EN Převodník Statox 505 splňuje požadavky obou norem. Díky aplikaci normy DIN EN získal třídu Safety Integrity Level SIL 2. Ta poskytuje uživateli spolehlivou databázi pro výpočet bezpečnostního standardu příslušné výroby. Pokud je integrován Statox 505 jako SIL 2, tak je povinně v určitých časových intervalech neustále testován na správnost jeho funkce. Obr. STATOX 505 Vše v pořádku Stav všech důležitých komponent, jako bdělost senzoru, výstupní signál, kalibrace, nulová linie, citlivost, teplota, paměť senzoru, zesilovač, CPU, napájení atd., je nepřetržitě monitorován. V případě chyby se aktivuje alarmový stav, tudíž si systém nemůže předem nevšimnout chyby funkce. Zelená LED signalizuje správný stav systému. Displej a kontrolky jsou umístěny uvnitř krytu převodníku, který dobře chrání jeho součástky. Minimální zásahy na místě Senzory převodníku Statox 505 jsou vybaveny technologií plug and play. Každý senzor je opatřen pamětí F-RAM, která posílá všechny relevantní informace senzorové hlavy: štítkový plyn, měřicí rozsah, čas poslední kalibrace, výrobní kalibraci, interval odezvy atd. Senzory lze snadno nakalibrovat přímo u dodavatele. To znamená, že uživatel nemusí provádět náročnou kalibraci v tvrdých polních podmínkách. Nemusí s sebou brát složitou testovací aparaturu ani láhve s kalibračními plyny. Vše, co musí udělat, je zasunout jej do senzorové hlavy. Po čas, kdy je senzor na kalibraci, je senzorová hlava a celý převodník chráněn proti okolnímu prostředí. SUCHÉ VÝVĚVY EDWARDS nxds PRO ČERPÁNÍ VZÁCNÝCH PLYNŮ Edwards Ltd. nově nabízí speciální provedení bezolejových vývěv řady nxds pro čerpání vzácných a kritických plynů. Vývěvy nxds jsou zcela prosté jakýchkoliv rotačních těsnění a maziv v celém vakuovém prostoru. Celá pohonová část včetně ložisek je od vakuového prostoru hermeticky oddělena vlnovcem. Speciální varianta nxds-r je optimalizována pro zabránění styku čerpaných plynů s atmosférickým vzduchem. Například pro xenon nebo helium, jehož cena dlouhodobě roste, je často požadována recyklace a opakované použití. Vývěvy nxds-r nemají ventil pro připouštění plynu ( gas ballast ), čímž vzniká zcela 6 CHEMAGAZÍN Číslo 3 Ročník XXV (2015)

7 TECHNICKÉ NOVINKY hermeticky těsná vývěva od vstupu po výstup bez možnosti nechtěného přisátí vzduchu do vakuového systému a úniku vzácného plynu. Vývěvy nxds-r si zachovávají všechny známé výhody vývěv Edwards nxds: velmi tichý provoz, nízké provozní náklady, vysokou spolehlivost a mezní vakuum v řádu 10-3 mbar. NOVÝ PNEUMATICKÝ VYPOUŠTĚCÍ VENTIL PARKER HANNIFIN S REDUNDANTNÍ BEZPEČNOSTÍ Společnost Parker Hannifin uvedla na trh nové pneumatické vypouštěcí ventily P33T CAT 4 s redundantní bezpečností pro řadu Global FRL. Tento komponent ve spojení s bezpečnostním relé nebo bezpečnostním PLC pro pneumatické obvody nabízí schopností kategorie 4 (PLe) v souladu s nejnovější strojní směrnicí EN ISO Obr. Pneumatický vypouštěcí ventil P33T CAT 4 (foto: Parker Hannifin) Funkční paměti ventilu neustále monitorují průtok vzduchu pomocí dvou identických integrovaných částí. Ventil se automaticky vypne, pokud je zjištěn asynchronní pohyb mezi jeho prvky během zapínání nebo vypínání. Výsledkem je zbytkový výstupní tlak menší než 1 % napájecího tlaku. Dalším bezpečnostním prvkem je nutnost aktivovat integrovaný vypínací solenoid při restartu systému, což znamená, že nelze systém resetovat pouhým snížením a zvýšením napájecího tlaku. Ventil P33T 3/2 s krytím IP65 a šoupátkem s pracovní polohou zavřeno je nabízen také s integrovanou funkcí soft start. Díky ní může být vzduch do systému přiváděn řízeným způsobem, což umožňuje uživateli nastavit pomalejší nebo rychlejší vytvoření tlaku v systému. Ventil navíc umožňuje rychlé vypuštění tlaku při výpadku napájení pro odstranění akumulované energie a zajištění bezpečného přístupu. Mezi další vlastnosti ventilu P33T CAT 4 patří LED indikátory stavu provozu hlavního a resetovacího solenoidu. Připojení přes standardní zásuvku M12 (5 pinů) pro řídicí signál a zpětnou vazbu. Jako volitelné příslušenství je k dispozici i snímač tlaku v systému. KONTINUÁLNÍ SUB PPB ANALYZÁTOR NH 3 Švýcarská společnost ECO PHYSICS vyvíjí a prodává již dvacet pět let analyzátory plynů. Nová řada analyzátorů SUPREME Line navazuje na předešlý produkt, foto-akustický spektrometr PAS 87, který byl na trhu velmi oblíbený pro svou přesnost, spolehlivost a schopnost nepřetržitě měřit i obsah NH 3 v okolním prostředí nižší než 1 ppb. Měřicí princip na základě foto-akustické spektroskopie (QCL-PAS) využívá jeho vysokou přesnost a nízký detekční limit. Kromě toho mají tyto přístroje, vybavené kvantovým kaskádovým laserem (QCL), kompaktní konstrukci a představují přínos pro uživatele v podobě možnosti měření ve vzdáleném místě nebo obecně během proudění. Přístroj Ammonia analyser PAS 87 nabízí široké pole použití. Neboť kdy se doposud dařilo měřit koncentraci NH 3 v rozsahu 0,5 ppb až 100 ppb přesněji, rychleji a spolehlivěji? Jako příklad lze uvést vysoce přesný monitoring imisí v zemědělství, výzkum atmosféry a monitoring prostředí čistých prostor výroby polovodičů, při výzkumu léčiv, analýzy nosných plynů, nebo verifikace charakteristik filtrů. Obr. Analyzátor čpavku PAS 87 Komunikace s operátorem je již višnička na dortu: Výsledky lze zobrazit na 7 obrazovce ve formě grafu nebo tabulky, přičemž je možné připojit externí displej. Dále je k dipozici USB, LAN nebo RS232 port pro přenos dat. Interní paměť může fungovat i jako datalogger. Přístroj má integrované čerpadlo měřeného plynu, optika je snadno vyjímatelná a přístupná pro servis. Analyzátor má přijatelné rozměry (běžná přístrojová světlost) nebo může být položen na stole. MÁTE TOXICKÉ LÁTKY V OVZDUŠÍ VAŠÍ LABORATOŘI? Při plnění nádob nebo kanystrů odpadními látkami odcházejí do ovzduší těkavé látky. Přestože se jedná převážně o látky obsahující těkavá rozpouštědla, málo kdo si to uvědomuje a těkavé látky se dostávají do ovzduší laboratoří. Výsledkem může být nevolnost, závrať nebo ospalost. Této kontaminaci ovzduší lze zabránit používáním nového výdechového filtru Exhaust Filter švýcarské fy VICI AG International. Obr. Výdechový filtr Exhaust Filter Tento nástavný filtr má vyšší kapacitu, životnost a vyšší bezpečnost a navíc je vybaven detektorem naplnění filtru (Breakthrough Detector). Detektor rozezná naplnění filtru parami acetonu, acetonitrilu, etanolu, metanolu, methylen chloridu a THF. Pokud se absorbent zaplní parami, projeví se to změnou barevného proužku na signalizační tyčince z oranžovo/růžové na tmavě fialovou. Jelikož sám detektor je tvořen malou tyčinkou absorbentu a ten se nakonec také naplní výpary, změna barvy signalizuje, že je třeba absorpční filtr vyměnit. Přínosy jsou evidentní: Není třeba přemýšlet o tom, jestli absorpční filtr ještě pracuje, či nikoliv. Změní se barva? Tak jednoduše vyměníte filtr. Ten má nyní vyšší kapacitu a životnost. Je připojitelný na všechny víčka VICI Caps a Safety Caps fy VICI. Pro víčka jiných výrobců jsou k dispozici redukce. V katalogu fy VICI najdete kompletní sortiment víček, přípojek, hadiček, ventilů a filtrů. V ČR firmu VICI zastupuje Chromspec s.r.o., Praha ( MIKROCHROMATOGRAF SÉRIE I-GRAPHX Systém chromatografu série I-GraphX švýcarské společnosti INRAG AG nabízí nejmodernější mikrochromatografi plynů. Zařízení je vybaveno vysoce moderní mikro technologií a nabízí výsledky v kvalitě velkokapacitní plynové chromatografie. Mikro GC mají nízké náklady na údržbu, kompaktní rozměry a extrémně krátké doby analýz a umožňují jak mobilní tak i stacionární využití. Řada I-GraphX umožňuje použití v terénu a také v laboratoři. Všechny plynové chromatografy jsou založeny na mikrosystémové technice a mohou být vybaveny až čtyřmi separačními kolonami. Řada I-GraphX zahrnuje 19 montážní skříň, chromatograf certifikovaný pro prostředí s nebezpečím výbuchu (ATEX 1), stacionární a mobilní zařízení. Vzhledem k zařízení s certifikací ATEX je možné použití v prostorách s nebezpečím výbuchu. Srdcem plynového chromatografu I-GraphX je plně funkční plynový chromatografický modul, který důsledně využívá mikrosystémovou technologii (MEMS). Všechny komponenty jsou integrovány do jedné desky o rozměrech 163 x 74 x 24 mm. To znamená nejen skok v miniaturizaci, ale také nízkou spotřebu energií a médií. Obr. I-GRAPH XPR 19 procesní verze Díky modulární koncepci I-GraphX nevyžaduje téměř žádné další výdaje. Využití mikroprocesorové techniky a sofistikovaný software nabízí možnost parametrizace, kalibrace, vyhodnocení dat a výstup dat přes standardní rozhraní. Chromatografy jsou standardně vybaveny rozhraním RS232. Další rozhraní mohou být volitelná. Tyto plynové chromatografy jsou připraveny k provozu ve velmi krátké době a mohou měřit řadu plynných složek (uhlovodíky C1-C13, nižší alkoholy, N 2, N 2 O, CO, CO 2, H 2 ). Chromatograf používá malý robustní detektor (μtcd) s nejnižším detekčním limitem 0,1 ppm. CHEMAGAZÍN Číslo 3 Ročník XXV (2015) 7

8 MONITOROVÁNÍ Ž.P. MĚŘENÍ PŘÍRODNÍ RADIOAKTIVITY V ATMOSFÉŘE A LITOSFÉŘE JÍLEK K. 1, FROŇKA A. 1, PROKOP T. 2 1 Státní ústav radiační ochrany, Praha, karel.jilek@suro.cz, ales.fronka@suro.cz 2 ENVItech Bohemia s.r.o., Praha, prokop@envitech.eu Měření přírodní radioaktivity je důležité z hlediska radiační ochrany, ale také z důvodu pochopení některých mechanismů transportu a distribuce radionuklidů v životním prostředí. V rámci tříletého výzkumného projektu byla za podpory Technologické Agentury ČR vyvinuta modulární stanice umožňující kontinuální a simultánní měření vybraných složek přírodní radioaktivity v atmosféře a zemské litosféře, které v tomto kontextu hrají klíčovou roli, tj. plynného radonu 222 Rn a radonu 220 Rn (thoronu) a dále jejich krátkodobých produktů přeměny ( 218 Po, 214 Pb, 214 Bi, 212 Pb, 212 Bi). Pro jednoduchost je v textu použito pouze zkrácené názvosloví odkazující na radon 222 Rn, v našem případě rozuměno jako radon 222 Rn a radon 220 Rn (thoron). Kombinace vyvinutých měřicích modulů, implementovaných do měřicí stanice jako jednoho celku, přináší pak jedinečné možnosti využití získaných výsledků měření. Zejména při monitorování a hodnocení radiační zátěže obyvatelstva v životním prostředí z kritických lokalit ovlivněných těžbou uranové rudy (doly, haldy, rekultivace starých zátěží), pracovníků v průmyslu označovaném jako NORM (Naturally Occurring Radioactive Material), a také možnost aplikace ve vědách o Zemi, např. v oblasti predikce seismické aktivity (zemětřesení) metodami, jež nebyly doposud takto komplexně využity v praxi. Základní popis monitorovací stanice Modulární stanice pro měření přírodní radioaktivity a klíčových ovlivňujících faktorů umožňuje v dané zájmové lokalitě určit charakteristický časový vývoj sledovaných veličin v souvislosti se změnami veličin popisujících vliv prostředí. Jde tedy o kontinuální monitorování všech důležitých veličin ve spojení s analýzou jejich časových změn, zahrnující rychlost jejich nárůstu a poklesu, systematický posun časových řad a další podrobnější analýzu s využitím pokročilých metod statistického zpracování dat. Předpokladem je využití těch principů sledování změn v zemské litosféře, které by umožnily spolehlivější a dlouhodobější předpověď zemětřesení. Vlastní stanice byla vyvinuta jako modulární, složená z oddělených jednotlivých měřicích částí tzv. modulů, které umožňují samostatné měření daných veličin v daném prostředí (vzduch, půda, voda). Všechny moduly byly doplněny jednotným systémem sběru a zpracování dat, jenž poskytuje univerzální uživatelský přístup k jednotlivým modulům, a to včetně možnosti vzdáleného řízení a kontroly z centrálního systému vybaveného specializovaným programovým vybavením. Velkou výhodou je možnost provozu celé stanice bez nutnosti připojení na rozvodnou síť za použití solárního systému napájení. Obr. 1 znázorňuje možné uspořádání vlastní stanice, jež je také flexibilní dle dané aplikace. Obr. 1 Stanice pro měření přírodní radioaktivity Charakteristika a stručný popis jednotlivých měřicích modulů Monitorovací stanice je kombinací základních měřicích bloků (modulů), které umožňují měření následujících veličin a parametrů: objemová aktivita radonu 222 Rn v ovzduší MODUL A, objemová aktivita dceřiných produktů radonu 222 Rn v ovzduší MODUL B, objemová aktivita radonu 222 Rn v geologickém podloží, či půdě MODUL C, příkon dávkového ekvivalentu záření gama v ovzduší MODUL D, meteorologické a podpůrné parametry pro stanovení faktorů prostředí (vzduch, půda, voda) MODUL E, objemová aktivita radonu 222 Rn ve vodě MODUL F. Modul A měření objemové aktivity radonu 222 Rn v ovzduší Měřicí sestava, zobrazená na obr. 2, je určena pro stanovení objemové aktivity radonu 222 Rn ve vzorcích ovzduší. Vzorek aktivního vzduchu s radonem 222 Rn, zbavený pomocí vhodného filtru aerosolových částic potenciálně obsahujících primární produkty přeměny radonu 222 Rn je odebírán kontinuálně čerpadlem přes sušidlo a použitý detektor (velko-objemovou scintilační komoru o objemu 3 litry na bázi scintilátoru ZnS), a to s pevně nastavenou a stabilizovanou průtokovou rychlostí cca 6 l/min, jež je měřena průtokoměrem. Obr. 2 Blokové schéma modulu A Měřený radon 222 Rn se uvnitř detekčního objemu použitého detektoru samovolně rozpadá a uvolněné částice alfa způsobují po interakci s použitým scintilátorem ZnS světelné scintilace, které jsou registrovány pomocí fotonásobiče, připojeného ke scintilační komoře a poté následně počítány jako impulzy použitým čítačem. Počet zaregistrovaných impulsů za jednotku času ve scintilační komoře známého objemu je úměrný měřené objemové aktivitě 8 CHEMAGAZÍN Číslo 3 Ročník XXV (2015)

9 MONITOROVÁNÍ Ž.P. radonu 222 Rn. Pro výpočet objemové aktivity radonu 222 Rn během kontinuálního měření velmi citlivou, ale nespektrometrickou scintilační komorou byl použit dekonvoluční algoritmus, dle Boraka [1]. Modul B měření objemové aktivity krátkodobých produktů přeměny radonu 222 Rn v ovzduší Krátkodobé produkty přeměny radonu 222 Rn jsou v atmosférickém vzduchu navázané na aerosol, a proto se pro jejich stanovení využívá záchyt na nekonečném filtru (filtrační pásce na bázi sklo-vlákno) s následným alfa spektrometrickým stanovením jejich aktivity. Odběr definovaného objemu vzorku vzduchu přes použitou filtrační pásku je prováděn vždy každou hodinu po pevnou dobu čerpání 10 minut pomocí výkonného čerpadla s pevně nastavenou a stabilizovanou průtokovou rychlostí cca 16 l/min. Pro spektrometrické stanovení aktivit jsou použity dva polovodičové detektory záření alfa typu CAM (continuous air monitoring) s detekční plochou 450 mm 2 a dvoutrasový 256 kanálový analyzátor amplitudy impulsů MC Vlastní proces stanovení objemových aktivit jednotlivých produktů přeměny pak probíhá po odběru vzorku vzduchu na filtrační pásku ve dvou krocích. Odebraný vzorek je nejprve podsunut pod první detektor, kde je stanovena objemová aktivita jednotlivých krátkodobých produktů přeměny radonu 222 Rn ( 218 Po, 214 Pb, 214 Bi) a poté je vzorek podsunut pod druhý detektor pro stanovení objemových aktivit krátkodobých produktů přeměny radonu 220 Rn ( 212 Pb, 212 Bi). Časově oddělená měření umožňují rozdílné poločasy rozpadu jednotlivých krátkodobých produktů přeměny pro radon 222 Rn. Relativně krátký poločas rozpadu všech měřených produktů přeměny pak umožňuje vícenásobné využití filtrační pásky, což umožňuje její dlouhodobou použitelnost, a provedení cca 300 analýz vzorků bez automatického převinutí pásky na začátek. Blokové schéma modulu B je uvedeno na obr. 3. Obr. 3 Blokové schéma modulu B Modul C měření objemové aktivity radonu 222 Rn v geologickém podloží, či půdě Modul umožňuje současné kontinuální měření objemové aktivity radonu 222 Rn v půdním vzduchu a rychlosti její plošné exhalace ze svrchní vrstvy zemin pomocí ionizačních komor, kterými protéká půdní vzduch vzorkovaný z odběrových sond v podloží nebo z exhalační nádoby instalované na zemském povrchu. Detekční princip měřicího zařízení je založen na ionizační komoře pracující v proudovém režimu. Pracovním plynem detektoru je půdní vzduch, kontinuálně vzorkovaný z odběrové sondy instalované v geologickém podloží (standardně 1 l/min). Měření se provádí v různých odběrových hloubkách. Měřicí sestava se skládá ze tří detektorů v sériovém zapojení ve vzorkovací trase, jedná se o průtokové cylindrické ionizační komory typu IKP s citlivým detekčním objemem 2019 ml, pracující v proudovém režimu v nasycené oblasti V/A charakteristiky. Modul dále obsahuje zpožďovací jednotky pro eliminaci radonu 220 Rn ve vzorkovaném plynu a řídicí jednotku ERM-4. Použitá dvojice ionizačních komor, se zařazenou zpožďovací linkou dle schématu CHEMAGAZÍN Číslo 3 Ročník XXV (2015) (Obr. 4), pak umožňuje oddělené stanovení objemové aktivity radonu 222 Rn. Samostatná řídicí a vyhodnocovací jednotka zajišťuje měření elektrického proudu způsobeného ionizačními účinky radonu 222 Rn a jeho produktů přeměny v citlivém objemu detektoru (ionizační komory). Blokové schéma modulu je uvedeno na obr. 4. Obr. 4 Blokové schéma Modulu C Modul D měření příkonu dávkového ekvivalentu záření gama v ovzduší Modul umožňuje kontinuální měření příkonu fotonového dávkového ekvivalentu (PFDE) pomocí Geiger-Müllerovy (GM) sondy a dovoluje kvantitativně posoudit i atmosférickou variabilitu produktů přeměny radonu 222 Rn. Vlivem rozdílných poločasů přeměny jednotlivých produktů přeměny radonu 222 Rn, dále jejich různou schopností vázat se na venkovní aerosol a deponovat se na různé povrchy od místa jejich výronu do ovzduší a také vlivem venkovních parametrů počasí (aerosol, vítr, vlhkost apod.) se mění podíl mezi jednotlivými dceřinými produkty a jejich podíl k mateřskému nuklidu. Jedná se standardně o GM sondu pro detekci záření gama, nicméně může být účelně nahrazeno libovolným měřením jiného druhu záření dle aplikačního využití (záření beta apod.). GM sonda je osazena energeticky kompenzovaným GM detektorem s širokým měřicím rozsahem. Měřenou fyzikální veličinou je počet zaregistrovaných impulzů napočítaných v posledním měřicím intervalu. Modul E měření meteorologických a podpůrných parametrů pro stanovení faktorů prostředí (vzduch, půda, voda) Flexibilní sestava meteorologických, hydrologických a dalších senzorů je využita pro stanovení faktorů prostředí, které hrají klíčovou roli při zpracování a vyhodnocení měřených dat z ostatních modulů. Základní konfigurace, kterou je možno libovolně upravovat, umožňuje měření a stanovení následujících veličin: teplotního rozdílu jakožto ukazatele stability přízemní atmosféry, sluneční radiace pro stanovení doby a úrovně slunečního svitu, směru a rychlosti větru, srážek, tlaku, teploty a relativní vlhkosti prostředí. Modul F měření objemové aktivity radonu 222 Rn ve vodě Tento modul je obdobou měřicí sestavy pro stanovení objemové aktivity radonu 222 Rn v půdě (Modul C), která je doplněna o potřebné vybavení k odběru měřeného vzorku z vody tak, jak je uvedeno na obr. 5. Umožňuje tak současné kontinuální měření objemové aktivity radonu 222 Rn v půdním vzduchu, který je vzorkován z podzemního zdroje vody přes speciální separační jednotku s polopropustnou membránou. Principiálně zde jde o využití uzavřené vzorkovací trasy se separační jednotkou pro přestup radonu 222 Rn z vody přes speciální polopropustnou membránu definované délky a průřezu pro jednorázový nebo kontinuální odběr vody z podzemního vodního zdroje. Dokončení na další straně 9

10 MONITOROVÁNÍ Ž.P. Obr. 5 Blokové schéma Modulu F Tab. 1 Souhrn vybraných detekčních parametrů stanice Modul Měřená veličina Radon 222 Rn plyn v ovzduší Režim měření Detektor Detekční limit A Kontinuální T měření = 2000 s T odběr = 300 s 3litrová scintilační komora 2 ks alfa polovodičové CAM detektory (450 mm 2 ) ionizační komory v proud. režimu >2 Bq/m 3 B Produkty přeměny 222 Rn/ 220 Rn v ovzduší Kontinuální T měření = 60 min. (10 min. odběr, 50 min 8x cykl.) >0,5 Bq/m 3 C Radon 222 Rn plyn v půdě Kontinuální T měření = 60 s >0,25 kbq/m 3 D Příkon dávkového ekvivalentu záření gama Meteorologická a podpůrná čidla prostředí (vzduch, půda a voda) Kontinuálně T měření = 60s GM sonda pro detekci záření gama 100 nsv/h 1 Sv/h E kontinuální p, T, RH, GLRD, směr a rychlost větru, srážky atd. různé senzory F Radon 222 Rn plyn ve vodě Kontinuální T měření = 60 s ionizační komory v proudovém režimu >1 Bq/l Kontrola kvality měření a kalibrace modulů (QA/QC) Jednotlivé moduly stanice mají zabudované verifikační algoritmy pro zajištění spolehlivého a stabilního měření daných veličin. Princip ověření je založen na automatickém, manuálním či vzdáleném spuštění kontrolních procedur ovládajících sestavy zabudovaných etalonů, či injekci kontrolního plynu. Zabudovaný systém kontroly umožňuje efektivní vyhodnocení výsledků verifikace a případnou rekalibraci jednotlivých měřicích modulů. Verifikační procedury jsou zaměřeny jak na kontrolu hodnoty pozadí či driftu nuly, tak na kontrolu odezvy na pevně stanovenou kontrolní hodnotu, tzv. span. Osvědčilo se použití kontrolních etalonů založených na izotopech 241 Am a 137 Cs. Vzdálený přístup uživatele s možností změny kalibračních faktorů, citlivosti či offsetu hraje v řadě aplikací klíčovou roli. Tab. 1 předkládá souhrn vybraných detekčních parametrů a vlastností jednotlivých modulů. Možnost využití stanice pro predikci seismické aktivity Jedním z průvodních zemětřesných projevů je i změna tlaku půdních plynů před a v průběhu zemětřesení v důsledku posuvu tektonických desek, které z geologického hlediska nutně obsahují také radon 222 Rn díky svým mateřským prvkům uranu a thoriu, jež jsou obsaženy v zemské kůře od počátku vzniku Země. Současně se jako průvodní jev při zemětřeseních předpokládá vznik prasklin a trhlin v zemské kůře. Nárůst tlaku se musí nutně projevit zvýšeným únikem půdních plynů vč. radonu 222 Rn v místech prasklin a trhlin a naopak jeho poklesem v místech jiných. Při zvýšeném výronu sledovaných plynů do atmosféry lze pak pozorovat a měřit i zvýšení obsahu krátkodobých produktů přeměny radonu 222 Rn. V atmosféře dále od místa erupce, v důsledku ředění a samovolného radioaktivního rozpadu, postupně klesají původní objemové aktivity radonu 222 Rn a mění se poměrné zastoupení objemových aktivit jednotlivých krátkodobých produktů přeměny. Trajektorie šíření zmíněných radionuklidů je ovlivněna klimatickými podmínkami, zejména rychlostí a směrem větru, ale i dalšími meteorologickými veličinami. Měřené parametry počasí a vzájemné zastoupení objemových aktivit jednotlivých krátkodobých produktů přeměny radonu 222 Rn a podíl těchto produktů přeměny k mateřskému radionuklidu (radon 222 Rn nebo radon 220 Rn) pak může pomoci určit vzdálenost místa a čas erupce půdního plynu do atmosféry. Současné kontinuální a časově soumístné měření atmosférického a litosférického radonu 222 Rn a jeho krátkodobých produktů přeměny pak umožňuje vytváření vhodných časových řad a profilů těchto signálových veličin. Vhodné matematické operace (např. sledování rychlosti změn, velikosti časových posunů apod.) aplikované jak na časové řady čistých signálových veličin, tak na jejich vhodně vytvořené profily by měly přinést zvýšení úspěšnosti predikce sledovaných zemětřesných jevů. Stanice dále umožňuje měření podpůrných veličin a parametrů měřeného prostředí, jako jsou teplotní a vlhkostní výškové/hloubkové profily atmosféry, půdy a vody, rychlost exhalace půdního radonu 222 Rn, sluneční radiace a množství srážek. Měření těchto veličin je kritické z pohledu eliminace vlivu pozadí daného prostředí (např. vlivu stability atmosféry na chování vzdušného radonu 222 Rn apod.). Klíčovým aspektem pro možnost predikce zemětřesných jevů je umístění vlastní stanice, či v praxi sítě stanic, do oblastí vhodně vybraných geologických zlomů. Závěr V rámci řešení projektu podporovaného TA ČR byly během let úspěšně vyvinuty a vyrobeny 3 prototypy modulární stanice pro měření přírodní radioaktivity a klíčových ovlivňujících faktorů prostředí. První z prototypů měří kontinuálně již od roku 2013 v areálu SURO v Praze a jeho dílčí výsledky byly již samostatně publikovány [2]. Druhá stanice je od roku 2014 provozována v areálu DIAMO s.p. Stráž pod Ralskem v lokalitě, kde jsou umístěna povrchová odkaliště, obsahující koncentrát uranové rudy (riziková loka- 10 CHEMAGAZÍN Číslo 3 Ročník XXV (2015)

11 MONITOROVÁNÍ Ž.P. lita). Cílem měření je především atmosférický monitoring veličin nezbytných pro výpočet dávek z inhalace radonu 222 Rn a jeho krátkodobých produktů přeměny nejen pracovníků Diamo, ale i obyvatelstva v přilehlých obcích a městech. Poslední z prototypů stanic je od roku 2015 instalován v Itálii, konkrétně na Sicílii v okolí sopky Etna, kde je aplikace soustředěna na tvorbu profilů vhodných veličin, nutných pro vývoj algoritmů predikce zemětřesných jevů. Poděkování: Zvláštní poděkování patří všem řešitelům projektu a zejména pak také Technologické agentuře České republiky, za jejíž podpory byl projekt realizován (TA ČR Alfa ID: TA ). Literatura [1] Ward D.C., Borak T.B., Determination of time- varying 222Rn concentrations using flow-through scintillation flasks, Health Physics, vol. 61, no. 6, p , [2] Jilek K., Slezakova M., Thomas J., Diurnal and seasonal variability of outdoor radon concentration in the area of the NRPI Prague Radiat Prot Dosimetry, (2014) 160 (1 3): first published online April 17, Abstract Summary: We would like to introduce and describe new modular station for continuous measurement of natural radioactivity in air, soil gas and water, which was developed under support of The Technology Agency of the Czech Republic (TACR) during last three years. The station is developed as a multi- -purpose monitoring system for continuous and simultaneous measurement of Radon (and Thoron) gas and its short-lived decay products in different environment (air, soil, water). Environmental and public health protection are the main application areas, together with new concept of a seismic activity prediction possibility. Key words: Atmospheric Radioactive Aerosol Measurement, Environmental Studies, Radon, Thoron, Environmental Protection, Public Health Protection, Natural Radioactivity Unikátní suché vývěvy nxds Zastupuje: CHROMSPEC spol. s r.o Mníšek p. Brdy Lhotecká 594 tel.: info@chromspec.cz fax: Brno Plachty 2 tel.: fax: BEDFONT DYCHOVÉ ANALYZÁTORY Diagnostika otravy CO - CO monitoring - CH4, H2, 02 monitor - FENO analyzátor INTERTEC Dychové analyzátory pre rýchlu diagnostiku a monitoring CO, CH 4, H 2, NO, NO 2, O 2. Analyzátory nájdu uplatnenie v zdravotníctve, v priemysle, pri požiaroch alebo iných haváriach. INTERTEC s.r.o., ČSA 6, Banská Bystrica, Tel.: / , intertec@intertec.sk, CHEMAGAZÍN Číslo 3 Ročník XXV (2015) 11

12 VAKUOVÁ TECHNIKA ČERPÁNÍ KOROZNÍCH PAR POMOCÍ SUCHÝCH VÝVĚV SKEATES J. 1, KUSAY R.G.P. 1, PAPULA M. 2 1 Edwards High Vacuum International, Crawley, West Sussex, England 2 Activair s.r.o., partner Edwards pro Českou a Slovenskou republiku, martin.papula@activair.cz Mnoho zpracovatelských procesů v chemickém průmyslu obsahuje korozní prvky. V minulosti to znamenalo, že standardní typy vývěv, jako jsou vodokružné vývěvy a parní ejektory, byly dodávány z neobvyklého materiálu. Nové suché šroubové vývěvy, jako například typ Edwards DRYSTAR, eliminují podmínky způsobující korozi, a proto mohou být standardní kovové vývěvy používány k odčerpání vysoce korozních par, což může často přinést značné úspory v rámci alternativních technologií a přitom poskytnout mnoho dalších výhod, které nabízí suché vývěvy. Koroze je v podstatě reakce železa. K jejímu průběhu je nezbytná voda nebo jiná tekutina tak, aby mohlo dojít k oddělení iontů. Reakci můžeme jasně vidět na plynu HCI; suchý plyn HCI je nekorozivní, malé množství vody však umožňuje tvorbu chloridových iontů, které jsou vysoce korozní. Tradiční vakuové systémy používají páru, olej nebo vodu ve svém zdvihovém objemu, jakožto části provozu. To znamená, že kompresní objem je neodmyslitelně mokrý, a podmínky jsou tak ideální pro vznik koroze při čerpání korozních par. Proto jsou parní ejektory a vodokružné vývěvy běžně dostupné v širokém spektru materiálů, např. nerezová ocel, hastelloy nebo dokonce grafit a keramika. Zatímco je odstraněn problém koroze, náklady na zařízení značně rostou. Suché vývěvy eliminují potřebu kapaliny ve zdvihovém objemu. Suchý kompresní objem by zřejmě odstranil potřebu neobvyklých konstrukčních materiálů. Existuje však jiný zdroj kapaliny, a to kondenzace. Když pára prochází vývěvou, tlak se zvyšuje a způsobuje nárůst teploty nasycení páry. Klíčem k řešení problému s kondenzací je termodynamika komprese. Obr. 1 Provozní podmínky suché šroubové vývěvy založeno na nasycené vodní páře při 30 C u sacího ventilu oxidem siřičitým, methylendichloridem, kyselinou octovou a celou řadou korozních látek. Sebedůvěra této společnosti je taková, že je připravena nabídnout záruky na korozi u svých DRYSTAR vývěv vyrobených z běžných materiálů. Ne všechny suché vývěvy však mají nepropustnou kompresi. Některé mechanizmy suchých vývěv, jako např. vícefázové Roots, mají kompresi, která je zásadně izotermická. Když se páry pohybují ve vývěvě, teplo komprese je eliminováno buď použitím externích chladičů plynu nebo recirkulací chlazeného plynu. To znamená, že teplota plynu při průchodu vývěvou zůstává v podstatě stálá. Ve skutečnosti teplota plynu při průchodu vývěvou značně kolísá. Stoupá, když prochází kompresní fází, klesá, když prochází externím potrubím a chladiči. Když teplota klesá, probíhá téměř vždy kondenzace, hlavně v posledních fázích s vysokým tlakem. Takto vzniká korozní prostředí, kde vždy probíhá koroze v chladičích, v externím potrubí a sběrači statoru, kam je znovu přiveden chlazený plyn. Proto nedoporučujeme vícefázové vývěvy Roots pro čerpání korozních par v místech, kde se vyskytují kondenzovatelné látky, hlavně vodní pára. Obr. 2 Provozní podmínky suché vícefázové vývěvy Roots založeno na nasycené vodní páře při 30 C u sacího ventilu Některé mechanizmy suchých vývěv, jako např. šroubový systém DRYSTAR, mají kompresní okruh, který je zásadně neprostupný, tzn., že se teplo komprese používá ke zvýšení teploty plynu a teplota plynu stoupá, jakmile páry prochází vývěvou. Výkonnější kompresní okruh šroubového mechanizmu znamená, že se teplota plynu v rámci fáze nezvýší, a proto není vyžadována mezifáze chlazení čerpaných par. Když prochází páry vývěvou, jejich teplota stoupá důsledkem rostoucího tlaku. Teplota plynu však stoupá tak, že teplota varu čerpaných par je vždy nižší než aktuální teplota plynu. V poslední fázi, kde nejpravděpodobněji dochází ke kondenzaci, je teplota plynu ve šroubových vývěvách standardně v rozsahu C, přestože použití teplotně řízených vodních plášťů umožňuje nastavení této teploty dle požadavků na vyšší či nižší stupeň. Výsledkem je schopnost šroubových vývěv DRYSTAR čerpat korozní páry. Společnosti, jako např. Edwards, disponují suchými vývěvami poháněnými mokrým HCl, thionylchloridem, Řešení, které výrobci vícefázových vývěv Roots musí začít používat, je vývoj suchých vývěv z korozi odolných materiálů. Někteří výrobci nyní pracují na nerezových vývěvách a korozi odolných nátěrech, např. PTFE. Tato řešení však mají jak technické tak praktické problémy a značně navyšují náklady na zařízení a náhradní součástky. Mnoho korozních látek, se kterými se setkáte ve vakuových systémech chemického průmyslu, jsou na bázi chloridu. Austenitické nerezové oceli, např. 304 a 316, nejsou příliš vhodné pro práci s korozními látkami na bázi chloridu, protože jsou náchylné na korozní praskliny, tzn. místo, kde koroze probíhá v bodě lokalizovaného tlaku. Prasklina vzniká v podkladu, který má na vrcholu bod vysokého tlaku způsobující další korozi. Tak se tvoří hluboká prasklina, která proniká hluboko do podkladu a způsobuje náhlý a potenciálně katastrofický defekt. Často totiž neexistuje žádné varování před hrozícím defektem. Během posledních deseti let nastal však v chemickém průmyslu značný pokrok ve studiu korozních prasklin způsobených chloridem. Současně jsme si uvědomili, 12 CHEMAGAZÍN Číslo 3 Ročník XXV (2015)

13 VAKUOVÁ TECHNIKA že nerezová ocel může v mnoha ohledech poskytovat nižší korozní odpor než běžné kovové konstrukční materiály. Obr. 3 Místa koroze na vícefázových vývěvách Roots Chloridové korozní praskliny vznikají za následujících podmínek: chloridové ionty, teplota nad 60 C, lokalizovaný bod tlaku, kyslík standardně ve formě vzduchu. Suché vývěvy standardně splňují poslední tři z těchto podmínek. Teplo komprese běžně způsobuje teplotu nejméně 100 C, zpracování s malou tolerancí znamená, že zde vždy najdeme lokalizované body tlaku a hlavní prvek čerpaného proudu bude vzduch z netěsného místa. Proto by se ve vývěvách měly používat austenitické nerezové oceli se zvýšenou opatrností. Je možné nainstalovat dražší část zařízení, u které je koroze méně pravděpodobná než u běžných konstrukčních materiálů, závada se však může objevit náhle a bez varování. Diference vysoké teploty ve fázích Roots navíc ztěžují používání nerezové oceli, protože ocel má koeficient tepelné roztažnosti mnohem vyšší než železo. Mezi statorem a rotory musí být ponechány velké mezery, aby bylo dosaženo rozdílné roztažnosti, což způsobuje snížený výkon vakua. Šroubové vývěvy naopak mají mnohem pozvolnější nárůst teploty ve vývěvě, což znamená, že použití nerezové oceli je mnohem zřetelnější. Výrobci, jako je firma Edwards, používají nerezové suché vývěvy již několik let, ale jelikož zákazníci rozumí tlakové korozi a ví, že šroubové vývěvy z běžných materiálů se dokážou vypořádat s korozí, nedošlo zatím k nátlaku trhu ke komercializaci těchto produktů. Dalším řešením, které vyvinuli výrobci suchých vývěv, je nátěr. Byly vyvinuty dva typy nátěru teflonový, který je nastříkán, a keramický nebo kovový, který je nanášen. Teflonové nátěry jsou nastříkány před montáží. Tyto nátěry však mají malou přilnavost k podkladu a nízkou odolnost proti opotřebení. Jsou také porézní. Proto mohou být lehce poškozeny, hlavně když jsou přítomny částice např. ze sušičky. Nátěry se rychle opotřebují. Jakmile proniknou k podkladu, odlupují se. Z toho důvodu jsou značně neúčinné. Druhým typem nátěru jsou kovové nebo keramické nátěry, které jsou často nanášeny na podklad párou. Můžou však obsahovat malé dírky nebo jiné povrchové závady, hlavně na okraji nátěru nebo tam, kde vnikání pevných částic poškozuje nátěr. Koroze se prvně objeví kolem těchto poškození a způsobí odloupnutí antikorozní vrstvy. Protože se suché vývěvy spoléhají na provozní povrchy s malou tolerancí, tyto nátěry se musí navrstvit v malém množství předtím, než přijdou do kontaktu s protichůdným provozním povrchem a vytvoří problém a potenciální zavaření vývěvy. I když byl v oblasti nátěrů odveden kus práce, nátěry musí být dostupné také ve formě, která poskytuje značnou ochranu v prostředí, kde běžně dochází ke kondenzaci. Nátěry poskytují ochranu spíše během přechodného procesu za podmínek, kdy je kapalina Dokončení na další straně POUŽIJTE SLEVOVÝ KÓD CH153 - ZÍSKÁTE 5% SLEVU NA VŠE CHEMAGAZÍN Číslo 3 Ročník XXV (2015) 13

14 VAKUOVÁ TECHNIKA nepravidelně aplikována do vývěvy a brzy poté odsávána. Závěrem můžeme říci, že šroubové vývěvy poskytují efektivní řešení čerpání korozních par, co se nákladů týče. Oproti tradičním technologiím vývěv a jiným typům suchých vývěv, jako např. vícefázová vývěva Roots, nevyžadují neobvyklé konstrukční materiály. Obr. 4 Vývěva Edwards CXS 160 pro chemický průmysl Přeložil Ing. Martin PAPULA, Activair s.r.o., martin.papula@activair.cz Uni-Export_88x130_Kveten_15.indd :12 FT-IR, FT-FAR, FT-NIR, FT-Raman Spektrometr Nicolet is50 Vyspělý software, inteligentní měřicí příslušenství Vestavěné diamantové ATR mimo tradiční vzorkový prostor, do FAR-IR bez profukování či vakua FT-Raman mikroskopie Automatizace výměny děličů paprsků Nikdy dříve zde nebyl infračervený spektrometr, který by poskytoval tolik informací o vzorku za tak krátký časový interval a s takovou jednoduchostí ovládání. FT-IR analyzátory plynů Nicolet is50 a is50r Spektrální rozlišení: lepší než 0,09 cm -1 Rychlost měření: až 95 spekter/s Široký výběr plynových cel, analýza od ppb k procentům Analýza produktů termického rozkladu materiálů Více na 14 CHEMAGAZÍN Číslo 3 Ročník XXV (2015)

15 VÝROBA HNOJIV ČPAVOK ČOSKORO VYROBÍME LACNEJŠIE Každý, kto je čo i len trocha doma vo výrobe hnojív vie, že srdcom výroby hnojív je výroba čpavku. Čpavok je základom celého technologického reťazca výroby hnojív v Dusle, a.s. Šaľa, ktorý zahŕňa výrobu kyseliny dusičnej, dusičnanu amónneho, močoviny a ďalších granulovaných, resp. kvapalných hnojív. Obr. 2 Energetická náročnosť výroby čpavku, GJ na 1t čpavku V priebehu rokov sa ukázala technicko- -technologická zastaranosť našich prvých výrobní čpavku, ich vysoká energetická náročnosť a nízka ekonomická efektívnosť, čo viedlo k odstaveniu výrobne Čpavok 1 (postavená 1963) a neskôr i Čpavok 2 (postavená 1968). Chýbajúce množstvo čpavku čiastočne kompenzovalo zvýšenie kapacity výrobne Čpavok 3 v roku 2008 na t/deň, čo však už nezabezpečuje potreby Dusla v najbližších rokoch a nedáva možnosti ani na ďalší rozvoj. Navyše v posledných rokoch sa zvýšili legislatívne nároky na výrobne čpavku z pohľadu emisií. Na základe energetickej náročnosti výroby v Európe bol Európskou komisiou stanovený tzv. benchmarkový limit emisií (množstvo emisií CO 2 na tonu vyrobeného čpavku) na úrovni 1,619 a výrobne, ktoré produkujú vyššie množstvo emisií, musia od platiť emisné poplatky. Poznajúc zámery Európskej komisie, bola kolektívom pracovníkov Dusla v roku 2011 spracovaná štúdia, ktorej cieľom bolo zvýšiť efektívnosť výroby čpavku v Dusle na súčasnej výrobni Čpavok 3 a vytvoriť si tak dobrú východiskovú pozíciu pre konkurenčný boj v budúcnosti. Stavba nového namiesto opravy starého Štúdia nám však ukázala, že investičné náklady na zníženie energetickej náročnosti výroby na súčasnej prevádzke spolu s nákladmi na údržbu a výmenu starých poškodených aparátov sú tak vysoké a nerentabilné, že je výhodnejšie postaviť novú výrobňu. Preto sme postupne oslovili licenzorov (vlastníkov technologických postupov výroby čpavku) a kontraktorov (firmy, ktoré sú schopné výrobňu čpavku postaviť) a na základe ich ponúk a našich ďalších ekonomických prepočtov sme si potvrdili správnosť myšlienky. Na svete tak bol návrh novej výrobne Čpavok 4 : s výrobnou kapacitou 1600 t/deň, s energetickou náročnosťou pod 28,5 GJ/t vyrobeného čpavku, čo nás zaradí medzi špičku v Európe (viď obr. 2), s nižšou produkciou odpadových vôd, s produkciou emisií CO 2 pod úrovňou 1,619 t CO 2 /t čpavku. Z dôvodu, že náklady na výstavbu novej výrobne predstavujú cca 310 mil. EUR, manažment Dusla požiadal začiatkom roka 2014 vládu SR o finančný stimul. Keďže ide o mimoriadne vysokú investíciu, navyše Obr. 1 ČPAVOK 4 bude situovaný v bloku 43, oproti súčasnej výrobni Čpavok 3. Dnes je to prakticky voľná plocha okolo tzv. OT syntézy (syntézna časť výrobne Čpavok 3). s charakterom výroby ovplyvňujúcim i európske krajiny, bola v našom prípade nutná notifikácia aj Európskej komisie (EK). Po niekoľkomesačnej diskusii a dopĺňaní informácií EK vydala na začiatku roka 2015 súhlas s poskytnutím štátnej pomoci formou daňovej úľavy vo výške 58 mil. EUR čerpanej v priebehu 10 rokov. EK pri svojom rozhodnutí zvážila hlavne skutočnosť, že projekt rieši zachovanie cca pracovných miest priamo v Dusle a stoviek ďalších v dodávateľských spoločnostiach, a pozitívne hodnotila účinky projektu na vytvorenie podmienok pre zabezpečenie ďalšieho rozvoja regiónu. Prvá náročná fáza projektu bola ukončená slávnostným podpísaním kontraktu s firmou Technip Italy, generálnym dodávateľom novej výrobne. Nábeh výroby je plánovaný na december Súčasťou stavby ČPAVOK 4 bude aj výstavba novej cirkulačnej stanice chladiacej vody CV6, novej úpravne kondenzátu, modernizácie skladu čpavku a zabezpečenie potrebných nadzemných a podzemných potrubných rozvodov, ktorých realizáciu bude zabezpečovať Duslo prostredníctvom ďalších vybraných dodávateľov. Kocky sú hodené Koordináciu a správny priebeh náročnej realizácie celého projektu bude pod vedením odboru investičnej výstavby Dusla zabezpečovať tím pracovníkov, ktorý bol menovaný generálnym riaditeľom Duslo, a.s. Takže, ako sa vraví, kocky sú hodené. Pred nami je kus práce, preto kolektívu pracovníkov Dusla zaželajme veľa pracovných úspechov a správnych rozhodnutí, aby sme prakticky takto o tri roky mohli hodnotiť úspešný nábeh výrobne ČPAVOK 4. Přetištěno z Agrofert magazínu Jaro Kamil VALI, Duslo, a.s., CHEMAGAZÍN Číslo 3 Ročník XXV (2015) 15

16 PROVOZ A ÚDRŽBA INSTALACE TLAKOVÉHO POTRUBÍ NEBYLA JEDNODUŠŠÍ Jak rychle a jednoduše spojit tlakové polyethylenové potrubí i v náročných podmínkách a bez přístupu k energiím? S řešením přichází švýcarská firma STRAUB. Tradiční výrobce potrubních spojek, kterého v Česku zastupuje firma HENNLICH, představil novou řadu řešení spojování trubek STRAUB-PLAST- -PRO. Nová sada STRAUB-PLAST-PRO je vhodná zejména pro plastové potrubí ve vodárenství, v odpadovém hospodářství, ale i v průmyslových provozech a v údržbě zejména tam, kde potrubí nemůže být spojeno konvenčními metodami jako je například elektro fúze, říká Zdeněk Fujda, product manažer odštěpného závodu HYDRO- -TECH společnosti HENNLICH. Obr. Spojky STRAUB-PLAST-PRO Díky unikátní sadě může být potrubí jednoduše spojeno bez potřeby externího zdroje energie a přípravy konců potrubí, a to i ve velmi náročných externích podmínkách. Díky koncepci jednoduché instalace jsou schopni montovat spojky STRAUB-PLAST- -PRO i lidé s malými technickými znalostmi, vypočítává výhody Zdeněk Fujda. Sada STRAUB-PLAST-PRO je složena z axiálně pevných spojek (set) umožňující rychlou a jednoduchou instalaci tlakových potrubí z polyethylenu (PE). Celá sada je k dispozici pro potrubí v dimenzích SDR 11 (vnější průměr 63,0 110,0 mm; PN16) a SDR 17 (vnější průměr >110,0 355,0; PN10). Trubky z PE 80 nebo PE 100 se spojují kombinací vnitřní vložky (např. spojka, redukce, koleno 90, koleno 45, přímý T-kus, T-odbočka s přírubou atd.) a dvou spojek. STRAUB-PLAST-PRO jsou vysoce odolné proti korozi díky použití prvotřídních materiálů. SKUPINA TECAM INSTALOVALA SVOJE PRVNÍ ZAŘÍZENÍ NA ÚPRAVU EMISÍ VOC V LATINSKÉ AMERICE Skupina Tecam dokončila v Argentině v Mar del Plata výstavbu prvního zařízení na úpravu odsávaných plynných emisí těkavých organických látek regenerativní tepelnou oxidací. Tento nový projekt reprezentuje v Latinské Americe důležitý milník pro vývoj obchodu a pomoci místním firmám ve snížení znečišťování životního prostředí. Skupina Tecam v tomto projektu, jak je obvyklé, zajišťuje inženýring, výrobu a výstavbu zařízení včetně uvedení do provozu. Instalace zařízení regenerativní tepelné oxidace proběhla velmi hladce a nyní, po instalaci, předpokládáme snížení těkavých orga- Obr. Projekt firmy Witte y Sola k vyčištění Nm 3 /h proudícího vzduchu pomocí regenerativní tepelné oxidační jednotky TECAM nických látek o 99 %, řekl technický ředitel skupiny Tecam Borja Maestro. Vždy instalujeme nejnovější technologie a používáme pouze vysoce kvalitní komponenty od značkových firem, proto jsou naše technologie velmi spolehlivé a trvalé. Jako součást své expanzní strategie předpokládá skupina Tecam další rozvoj podnikání také v EU svou účastí ve významných průmyslových soutěžích. Skupina Tecam bude prezentovat své environmentální technologie pro odsávání emisí a spalování odpadů na veletrhu Achema 2015, konaném od 15. do 19. června tohoto roku ve Frankfurtu. Skupina Tecam nabízí environmentální technologie, jako jsou regenerativní tepelná oxidace pro emise těkavých organických látek a regenerativní katalytická oxidace, které jsou 100 % adaptované na podmínky zákazníků. Nabízená zařízení a řešení jsou schopná odstranit více než 99,8 % emisí těkavých organických látek. Skupina Tecam také projektuje a dodává spalovny průmyslového odpadu CHEMAGAZÍN Číslo 3 Ročník XXV (2015)

17 TECHNICKÉ NOVINKY LASEROVÝ DETEKTOR METANU LMM-G Společnost Crowcon uvedla na trh novou verzi přenosného detektoru Laser Methane Mini-Green (LMm). Detektor umožňuje monitorování úniku metanu nebo plynu obsahujícího metan z bezpečné vzdálenosti (schopnost detekce až na vzdálenost 100 m). Obr. 1 Laserový detektor metanu LMm Laser Methane Mini-Green je nově vybavený zeleným laserovým paprskem, který je lépe viditelný než červený, obzvláště pak při silném slunečním svitu. Detektor kombinuje osvědčené vlastnosti předchozí verze a nové funkce ukládání dat včetně mož- nosti jejich přenosu prostřednictvím komunikace Bluetooth. Detektor lze takto připojit k jakémukoliv zařízení s OS Android, pracujícím s aplikací Gasviewer. Aplikace zahrnuje ukládání koncentrace, místa měření, času a dále umožňuje odeslání dat do ové schránky. Princip měření Metan absorbuje určité vlnové délky infračerveného světla. Laserová dioda emituje infračervený laserový paprsek (5 mw) a detektor monitoruje rozptýlené světlo přicházející zpět. Na základě absorbance pak přístroj vyhodnotí koncentraci metanu. Detektor vyžaduje reflexní plochu. Některými materiály laserový paprsek prochází s minimálním odrazem. Takové plochy jsou k měření nevhodné. Naměřené hodnoty jsou vyjádřeny v koncentraci oblaku plynu: ppm m. Rozsah měření je 1 až ppm-m, přesnost činí 10 %. Hlavní využití Měření úniku metanu v kompresorových a přečerpávacích stanicích. Obr. 2 Laserový detektor metanu LMm-G Monitorování skládek. Vyhledávání úniku metanu z potrubí. Předchozí model (LMm) je stále vyráběný díky jeho certifikaci ATEX. Měřicí rozsah a přesnost má stejnou, pouze využívá méně intenzivní (1 mw) červený laserový paprsek. Přístroje firmy Crowcon dodává v ČR společnost CHROMSERVIS s.r.o. HUMUSOFT NOVINKY PRO ROK 2015 Společnost HUMUSOFT s.r.o. uvádí své novinky pro letošní rok. MATLAB R2015a Přináší rozšíření podpory práce s rozsáhlými daty, ovládání výukového hardware z MAT- LABu, interaktivní grafické ovládací prvky v modelech Simulinku, hardwarein-the-loop simulace v reálném čase na platformě MAC OS X, spouštění modelů Simulinku na mobilních zařízeních Apple a čtyři zcela nové nadstavby: Robotics System Toolbox, Antenna Toolbox, Vision HDL Toolbox a Simulink Test. COMSOL Multiphysics 5.1 a COMSOL Server Firma HUMUSOFT s.r.o. uvedla na trh České republiky a Slovenska přelomovou verzi COM- SOL Multiphysics 5.0 švédské společnosti COMSOL na podzim roku 2014 a spolu s ní i nový produkt s názvem COMSOL Server. Na jaře roku 2015 byla vydána další verze COMSOL Multiphysics 5.1, která pokračuje ve směru, který nastavila verze předchozí. Program COMSOL Multiphysics je softwarový inženýrský nástroj určený k modelování a simulaci fyzikálních dějů. Ve verzi 5.0 došlo k zásadnímu přelomu v oblasti počítačové simulace. Pod heslem Od modelu k aplikaci získává uživatel možnost vytvářet své vlastní aplikace a ty následně sdílet jak s uživatelskou komunitou tak se zájemci, kteří program COMSOL Multiphysics nevlastní. Tvorba aplikací se provádí v nástroji Application Builder. Ke sdílení simulací slouží COMSOL Server. Dalším přínosem nové verze je rozšíření portfolia specializovaných modulů: Ray Optics Module určený pro uživatele z oblasti mikrovlnného záření, Design Module účinný nástroj pro tvorbu a úpravu geometrie modelů a LiveLink for Revit ulehčí práci při importu geometrie z CAD programu Autodesk Revit Architecture. dspace MicroLabBox MicroLabBox je kompaktní zařízení pro řízení a simulace v reálném čase. Nahrazuje oblíbené jednodeskové systémy DS1103. S těmi sdílí výkonný procesor PowerPC, nově dvoujádrový s hodinami 2GHz, s několikanásobně vyšším výkonem. Obsahuje 32 rychlých A/D převodníků, 16 D/A převodníků, vstupy pro inkrementální snímače a resolvery, generátory PWM včetně třífázového PWM a digitální vstupy a výstupy. Nově je MicroLabBox vybaven programovatelným hradlovým polem FPGA Xilinx Kintex-7 pro extrémně rychlé aplikace. Pro FPGA budou dostupné hotové aplikace, případně bude programovatelné uživatelem. Pro komunikaci s periferiemi je k dispozici CAN, RS232 a Ethernet. Gigabit Ethernet slouží i pro připojení k vývojovému prostředí dspace RTI, Control DeskNext NextGeneration, AutomationDesk a dalších aplikací. Tím je umožněna pohodlná obsluha zařízení na dálku. MicroLabBox je vybaven i pamětí flash pro trvalé uložení aplikací a rozhraním USB mass storage pro záznam dat z experimentů na velkokapacitní paměťová media. K programování se používá Simulink jako vývojové prostředí ze kterého se automaticky generují aplikace Simulink Coderem. Zařízení se dodává v kompaktní hliníkové skříni ve dvou provedeních konektorů, buď na čelním nebo na horním panelu. ZMODERNIZOVANÁ PLNIČKA SUDŮ FEIGE Na letošním veletrhu ACHEMA můžete získat informace o zmodernizované lince na plnění sudů od firmy Feige. Automatická plnička sudů typu 84 má zvýšený hodinový výkon, toho je dosaženo čtyřmi pracovními stanicemi, které plně automaticky a s kalibrovanou přesností plní ocelové nebo plastové sudy o objemu 50 až 230 litrů. Manipulace se sudy je zajištěna řetězovým dopravníkem. Umístění, odzátkování, plnění a uzavírání bubnů se provádí automaticky. Nová konstrukce je vybavena řídicím systémem Siemens PLC-7 a novou technologií vážení Feige FS-T10e. Jednotka nabízí i možnost statistického zpracování dat. Zařízení je možné dodat i v provedení z nerezavějící oceli s ochranou proti kyselinám a je vhodné pro použití v prostředí s nebezpečím výbuchu. Obr. Výrobní a balicí linka FEIGE Typ 84 Jednotka je doplněna koaxiálním mixérem s kapacitou 300 litrů vhodným pro zpracování vysoce viskózních kapalin (nad 200 Pa.s). CHEMAGAZÍN Číslo 3 Ročník XXV (2015) 17

18 MĚŘENÍ A REGULACE HMOTNOSTNÍ PRŮTOKOMĚRY PARKER PORTER SPOLEHLIVOST, PŘESNOST A DOSTUPNOST PRO NEJRŮZNĚJŠÍ APLIKACE Měření průtoku plynů v průmyslových aplikacích patří dnes k běžným operacím. Tato měření jsou důležitá pro zajištění spolehlivosti provozu výrobních zařízení, maximální a stabilní kvalitu výrobků a v neposledním řadě i pro bezpečnost provozu. Společnost Parker Hannifin prostřednictvím své divize Parker Porter nabízí široké portfolio produktů pro hmotnostní měření průtoku plynů. Mass Flow jako standard dokonalosti Produkty Mass Flow firmy Parker Porter odráží více než čtyři desítky let zkušeností v oblasti navrhování a výroby přesných přístrojů pro měření a regulaci průtoku plynů. Zahrnují konstrukční principy, které jsou jednoduché a přímočaré. Zároveň jsou ale také dostatečně flexibilní pro provoz v nejrůznějších procesních parametrech. Výsledkem jsou průtokoměry, regulátory průtoku a regulační ventily, které jsou přesné, spolehlivé a jsou cenově efektivním řešením. Obr. 1 Hmotnostní průtokoměry Parker Porter Výrobky Mass Flow jsou určeny pro mnoho aplikací v oblasti průtoku plynů, v analytice, výrobě, chemickém a petrochemickém průmyslu, v oblasti životního prostředí, biofarmaceutickém průmyslu a v nejrůznějších výzkumných společnostech. Produkty Mass Flow jsou rozděleny do několika řad dle potřeb nejrůznějších zákazníků: Řada 100/200 a 500/600 pro měření a řízení hmotnostního průtoku Představuje nejnovější generaci produktu Porter Analog MFC. Toto zařízení je osvědčeným řešením s více než tisíci instalacemi na celém světě. Je vyhledávané především pro svoji cenovou dostupnost a špičkové funkční vlastnosti. Řada hmotnostních průtokoměrů 100 je ideální pro aplikace, které vyžadují pouze měření průtoku. Řada 500/600 navíc využívá mikroprocesorovou elektroniku, která zajišťuje vynikající přesnost odečítání, možnost použití s různými plyny a rychlou odezvu s volbami připojení analogově nebo přes sběrnice Modbus, DeviceNet a Profibus. Hodnoty průtoku těchto řad jsou v rozsahu od 5 SCCM do 1000 SLPM. Řada 3600 pro měření a řízení hmotnostního průtoku Nabízí výkonnost digitálního MFC v robustním balení. Je konstruovaná pro velmi náročné aplikace. K dispozici je provedení NEMA 4x, IP66, Class 1, Div 2, IECex a certifikace Atex Zone 2 (certifikace IEC a ATEX právě probíhají) s řadou různých vstupů/výstupů, možností napájení a různých voleb procesních připojení. Řada 3600 nabízí hodnoty průtoku v rozsahu od 100 SCCM do 100 SLPM. Společně dokážeme udržet Vaše procesy pod kontrolou. Díky našim špičkovým technologiím. PŘÍSTROJOVÁ TECHNIKA PRO MĚŘENÍ A REGULACI Šroubení, ventily a ventilové soupravy - manifoldy Analytické systémy Filtry Ochranné skříně, stříšky a vyhřívání Hadice, trubky a rychlospojky Regulátory tlaku a průtokoměry Nářadí pro instrumentaci Vzorkovací láhve Příruby PFA/PTFE program Certifikace 18 CHEMAGAZÍN Číslo 3 Ročník XXV (2015)

19 KALIBRAČNÍ PLYNY Řada 3200 pro měření a řízení hmotnostního průtoku Vyznačuje se kompaktní velikostí a certifikací pro Class 1, Div 2, což činí z řady 3200 ideální volbu pro aplikace s nízkým průtokem v rizikových oblastech. Jednotky se dodávají buď pro přímou montáž, nebo s kompresním šroubením typu in-line. Hodnoty průtoku jsou v rozsahu od 10 SCCM do 10 SLPM. Řada 2200 pro měření a řízení hmotnostního průtoku Je ideální pro zákazníky, kteří hledají nízkou cenu bez zhoršení funkčních vlastností. Řada 2200 je konstruovaná z hliníku a mosazi, má stejné senzory, řídicí elektroniku, průtočné elementy a ventily jako řada 200, ovšem její cena je o 30 % nižší. Hodnoty průtoku jsou v rozsahu od 40 SCCM do 10 SLPM. Řídicí jednotky Parker Porter Parker Porter nabízí i několik typů řídicích jednotek. Špičkou je Porter Model CM-400 na bázi mikroprocesoru konstruovaný modul 4kanálového napájení/ řízení pro použití s měřiči a regulátory hmotnostního průtoku Porter. Osmiřádkový podsvícený LCD displej současně zobrazuje volitelná data stavu 4 kanálů. U jednotky CM-400 lze použít uživatelsky volitelné proudové nebo napěťové vstupní signály i napájení a lze nastavovat požadované hodnoty pro každý kanál. Kromě analogových vstupů/výstupů má také digitální komunikační port pro rozhraní počítače PLC. Programovatelná multikanálová řídicí jednotka a totalizér s dávkovým zpracováním umožňují CM-400 perfektně komunikovat s MFC Porter u univerzálních a funkčních systémů managementu plynů. Obr. 2 Řídicí jednotka Porter CM-400 Společnost Parker Hannifin rovněž nabízí i řady produktů pro měření průtoků hydraulických kapalin, vzduchu, vody a některých korozivních kapalin. V jejím výrobním portfoliu najdete také produkty pro PFA/ PTFE aplikace, které vyžadují vysokou čistotu a přesnost měření průtoků kapalin. A nabídku uzavírají osvědčené průtokoměry Parker UCC typu in-line, spínače průtoku a monitorovací jednotky průtoku pro nejrůznější aplikace. Ing. Jan CHLUPSA, Parker Hannifin Czech Republic s.r.o., jan.chlupsa@parker.com, TLAKOVÉ LAHVE LINDE PRO MEZINÁRODNÍ VESMÍRNOU STANICI Dánská společnost Danish Aerospace Company (DAC) je předním výrobcem špičkových zdravotnických přístrojů pro využití v kosmu. Pro kalibraci důležitých měřicích přístrojů na palubě Mezinárodní vesmírné stanice (ISS) si vybrala přenosné tlakové lahve na speciální plyny ECOCYL od společnosti Linde. Měřicí zařízení i tlakové lahve na stanici vynesla evropská raketa Ariane-5. V kosmonautice se kladou mimořádně přísné požadavky nejen na plyny, ale i na jejich obaly. V tomto případě jde o první použití této unikátní tlakové lahve pro kalibraci přístrojů v kosmu. Tlakové lahve ECOCYL se budou používat pro kalibraci přenosného systému na diagnostiku činnosti plic astronautů (Portable Pulmonary Functional System), v němž se budou analyzovat změny jejich fyzické kondice a provádět další vědecké výzkumy. Systém mobilní diagnostiky činnosti plic se musí pravidelně kalibrovat, aby se zajistila potřebná přesnost měření fyziologických procesů astronautů během letu. Na přístroje jsou kladena velmi přísná omezení po stránce rozměrů i hmotnosti, aby se minimalizovalo zatížení i rozsah výbavy. Klíčovým požadavkem na tlakové lahve pro kalibraci proto byla jejich mimořádně nízká hmotnost a kompaktní rozměry. Obr. 1 Evropská raketa Ariane-5 připravena ke startu k Mezinárodní vesmírné stanici Hliníkové tlakové lahve ECOCYL o vodním objemu 1 l jsou vysoké 44 cm a váží pouhých 2,4 kg. To společnosti DAC umožňuje velmi snadnou manipulaci i jednoduchou obsluhu při nezbytné kalibraci přístrojů. Astronauti nepochybně ocení pohodlí při této činnosti. Tlakové lahve ECOCYL Obr. 2 Tlaková lahev ECOCYL společnosti Linde kromě toho mají maximální plnicí tlak 150 bar, což zajišťuje optimální poměr hmotnosti plynu a nádoby. ECOCYL patří do skupiny přenosných nádob na speciální plyny HiQ společnosti Linde. Tyto tlakové lahve mají integrovaný redukční ventil s regulátorem průtoku. To vše je pod ochranným bezpečnostním krytem, který usnadňuje manipulaci s lahví, chrání redukční ventil a regulátor průtoku a tím také významně přispívá k bezpečné manipulaci s lahví. Společnost DAC kromě toho vyvinula hliníkové obložení celé lahve a další doplňky, aby bylo možné splnit i ty nejpřísnější požadavky na použití v kosmu. Generální ředitel společnosti DAC Thomas A. E. Andersen si spolupráci pochvaluje: Společnost Linde již v minulosti prokázala své technické znalosti a schopnost přicházet s inovacemi. Kromě toho má Linde propracovanou metodiku zkoušení lahví i jejich doplňků, znalosti a dokumentaci. To z ní činí spolehlivého partnera, s nímž můžeme v těsné spolupráci vyvíjet ta správná řešení. Vedoucí globálního útvaru speciální plyny ve společnosti Linde Stephen Harrison proto mohl vyjádřit svou spokojenost: Jsme rádi, že lahev s integrovaným redukčním ventilem ECOCYL byla nejen schválena, ale nakonec i vybrána z několika uchazečů pro toto použití v kosmu. Veškeré plyny schválené pro klinická měření musejí projít náročnými testy. Fakt že jsme získali souhlas pro klinické diagnostické aplikace v kosmu, je oceněním technické vyspělosti Linde. CHEMAGAZÍN Číslo 3 Ročník XXV (2015) 19

20 TECHNICKÉ NOVINKY WIDEGAP 100 NOVÝ, KOMPAKTNÍ VÝMĚNÍK TEPLA NA ZNEČIŠTĚNÉ KAPALINY OD ALFA LAVAL Nový rozebíratelný deskový výměník tepla Alfa Laval WideGap 100 spojuje výjimečnou odolnost vůči ucpávání a zanášení s maximálně účinným přenosem tepla a kompaktními rozměry. WideGap 100 je nejmenší jednotkou na trhu výměníků speciálně určených pro manipulaci s médii s obsahem hrubých částic, vláken a pevných látek. Navržen pro dlouhou provozuschopnost Husté, nečisté kapaliny zanášející výměníky tepla způsobují nákladné odstávky v mnoha odvětvích průmyslu, např. ve výrobě etanolu, chemikálií na biologickém základě, buničiny, papíru nebo při úpravě odpadních vod. Výměníky tepla Alfa Laval WideGap přinášejí řešení tohoto problému. Jsou konstruovány tak, aby byly mnohem méně náchylné k zanášení. Široké kanály umožňují volné proudění znečištěných kapalin uvnitř svazku desek. Speciální zvlnění desek ve tvaru rybí kosti způsobuje vysokou turbulenci, která nejen pomáhá omezit ucpávání, ale také zvyšuje účinnost přenosu tepla. Malý a vysoce účinný Nový WideGap 100 má vstupní otvory o průměru 100 mm a je navržen pro aplikace s malým průtokem. Díky svým kompaktním rozměrům je nejmenším výměníkem tepla s širokými kanály na trhu. Díky svému deskovému provedení má WideGap 100 mnohem vyšší tepelnou účinnost než výměníky tepla založené na jiných technologiích. Jednotka má protiproudé uspořádání s vysoce turbulentním průtokem, které umožňuje využití křížení a blízkého přiblížení teplot. WideGap 100 je proto velmi univerzálním řešením pro ohřev, chlazení a rekuperaci tepla. Obr. 1 Široké kanály výměníků Alfa Laval WideGap umožňují volné proudění znečištěných kapalin uvnitř svazku desek Těsnění navržené pro provozuschopnost a snadnou údržbu WideGap 100 využívá těsnění Alfa Laval ClipGrip, které díky svému patentovanému způsobu upevnění umožňuje snadnou montáž zcela bez lepidla. Těsnění ClipGrip zajišťuje bezpečné připevnění k desce, které brání jeho uvolnění z drážek, vychýlení deskového svazku a únikům kapaliny. To vše významně snižuje riziko poškození těsnění a zkracuje čas potřebný na provedení údržby. Nový výměník tepla WideGap 100 rozšiřuje výrobní řadu, která doposud obsahovala typy WideGap 200 a WideGap 350. Obr. 2 Alfa Laval WideGap 100 Přijďte se podívat Pro více informací se podívejte na webové stránky výrobce, nebo navštivte stánek Alfa Laval č. D4 v hale 4.0 na veletrhu ACHEMA v německém Frankfurtu nad Mohanem ve dnech června PROCES CAPLUS SNIŽUJE ENERGETICKOU SPOTŘEBU A ZVYŠUJE KAPACITU MOKRÉ VYPÍRKY ZEMNÍHO PLYNU Po úspěšném vylepšení technologie produkce bioplynu přichází společnost Evonik Industries s významnou novinkou v oblasti čištění zemního plynu. Mezinárodní agentura pro energii odhaduje, že spotřeba zemního plynu stoupne do roku 2035 o přibližně 50 % a čtvrtinu bude tvořit energetický mix. Prostřednictvím technologie CAPLUS zavedla společnost EVONIK na trh novou třídu aminů pro čištění proudu průmyslových plynů. Bez vymývání by plyny, jako zemní plyn, bioplyn, syntetický plyn a spaliny, byly jen stěží použitelné. CAPLUS odstraňuje za stejnou dobu nežádoucí kyselé plyny oxid uhličitý a sirovodík mnohem efektivněji než konvenční aminy, zvyšuje výkonnost a životnost zařízení. Lze se tím vyhnout pěnění, rozkladu, korozi a vysoké energetické spotřebě. Obr. Typický plynárenský závod, ve kterém se používá CAPLUS pro odkyselovací vypírku plynu. (Zdroj: Gulnaz Yaminova) Technologie CAPLUS je nyní nasazována v plynárenských kapacitách v Jihovýchodní Asii, na Středním východě, Severní Africe a Jižní Americe. Naší největší výzvou byla konverze na technologii CAPLUS v prvním velkém závodě na výrobu zemního plynu, uvedl Dr. Jörn Rolker, Project Manager at Evonik Industries. Byli jsme vybráni jako výhradní dodavatel kompletní technologie s požadavkem zákazníka na kompletní balíček služeb, což rozhodlo. Během července 2014 jsme plnili CAPLUS do zařízení velkého soukromého podniku v Jihovýchodní Asii. V průběhu tříměsíční zkušební doby splňoval CAPLUS všechny očekávané parametry a další kontrahované hodnoty, poznamenal Rick Steglich, Director of Innovation. Díky mimořádnému výkonu produktu, si zákazník vyžádal v budoucnu konverzi dalších provozů. Skoro před dvěma roky jsme poprvé plnili CAPLUS do zařízení na výrobu bioplynu. I přes extrémní podmínky nebylo třeba po celou dobu doplňovat žádný absorbent. Ve srovnání s konvenčními absorpčními činidly, které jsou k dispozici na trhu, umožňuje přibližně 10% úsporu energie a kapacitu zvyšuje cca o 20 % CHEMAGAZÍN Číslo 3 Ročník XXV (2015)