Центр технологического проектирования

Центр технологического проектирования (Институт инженерной экологии и химического машиностроения)
http://www.center-project.ru
Руководитель – д.т.н., проф. Булатов М. А.

«Центр-Проект» образован в 1995 году, в его работе принимают участие так же аспиранты и студенты, обучающиеся в магистратуре и бакалавриате.

В Центре Технологического Проектирования проводятся научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, связанные с современными технологиями комплексной переработки Водно-Технологических Систем (ВТС) на промышленных предприятиях.
При водоподготовке технологических процесс и переработка сточных вод рассматриваются как единая система. Особое внимание уделяется созданию замкнутых систем водопользования с гибкой перенастраиваемой структурой и возможностью оперативной адаптации к изменениям, возникающим в ходе технологических процессов. При разработке гибких систем большая роль отводится универсальным водоперерабатывающим модулям. Образование осадков на поверхностях массообменных и теплообменных устройств и твердой фазы в объеме перерабатываемого водного раствора - одна из главных причин, приводящих к нестационарному режиму работы водоперерабатывающих модулей и, как правило, к снижению их производительности.
В книге «Комплексная переработка многокомпонентных жидких систем. Теория и техника управления образованием осадков».- М.:Мир, 2012год (3-изд)изложены методы расчета гидромеханического массообменного и реакционного оборудования, работающего в условиях образования твердой фазы. Обоснованы режимы безнакипных методов и противонакипных способов, позволяющих повышать производительность водоперерабатывающих модулей.
Обнаруженный автором эффект самоторможения на ранней стадии роста осадков позволил предложить технологии безнакипного режима снижения биообрастания, защиты материалов от коррозии и инееобразования, нанесения тонких пленок в производстве катализаторов, сорбентов, микроэлектронных схем.

Основные направления НИР и ОКР:

Тепловые режимы работы пресс-форм
В статье «Расчет тепловых режимов и прогнозирование работ пресс-форм для литья пластмасс под давлением» приведены вычислительные методы, которые позволяют более глубоко рассмотреть сущность процессов охлаждения в литьевой форме с учетом накипеобразования на ранней стадии, а так же проводить проектные расчетные различные расчеты различных систем охлаждения. Авторами составлена математическая модель процесса образования осадков в каналах охлаждения литьевых форм, экспериментально определены показатели работы системы охлаждения и разработан программный модуль для расчета коэффициента теплопередачи. Уточнена методика расчета системы охлаждения, введена оценка эффективности охлаждения,позволяющая прогнозировать работоспособность литьевой формы. На примере прессования детали из полипропилена определено время цикла прессования и межремонтного пробега горячеканальной литьевой формы.

Предотвращение образования солеотложения в водооборотных циклах

Одной из основных причин снижения производительности агрегата синтеза аммиака является падение ваккума на турбинах компрессоров из-за недостаточного охлаждения пара в поверхностном конденсаторе. Это связано с образованием в трубном пространстве конденсатора твердых отложений, состоящих из солей жесткости, продуктов коррозии материала оборудования, нерастворимых примесей, содержащихся в оборотной воде. Автором проведено теоретическое и экспериментальное исследование по выбору способа предотвращения образования солеотложений. Выбран реагентный метод с использованием комплексонов для управления солеотложением в теплообменном оборудовании при невысоких степенях пересыщения кристаллизующихся систем. Определены границы и применимость формально-статических моделей при описании кристаллизации малорастворимых солей из растворов через образование ядерных комплексов. Определены доза и условия ввода реагента оксиэтилиденфосфоновой кислоты (ОЭДФ) и ее цинкового комплекса Zn-ОЭДФ в водооборотный цикл в производстве синтетического аммиака (филиал «Азот» ОАО «ОХК» «Уралхим»). Использование реагента ОЭДФ в водооборотном цикле производства синтетического аммиака позволяет длительное время вести эксплуатацию систем охлаждения в безнакипном режиме при сокращенном расходе подпиточной воды и уменьшении объема сточных вод.

Реагентная коагуляция в движущихся потоках Перерасход химических веществ (реагентов, коагулянтов, флокулянтов) на стадии их смещения с очищаемым потоком ВТС обусловлен несовершенством узла ввода и способом определения оптимальной дозы реагентов. Для водно-технических систем (ВТС) авторами разработана экспериментальная методика для определения дозы реагента и условий его ввода с использованием лазерной диагностики и электрометрии. Дана количественная оценка силы сцепления между частицами внутри коагуляционных структур. Проанализирована устойчивость коагуляционных структур в зависимости от гидродинамических параметров потока. Полученные результаты позволяют расширить возможности вычислительного эксперимента по моделированию гидродинамики и расчету статистических реакторов-смесителей. Результаты исследований использованы при создании гибких модулей для очистки производственно-ливневых сточных вод, и так же для подготовки подпиточной воды для энергоблоков.

Удаление нефтесодержащих осадков Значительные расходы промывной воды и энергии являются недостатками существующих технологий для удаления нефтесодержащих осадков из технологического оборудования. Нефтепродукты сточных вод представляют собой смесь фракций нефти, образовавшихся при работе оборудования предприятия или автотранспорта. Нефтепродукты с потоком ВТС поступают на очистные сооружения в эмульгированном, деэмульгированном и сорбированном на частицах состоянии. Авторами составлена математическая модель ранней стадии процесса регенерации зернистого фильтроматериала от нефтепродуктов с использованием биоразлагаемого природного ПАВ – гуммирабика. В результате экспериментальных исследований получены кинетические кривые изменения во времени средней толщины пленки загрязнения на поверхности фильтрующего материала скорого фильтра. Эффективность регенерации механических фильтров моющими растворами на основе гуммиарабика на 30-40% выше эффективности водовоздушной промывки.