Laboratorium Płynów w Stanie Nadkrytycznym (SCF-LAB)

 

Kierownik Pracownicy Doktoranci

 

dr inż. Jan Krzysztoforski
jan.krzysztoforski@pw.edu.pl

 prof. dr hab. inż. Marek Henczka
dr inż. Małgorzata Djas
dr inż. Katarzyna Czaplicka
dr inż. Katarzyna Dąbkowska-Susfał 		mgr inż. Piotr Cendrowski
mgr inż. Katarzyna Kosowska
mgr inż. Jakub Januszewski
     

Laboratorium Płynów w Stanie Nadkrytycznym (SCF-LAB) funkcjonuje w Zakładzie Inżynierii i Dynamiki Reaktorów Chemicznych na WIChiP PW. Laboratorium wyposażone jest w aparaturę umożliwiającą badanie procesów wysokociśnieniowych, w szczególności z wykorzystaniem płynów w stanie nadkrytycznym, do zastosowań m.in. w inżynierii chemicznej, biotechnologii, inżynierii biomedycznej oraz inżynierii materiałowej.

Tematyka badawcza Laboratorium obejmuje m.in:

  • fizyczną i reaktywną ekstrakcję nadkrytyczną, w tym z wykorzystaniem surowców pochodzenia naturalnego,
  • wytwarzanie i obróbkę funkcjonalnych materiałów,
  • obróbkę nanomateriałów węglowych,
  • modelowanie matematyczne, projektowanie i optymalizację procesów z udziałem płynów w stanie nadkrytycznym.

 

Reaktor wysokociśnieniowy AMAR (objętość 100 ml, ciśnienie robocze do 20 MPa) służący do badania przemian fizycznych i chemicznych z udziałem płynów w stanie nadkrytycznym.

Pracownicy Laboratorium posiadają duże doświadczenie w projektowaniu, badaniu eksperymentalnym oraz modelowaniu matematycznym procesów wysokociśnieniowych, uzyskane w trakcie realizacji licznych projektów badawczych oraz B+R, w tym we współpracy z partnerami naukowymi i przemysłowymi.

Infrastruktura badawcza

  • układ badawczy do ekstrakcji nadkrytycznej Spe-ed SFE 2, Applied Separations (100 ml, do 69 MPa)
  • reaktor wysokociśnieniowy Parr Instrument Company (600 lub 1200 ml, do 20 MPa)
  • reaktor wysokociśnieniowy Amar Equipment (100 ml, do 20 MPa)
  • pompa wysokociśnieniowa SFT-10 do CO2, Supercritical Fluid Technologies (do 24 ml/min, do 69 MPa)
  • pompa wysokociśnieniowa Knauer do współrozpuszczalników (do 10 ml/min, do 40 MPa)
  • aparat Soxhleta do ekstrakcji przy użyciu rozpuszczalników w stanie ciekłym
  • aparatura pomocnicza (suszarka laboratoryjna, wyparka próżniowa, młynek laboratoryjny, sita, układ do destylacji, układ do filtracji)
  • zaawansowana aparatura analityczna (m.in. chromatograf HPLC Shimadzu Nexera 40 - autosampler, detektor DAD oraz RID)

Kluczowe projekty

  • Biorafineria HERB do przetwarzania konopi siewnych (NCBR, LIDER XIV, 2024-2027)
  • Wytwarzanie katalizatorów do reakcji redukcji tlenu opartych na zredukowanym tlenku grafenu przy użyciu płynów w stanie nadkrytycznym (IDUB PW, 2021–2022)
  • Zjawiska transportowe w procesie oczyszczania membran mikrofiltracyjnych z udziałem płynów w stanie nadkrytycznym (NCN, PRELUDIUM 8, 2015–2017)
  • Badania i modelowanie procesu reaktywnej ekstrakcji kwasów karboksylowych z zastosowaniem ditlenku węgla w stanie nadkrytycznym (NCN, PRELUDIUM 5, 2014–2016)
  • Technologia ekstrakcji oleju o wysokiej zawartości kwasów tłuszczowych Omega-3 (Green Goods sp. z o.o., 2018–2019)
  • Procesy zintegrowane reaktywnej ekstrakcji z zastosowaniem płynów w stanie nadkrytycznym (MNiSW, 2010–2014)

Oferowane usługi

  • badanie procesów ekstrakcji nadkrytycznej z zastosowaniem surowców ciekłych i stałych oraz porównanie ich z klasyczną ekstrakcją rozpuszczalnikową 
  • badanie procesów ekstrakcji reaktywnej z udziałem płynów w stanie nadkrytycznym
  • badanie przebiegu reakcji chemicznych w środowisku płynów w stanie nadkrytycznym
  • badanie procesów oczyszczania materiałów porowatych przy użyciu płynów w stanie nadkrytycznym
  • obróbka materiałów przy użyciu płynów w stanie nadkrytycznym
  • spienianie biopolimerów za pomocą płynów w stanie nadkrytycznych
  • modelowanie matematyczne, projektowanie, optymalizacja, powiększanie skali i analiza kosztów procesów z udziałem płynów w stanie nadkrytycznym
  • analiza składu oraz właściwości fizykochemicznych i biologicznych otrzymanych ekstraktów i materiałów