Katalyysitutkimuslaitteistot

Kalvosuodatuslaitteistot

Erotuslaitteistot

Lämmönsiirtoon liittyvät tutkimuslaitteistot

Tutkimuslaitteistot teollisuuden jätevirtojen hyödyntämiseksi

Laskennalliset menetelmät

Laboratorioharjoitustyölaitteistot

Analysaattorit ja muut mittalaitteet

KATALYYSITUTKIMUSLAITTEISTOT

Katalyyttien aktiivisuustestauslaitteisto

Tutkimuslaitteisto katalyyttien aktiivisuuden, selektiivisyyden ja saannon tutkimukseen. Näytteitä voidaan tutkia aina 900°C:een saakka.

Analyysit tehdään Gasmet^(TM) FTIR-analysaattorilla ja kemiluminesenssiin perustuvalla happianalysaattorillla. Laitteisto on osittain automatisoitu ja ohjelmistona käytetään NI:n LabVIEW:tä

Micromeritics ASAP2020

ASAP2020 pinta-analysaattori BET-pinta-alan, materiaalin huokoskoon ja -tilavuuden sekä dispersion määrittämiseen.

Laitteistolla karakterisoidaan katalyyttien pinta-alaa ja huokoisuutta N₂ adsorptiolla -195 °C:ssa. Katalyytin aktiivisen metallin dispersio määritään CO tai H₂ kemisorptiolla.

Rikkiä sisältävien VOC-yhdisteiden katalyyttinen hapetuslaitteisto

Kokoonpanoa voidaan käyttää perinteisiin katalyyttikokeisiin kuten syttymis-, aktiivisuus- ja ikäytyskokeisiin. Laitteistoa voidaan helposti muokata toisenlaisiisn käyttötarkoituksiin soveltuvaksi. Useiden nesteiden ja kaasujen syöttö on mahdollinen.

Analyysit tehdään kaasukromatografilla (detektorit: FID ja FPD).

Katalyyttinen hapetuslaitteisto klooria sisältäville VOC-yhdisteille.

Laitteiston rakennemateriaalit on valittu korrodoivia olosuhteita kestäviksi. Materiaaleista johtuen laitteiston maksimi käyttölämpötila on 600 °C. Useiden kaasujen ja nesteiden syöttö on mahdollista. Laitteistolla tehdään katalyyttien syttymis-, aktiivisuus- ja ikäytyskokeita.

Analysointi tapahtuu kaasu-FTIR analysaattorilla.

Katalyyttien ikäytyslaitteisto

Laitteisto katalyyttien deaktivoitumisen tutkimukseen. Laitteella voidaan myrkyttää tai ikäyttää katalyyttimateriaaleja hydrotermisesti ja/tai esim. rikillä, fosforilla tai muilla haitallisilla yhdisteillä ja tutkia siten myrkkyjen vaikutusta katalyyttien aktiivisuuteen

Valokatalyysilaitteisto

Laitteiston avulla voidaan tutkia jätevesissä olevien orgaanisten kontaminanttien hajoamista. Laitteistoon kuuluu kvartsilasista valmistettu reaktori, jota ympäröi kuusi UV-lamppua, joiden säteilyn aallonpituus on alueella 360-380 nm.

KALVOSUODATUSLAITTEISTOT

Pervaporaatio/kalvosuodatuslaitteisto

Laboratoriomittakaavan laitteisto (P28, Celfa) mikro-, ultra- ja nanosuodatuksen, käänteisosmoosin sekä pervaporaation tutkimiseen.

Suodatuskalvon tehollinen pinta-ala on 28 cm² ja laitteiston maksimikapasiteetti on 500 cm³.

Pervaporaatioyksikkö

Dead-end pervaporaatioyksikkölitteällä kalvosuodatusmodulilla. Laitteistoa käytetään vesiliuoksessa olevien orgaanisten yhdisteiden erottamiseen ja dehydraukseen sekä orgaanisten seosten erotukseen.

Suodatuskalvon tehollinen pinta-ala on 78.5 cm², säiliön tilavuus on 1 litra.

Ultrasuodatusmoduli

Ultrasuodatukseen sovellettu dead end-sekoituskammio on suunniteltu makromolekulaaristen liuosten puhdistukseen. Kammion koko on 400 cm³.

Ultrasuodatuksessa käytetyt kalvot ovat "flat sheet" membraaneja, joiden tehollinen pinta-ala on 41.8 cm². Suositeltu maksimipaine on 4 bar.

Pilot-kokoinen putkisuodatuslaitteisto

Mikro-, ultra- and nanosuodatukseen ja käänteisosmoosiin soveltuva pilot-kokoinen putkisuodatuslaitteisto.

Laitteiston maksimitilavuus on 10 litraa ja maksimi käyttöpaine on 55 bar.

Membraanisuodatuslaitteistot

Laboratorio-kokoiset Millipore Pellicon- ja Prostak-laitteistot, joilla voidaan tehdä mikro- ja ultrasuodatuksia.

Membraanin pinta-ala on n. 0.5-2.5 m², riippuen käytettyjen kasettien määrästä (1-5 kpl).

EROTUSLAITTEISTOT

Fraktiotislauskolonni

Tislauskolonni erilaisten nestemäisten sekoitusten erottamiseen.

Tisaluskolonni toimii painealueella 1-1013 mbar, ja maksinilämpötila on 150 °C. Kolonnin halkaisija on 5 cm ja siinä on 24 Oldershaw-seulapohjaa.

Mikrotislauskolonni

Laboratoriomittakaavan mikrotislain nesteseosten erotukseen. Laite soveltuu mm. kasviraaka-aineiden aromaattisten ja eteeristen öljyjen fraktiotislaukseen

Laitteisto koostuu täytekappalekolonnista (halkaisija 15mm, korkeus 60 cm, max. 40 teoreettista pohjaa, kolonnin hold-up 12-18 cm³), kolvista (250, 500, 1000 cm³), jonka lämmitys sähköhauteella aina 200 °C asti. Lisäksi laitteistossa on automaatitinen palautussuhteen säätöyksikkö. Laitteistolla saavutetaan parhaimmillaan 5 mbar alipaine.

EBA-laitteistot, pilot- ja laboratoriomittakaavassa

Laboratorio- ja pilot-kokoiset  leijupetiadsorptiolaitteistot (expanded bed adsorption = EBA), joita käytetään proteiinien erotukseen leijupetitekniikalla kompleksisista liuoksista, kuten fermentointiliuoksista, teollisuuden jäteliuoksista sekä muista proteiinien tuottoliuoksista

Analyysit tehdään UV-monitoreilla.

Haihdutin

Laboratoriolla on kaksi haihdutuslaitteistoa - laboratorio ja pilot-kokoiset - nesteiden konsentrointiin..

Suuremmassa haihdutuserän panoskoko on 5 litraa, laittessa on mahdollisuus myös jatkuvatoimiseen haiduttamiseen.

Pienemmässä laitteessa panoskoko on 0.5 litraa.

Ylikriittinen uuttolaitteisto

Pilot-mittakaavan ylikriittinen uuttolaitteisto mm. eteeristen öljyjen uuttoon kasviraaka-aineesta, siemenöljyjen erottamiseen ja turpeen uuttoon.

Uuttopaine voi olla maksimissaan 500 bar ja lämpötila 150 °C. Uutossa käytettävä CO₂ voidaan kierrättää.

LÄMMÖNSIIRTOON LIITTYVÄT TUTKIMUSLAITTEISTOT

Likaantuvaa lämmönsiirrinpintaa simuloiva tutkimuslaite

Koelaitteistolla tutkitaan lämmönsiirrin-pintojen likaantumista. Testattavina liuoksina käytetään lievästi aggressiivisia prosessiliuoksia pH 4-11. Liuokset ovat likaavia ja sisältävät partikkeleita 1–50 m-%, kooltaan 0.2–5 mikronia ja/tai kiteytyviä suoloja. Testialueen lämpöpinnan maksimilämpötila on 130 °C. Testialueella on vaihdettava likaantuva pintamateriaali, joka mahdollistaa erilaisten materiaalien testauksen. Testialueen muoto on suorakulmainen virtauskanava. Yhden testiajon kesto on 1–4 vrk ja laitteisto on automatisoitu.

TUTKIMUSLAITTEISTOT TEOLLISUUDEN JÄTEVIRTOJEN HYÖDYNTÄMISEKSI

Kaasupelkistyslaitteisto

Laitteistoon voidaan joustavasti syöttää eri kaasukoostumuksia ja/tai kiinteää materiaalia ja tutkia niissä lämpötilan funktiona tapahtuvia muutoksia. Laitteisto soveltuu esim. katalyyttitutkimukseen.

Laitteistolla on tutkittu (metalliteollisuuden) prosessikaasujen reformointia ja rautamalmin kaasupelkistystä.

Laitteistossa on mahdollista 1500 °C lämpötilaan ja analysointi tapahtuu FTIR-analysaattorilla sekä erillisillä happi- ja vetyanalysaattoreilla.

Sekoitusreaktori

Laboratoriomittakaavan sekoitusreaktori metanolisynteesin ja CO₂:n hyödyntämisen tutkimukseen.

Laitteisto voidaan paineistaa 30 atm:n paineeseen lämpötila-alueella 20-315 °C

LASKENNALLISET MENETELMÄT

CFD

CFD-laskentaa (Computational Fluid Dynamics) käytetään tarkasteltaessa lämmön ja fluidien käyttäytymistä tietyssä tilassa. CFD-mallinnusta on hyödynnetty useissa laboratorion tutkimuksissa.

Kuvassa on esitetty CFD-laskennalla tehty lämpötilakartta kahden aallotetun lämmönsiirrinpinnan välissä.

HSC Chemistry®

HSC Chemistry® 6.0 on suunniteltu kemialliseen reaktio- ja tasapainolaskentaan. Termokemialliset tarkastelut ovat hyödyllisiä suunniteltaessa uusia ja kehitettäessä jo olemassa olevia kemiallisia prosesseja.

Ohjelmistoa on käytetty mm. arvioitaessa useiden muuttujien vaikutusta kemiallisen systeemin tasapainoon metallurgisen teollisuuden prosessikaasujen reformoinnissa

ASPEN PLUS®

AspenPlus® -ohjelmistolla tarkastellaan teknisiä, taloiudellisia ja ympäristöä koskevia näkökohtia esim. erilaisten vedyn tuotantoprosessien välillä.

LABORATORIOHARJOITUSTYÖLAITTEISTOT

Lautaskuivain

Laitteella seurataan kostean hiekan kuivumisnopeutta punnitsemalla lautasella olevan hiekan massaa ajan funktiona. Lautanen sijaitsee laitteen läpi virtaavassa ilmavirrassa ja on yhdistettynä vaakaan.  Kuivausilman ilmavirran nopeutta ja lämpötilaa voidaan säätää

Tislauskolonni

Tislauskolonni on täytekappalekolonni, jossa täytekappaleina käytetään 5 mm:n lasirenkaita. Kolonnin haihdutusosan korkeus on 100 cm ja rikastusosan 120 cm. Kolonnin sisähalkaisija on 5 cm.

Laitteistoa säädetään ja ajetaan manuaalisesti. Laitteistoa on käytetty vesi-etanoli -seoksen tislaamiseen.

Vaippaputkilämmönvaihdin

Laboratoriomittakaavan vaippaputki-lämmönvaihdin. Lasinen vaippaosa ja sisällä olevat putket (7 kupariputkea) ovat 1 m pituiset.

Laitteein lämmönsiirtopinta-ala on 0.5 m².

Laiteessa kylmä virtaus (min. 4 °C) tulee vaippapuolelle ja kuuma virtaus (max. 60 °C) putkiin. Maksimiviratus on 25 l/min molemmilla puolilla. Lämpötilan mittaus on sekä syöttö- että poistopuolella.

ANALYSAATTORIT JA MUUT MITTALAITTEET

GC/MS-ATD

Autoklaavi (FINN-AQUA)
Geelielektroforeesi (Pharmacia LKB: PhastSystem)
Kaasukromatografi (Agilent 6890N)
Kjeldahl-polttolaitteisto (FOSS TECATOR 2020 Digestor)
Kjeldahl-tislausyksikkö (FOSS TECATOR 2200 Kjeltec Auto distillation)
Laminaarikaappi (Holten LaminAir)
Massaselektiivinen detektori (Agilent 5973)
Sentrifuugi (Heraeus Biofuge pico)
Sentrifuugi (Sorvall RC5B Plus)
Spektrofotometri UV and visible light (Beckman DU640i)
Viskosimetri (Brookfield DV-I)