NABÍDKA KOMERČNÍHO TESTOVÁNÍ FILTRAČNÍCH VLASTNOSTÍ Laboratoř: Technická Univerzita v Liberci (TUL), Ústav pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace, Oddělení informatiky a nanotechnologií (INTEC) Kontakt (společný pro více pracovišť): Jméno: E-mail: Ing. Jakub Hrůza, Ph.D. jakub.hruza@tul.cz(daniela.lubasová@tul.cz, petr.sidlof@tul.cz, petr.bilek@tul.cz) Telefon: 485353819 (laboratoř: 485353860) Adresa: TUL, INTEC, Studentská 2, Liberec, 46017 Umístění: Areál TUL, ulice Bendlova 1409/7, budova L Oblast působnosti: Testování základních a specifických filtračních vlastností porézních materiálů včetně nanomateriálů používaných při čištění atmosférického vzduchu, horkých spalin, vody, olejů a paliv. Jednotlivé aplikace filtrace se liší požadavky na filtrační vlastnosti, reálnými filtračními mechanismy i celkovou metodikou vyhodnocení. Kromě nabízených variant je možné realizovat vývoj zařízení specifického. Laboratoř nabízí následující metody měření: - Testování prodyšnosti podle norem EN ISO 9,237, EN ISO 7,231, EDANA 140,1, DIN 53,887, ASTM D 3,574, BS 5,636... - Testování hrubé filtrace atmosférického vzduchu částečně podle normy EN 779. - Testování jemné filtrace atmosférického vzduchu vysoce účinnými (HEPA) filtračními materiály v souladu s normou EN 1822. - Testování filtrace horkých spalin filtračními materiály a schopnost čištění filtračních materiálů v souladu s normami VDI/DIN 3926, ASTM D6830-02, ISO11057 (DIS). - Testování spalinových filtrů v reálných podmínkách horkých spalin bez přítomnosti pevných částic, částečně dle normy ČSN EN 1948-1 (spolupráce s Termizo a.s.). - Testování bakteriální filtrační účinnosti vzduchových filtrů. - Testování katalytické účinnosti filtrů atmosférického vzduchu pro plynné organické látky, NOx a CO. - Testování velikosti pórů Bublinkovou metodou podle normy ASTM F316 A3. - Vizualizace procesu kapalinové filtrace. - Simulace procesu filtrace vody pro jednorázové i čistitelné materiály. - Simulace procesu filtrace olejů a paliv.
DETAILNÍ POPIS TESTOVACÍCH ZAŘÍZENÍ A METOD: Nabídku lze rozdělit do čtyř základních skupin. A. Filtrace spalin 1. Testování filtrace horkých spalin filtračními materiály a schopnost čištění filtračních materiálů v souladu s normami VDI/DIN 3926, ASTM D6830-02, ISO11057 (DIS). 2. Testování spalinových filtrů v reálných podmínkách horkých spalin bez přítomnosti pevných částic, testování rozkladu NOx a CO za tepla. B. Filtrace atmosférického vzduchu 1. Testování jemné filtrace atmosférického vzduchu vysoce účinnými (HEPA) filtračními materiály v souladu s normou EN 1822. 2. Testování hrubé filtrace atmosférického vzduchu v souladu s normou EN 779. 3. Testování vzduchové prodyšnosti. 4. Testování bakteriální filtrační účinnosti vzduchových filtrů. 5. Testování katalytického rozkladu plynných organických látek, NOx a CO pro nízké teploty. C. Filtrace kapalin 1. Testování velikosti pórů Bublinkovou metodou podle normy ASTM F316 A3 2. Vizualizace procesu kapalinové filtrace. 3. Simulace procesu filtrace vody pro jednorázové filtry, testování průtočnosti filtru. 4. Simulace procesu filtrace vody pro čistitelné membrány 5. Simulace procesu filtrace olejů a paliv, testování průtočnosti filtru.
A1. Testování filtrace horkých spalin filtračními materiály a schopnost čištění filtračních materiálů. Název zařízení: VDI 3926 Filter Tester Kontakt: Jakub Hrůza (jakub.hruza@tul.cz), Filtrační laboratoř CXI, oddělení INTEC Popis: Metoda se zabývá odstraněním tuhých znečišťujících látek (TZL) z proudu horkých spalin pomocí filtrů čistitelných zpětným tlakovým pulsem. Metoda simuluje uvedený proces pro plošný tvar filtru. Přístroj může být použit též k simulaci pulzního namáhání vlákenného sendviče. Parametr Hodnota Jednotka Norma VDI/DIN 3926, ASTM D6830-02, ISO11057 Teplota 20-250 C Rychlost proudění 1 m 3 /hod Zpětný puls 0,6 MPa Velikost vzorku 100 cm 2 A2. Testování spalinových filtrů v reálných podmínkách horkých spalin bez přítomnosti pevných částic
Název zařízení: DioxT-3 Kontakt: Petr Šidlof (petr.sidlof@tul.cz), Filtrační laboratoř CXI, oddělení INTEC Popis: Zařízení k testování vzorků v prostředí horkých hrubě čištěných spalin. Kromě možnosti měřit dlouhodobě vývoj tlakového spádu a průtoku aparatura dovoluje vyhodnocovat katalytickou účinnost materiálu částečně dle normy ČSN EN 1948-1. Provozováno ve spolupráci s Termizo a.s. Parametr Hodnota Jednotka Médium spaliny zbavené větší části pevného - popílku Teplota 200 o C Rozsah tlakového spádu 0-10 kpa Rozsah průtoku 0-40 SLPM Velikost vzorku 100 cm 2 Testované plyny NOx, CO, CO 2 -
B1. Testování jemné filtrace atmosférického vzduchu vysoce účinnými (HEPA) filtračními materiály Název zařízení: MFP 1000 HEPA Kontakt: Jakub Hrůza, Daniela Lubasová (jakub.hruza@tul.cz, daniela.lubasova@tul.cz), Filtrační laboratoř CXI, oddělení INTEC Popis: Metoda umožňuje měření vlastností vysoce účinných částicových filtrů vzduchu. Měření umožňuje stanovení distribuce velikostí zachycených částic a účinnost záchytu nejhůře zachytitelných částic. Jako testovací částice mohou být použity pevné látky (NaCl, KCl...), nebo kapaliny (DEHS...). Primárně je metoda určena pro zjišťování počátečních charakteristik filtrace, za určitých podmínek lze testovat i jejich změnu v čase. Parametr Hodnota Jednotka Norma EN 1822 Velikost částic 120-2000 nm Typ částic běžně DEHS, nebo NaCl Rychlost proudění 0,5-16 m 3 /hod Tlakový spád 10-2500 Pa Velikost vzorku 100 cm 2
B2. Testování hrubé filtrace atmosférického vzduchu Název zařízení: DFT - 4 Kontakt: Jakub Hrůza (jakub.hruza@tul.cz), Filtrační laboratoř CXI, oddělení INTEC Popis: Na přístroji DFT - 4 lze testovat odlučivost syntetického prachu, tlakový spád, náletovou rychlost vzduchu pronikajícího filtrem, celkové množství prachu zachyceného filtrem během testu (souvisí s životností filtru) a změny uvedených vlastností v průběhu procesu filtrace. Parametr Hodnota Jednotka Norma EN 779 (částečně) Tlakový spád 10-2000 Pa Rychlost proudění 0,6 2,5 m/sec Typ částic ASHRAE, SPONGELIT Koncentrace částic 70 mg/m 3 Velikost částic 0,4-10 µm Velikost vzorku 100 cm 2
B3. Testování prodyšnosti textilie Název zařízení: SDL ATLAS M02IA Kontakt: Jakub Hrůza (jakub.hruza@tul.cz), Filtrační laboratoř CXI, oddělení INTEC Popis: Podstatou zkoušky je měření množství vzduchu, který prochází mezi protilehlými plochami textilie, vztažené k času a testované ploše a měřené při standardizovaném tlakovém spádu. Parametr Norma Rozsah průtoku (lze nastavit dle plochy průtoku) Rozsah tlakového spádu Hodnota EN ISO 9,237, EN ISO 7,231, EDANA 140,1, DIN 53,887, ASTM D 3,574, BS 5,636 0,1-1600 l/min 10 2 500 Pa Plocha průtoku 5, 20, 25, 100 cm 2 Jednotky prodyšnosti mm/s; cfm, cm 3 /cm 2 /s; l/m 2 /s; l/dm 2 /min; m 3 /m 2 /min; dm 3 /s
B4. Testování bakteriální filtrační účinnosti vzduchových filtrů. Název zařízení: AMFiT 13 Kontakt: Daniela Lubasová (daniela.lubasova@tul.cz), Jakub Hrůza (jakub.hruza@tul.cz), Filtrační laboratoř CXI, oddělení INTEC Popis: Zařízení pro testování filtrace mikroorganismů AMFiT 13 (Anti-Microbial Filtration Tester) je určeno pro ověření, do jaké míry je filtr schopen zabránit průniku aerosolované formy inokula s živými bakteriemi do čištěného prostoru. Metoda neurčuje, zda tohoto cíle bylo dosaženo mechanickým záchytem bakterií, nebo jejich inhibicí pomocí antibakteriálních úprav přímo na filtru. Parametr Hodnota Jednotka Rychlost proudění před filtrem 5 300 cm/sec Proudění vzduchu 3 50 l/min Filtrační plocha 10 50 cm 2 Měřitelný tlakový spád filtru 1-2000 Pa Množství bakterií na vstupu 1000-10000 CFU/ml Doba testování 30 1200 sec Použité bakterie S. Gallinarum, E. Coli K-12 (další jiné - bakteriální kmeny z třídy nebezpečnosti 1.) Střední velikost bakterií 0,86 a více µm
B5. Testování katalytického rozkladu plynných organických látek, NOx a CO pro nízké teploty. Název zařízení: CFT 13 Kontakt: Jakub Hrůza (jakub.hruza@tul.cz), Filtrační laboratoř CXI, oddělení INTEC Popis: Zařízení je schopno dlouhodobě (řádově v hodinách až dnech) zajistit definovaný průchod vzduchu skrz filtrační modul (malé plošné vzorky, nebo patronový filtr). Pomocí sond před a za vzorkem je možné testování katalytického rozkladu plynných organických látek, NOx a CO pro nízké teploty. Pro testování je používán atmosférický vzduch s možností definované kontaminace spalovacím motorem. Tvar vzorků Plocha vzorků Rozsah průtoků Náletová rychlost na filtr Rozsah tlakových spádů Detekované látky Dolní detekční limit koncentrace NO x Maximální rozsah konc. NO x Dolní detekční limit koncentrace CO Maximální rozsah konc. CO Dolní detekční limit koncentrace organických látek Maximální rozsah konc. org. látek Plošný kruhový vzorek, nebo filtrační patrona 7 cm 2 pro plošný vzorek, 200 cm 2 pro patronu 0-30 SLPM 0,03-120 cm/s 0-2000 Pa, 0-20kPa NO x, NO, NO 2, CO, organické látky (benzen, toluen, etylbenzen, xylen) 0,4 ppb 0 20 ppm 2 ppm 4000 ppm 0,1 µg/m³ 0-50 µg/m³
C1. Testování velikosti pórů Bublinkovou metodou Název zařízení: MACROPULOS 55 Kontakt: Jakub Hrůza (jakub.hruza@tul.cz), Filtrační laboratoř CXI, oddělení INTEC Popis: Zejména pro kapalinovou filtraci je nutné znát velikost pórů, tedy prostor uvnitř porézního materiálu, kde dochází přednostně k záchytu částic. U trojrozměrných vlákenných materiálů (zejména netkané textilie) je Bublinková metoda (Bubble point test) jediná použitelná. Zařízení MACROPULOS 55 umožňuje měření velikosti submikronových pórů, které se mohou vyskytovat u nanomateriálů a jsou klíčové pro membránovou filtraci. Měřeny mohou být největší, nejmenší a průměrné póry. Parametr Hodnota Jednotka Norma ASTM F316 A3 - Aplikovaná kapalina ethanol, minerální olej, voda, a jiné - Rozsah tlakového spádu 0-0,6 MPa Velikost vzorku 19,6 cm 2 Rozsah měřené velikosti póru 0,3-200 µm
C2. Vizualizace procesu kapalinové filtrace Název zařízení: KT-2 Kontakt: Petr Šidlof (petr.sidlof@tul.cz), Filtrační laboratoř CXI, oddělení INTEC Popis: Aparatura slouží pro vizualizaci kapalinové filtrace na plochém textilním vzorku pomocí laserových optických metod. Metoda umožňuje zaznamenání filtračního procesu v čase, a to jak obrazových dat, tak vývoje tlakového spádu a průtoku na filtru. Na rozdíl od standardních metod měření filtrační účinnosti poskytuje navíc informaci o prostorových nehomogenitách filtru a o časovém vývoji filtrační efektivity. Parametr Hodnota Jednotka Aplikovaná kapalina voda - Rozsah průtoku 0-40 l/min Rozsah tlakového spádu 0-0,6 MPa Velikost vzorku 50 cm 2 Snímkovací frekvence 30 fps Rozlišení obrazu 1920x1080 px
C3. Testování průtočnosti filtru, simulace procesu filtrace vody pro jednorázové materiály. Název zařízení: WPT 15 (Water Permeability Tester) Kontakt: Jakub Hrůza (jakub.hruza@tul.cz), Martin Štěpán (martin.stepan@tul.cz), Filtrační laboratoř CXI, oddělení INTEC Popis: Zařízení WPT15 je schopno krátkodobě i dlouhodobě testovat v přesně definovaných podmínkách následující parametry: 1. Stanovení permeability vzorku. Určuje vztah mezi tlakovým spádem a průtokem vody skrz definovanou plochu vzorku. Permeabilita se uvádí dle vzorce P = Q/( p.a), kde Q je průtok (m 3 /sec), p je tlakový spád (Pa) a A je plocha průřezu vzorku. 2. Stabilita vzorku během proudění. Jedná se o simulaci krátkodobého, nebo dlouhodobého namáhání vzorku, kdy skrz vzorek proudí voda definovanou rychlostí po definovanou dobu. Zjišťuje se změna tlakového spádu vzorku a/nebo změny složení a parametrů vzorku a/nebo změna složení a parametrů proudící vody. 3. Mechanická odolnost vzorku. Plynulou změnou působícího tlaku lze zjistit odolnost materiálu vůči protržení. Snímán je průběh tlakového spádu do okamžiku protržení. Parametry WPT 15: Tvar a velikost vzorku Kruhový vzorek ø 4,7 cm, nebo filtrační patrona ø 3 x 22 cm Velikost průtočné plochy 7,07 cm 2, nebo 228 cm 2 Rozsah průtoku 0,1-20 SLPM Rozsah tlakového spádu 0,1 800 kpa
C4. Simulace procesu filtrace vody pro čistitelné membrány Název zařízení: LSD 15 (Liquid Separation Device) Kontakt: Jakub Hrůza (jakub.hruza@tul.cz), Petr Bílek (petr.bilek@tul.cz), Filtrační laboratoř CXI, oddělení INTEC Popis: Zařízení LSD 115 je určeno pro simulaci provozu čistitelných membránových filtrů s provozním tlakem do 20 kpa. Součástí je odběr sond před a za vzorkem, membrány čištěny průběžně vzduchem. Lze aplikovat i silně kontaminovanou vodu, množství kapaliny cca 1 litr. Parametry LSD 15: Tvar a velikost vzorku Obdélníková membrána 8,5 x 5 cm Velikost průtočné plochy 19,5 cm 2 Rozsah průtoku crossflow 0-100 l/hod Rozsah průtoku filtrem 0 0,1 l/hod Rozsah tlakového spádu 0,1 17 kpa
C5. Simulace procesu filtrace olejů a paliv Název zařízení: FFT 15 (Fuel Filtration Tester) Kontakt: Jakub Hrůza (jakub.hruza@tul.cz), Filtrační laboratoř CXI, oddělení INTEC Popis: Pro určení průtočnosti a separační schopnosti filtrů paliv a olejů je k dispozici malá trať pro cca 1 litr kapaliny. Vhodné pro ověření základních charakteristik a odolnosti. Parametry FFT 15: Tvar a velikost vzorku Obdélník 8,5 x 5 cm Velikost průtočné plochy 19,5 cm 2 Rozsah průtoku 0 90 l/hod Rozsah tlakového spádu 0 10 kpa Testovatelné kapaliny Benzín, nafta, olej, topný olej, petrolej...