90th Anniversary of the bmstu e4 Department “Refrigeration and Cryogenic Engineering, Air Conditioning and Life Supporting Systems”
Скачать 0.52 Mb.
|
e-mail: ysim1.@yandex.ruA.M. Arkharov1, V.L. Bondarenko1, N.P. Losyakov2, Yu.M. Simonenko3 1 Moscow Bauman State Technical University 1, Lefortovskaya Quay 105005, Moscow, Russia 2 Iceblick, Ltd., 29, Pastera Str., 65026, Odessa, Ukraine3 Odessa State Academy of Refrigeration, 1/3, Dvorianskaya Str., 65080, Odessa, Ukraine АННОТАЦИЯ Повышение степени извлечения продуктов на стадии получения сырья – важный резерв увеличения объемов выпуска неона, криптона и ксенона. Многие установки разделения воздуха не оборудованы системами концентрирования редких газов. Переработка бедных смесей сопровождается значительными потерями целевых продуктов. Рассмотрены технологии получения редких газов из малопродуктивных концентратов. Дана оценка перспектив расширения сырьевых источников в странах СНГ. ABSTRACT Degree increase of product extraction at the stage of raw material reception is an important reserve for the increase of production volumes of neon, krypton and xenon. Many air separation units are not equipped with systems of rare gases concentration. The processing of poor mixtures is accompanied by considerable losses of end products. The technologies of rare gases production from inefficient concentrates are considered. The estimation of perspectives of raw sources expansion in the countries of CIS is given. В металлургических отраслях России, Украины и Казахстана сосредоточены несколько десятков воздухоразделительных установок (ВРУ) высокой производительности. На вход в эти блоки подается атмосферный воздух с суммарным расходом более 10 млн. нм3/ч! В этом потоке, помимо кислорода и азота, содержатся неон, криптон и ксенон в количестве, превышающем объем их мирового потребления. Однако только часть этих ценных газов извлекается и поступает на рынок в виде продуктов высокой чистоты. Более половины потенциального объема редких газов так и не попадает в сырьевые смеси, теряясь в процессе разделения воздуха и последующего обогащения. Обычно на стадии первичного концентрирования в контурах, связанных с ВРУ, получают смеси 50% (Ne+He) и 0,2% (Kr+Xe). Дальнейшее обогащение таких концентратов производят в отдельных установках расположенных в непосредственной близости от ВРУ. После вторичного обогащения получают 92%-ю смесь (Ne+He) и 99%-ю смесь (Kr+Xe), которые обычно вывозятся из комбинатов на разделение и получение чистых товарных продуктов. Значительная часть введенных в эксплуатацию крупных азотных и кислородных установок не содержит контуров концентрирования инертных газов. На таких объектах смесь легких инертных газов выдается с концентрацией всего 1…2%, а содержание криптона и ксенона в кислородном потоке измеряется сотыми долями процента. Переработка таких бедных смесей обычными методами приводит к значительным потерям целевых продуктов. Для концентрирования криптона и ксенона из низкопотенциальных потоков предложено использовать методы вымораживания [1] и сорбции [2, 3]. Такие решения, в частности, позволили получать концентраты тяжелых инертных газов из потока «грязного» кислорода, который отводится из контура ВРУ по соображениям взрывобезопасности. С целью обогащения низкопотенциальных потоков азота уNe+He<2 % разработана опытно-промышленная установка. Она содержит трубчатый конденсатор с поверхностью F=3 м2 и колонну для отмывки N2. Введение в схему ректификационного аппарата способствует сокращению потери целевых продуктов, вызванной растворимостью Ne+He в отбросном потоке азота. Использование высокоэффективной насадочной колонны и косвенный подвод тепла к кубовому продукту (через стенки испарителя) обеспечили ряд конструктивных и эксплуатационных преимуществ. По сравнению с классическими аппаратами для обогащения неоногелиевой смеси созданная система достаточно компактна, может размещения на удалении от ВРУ и отличается степенью извлечения 0,98. В ходе испытаний в установку подавались неоновые и неоногелиевые смеси-имитаторы с концентрацией 1,5…3% (остальное – азот) с расходом 50…200 нм3/ч. В отдувке конденсатора содержание легких инертных газов составило 50…70%. Такая смесь на основе азота поддается конденсационному обогащению до 92 % традиционными средствами. Анализ кубового продукта 99,99…99,97 %N2 подтвердил высокую экономичность обогащения и минимальную степень потерь целевых продуктов. Результаты исследований дают основание полагать, что в число сырьевых источников редких газов могут со временем войти более десятка установок типа АКт-30; КААр-15, КтА-40/30 и т.д. Литература. 1. Бондаренко В.Л., Симоненко Ю.М. Способ выделения ксенона (варианты) и установка для его осуществления. Патент России № 2134387. 2. Бондаренко В.Л., Симоненко Ю.М. Способ непрерывного обогащения криптоно-ксенонового концентрата, установка для его осуществления, сорбент этой установки, а также способ транспортировки сорбента в указанном способе непрерывного обогащения и установка для осуществления этого способа транспортировки. Патент России № 2132720. 3. Архаров А.М., Савинов М.Ю., Бондаренко В.Л. и др. Исследование процесса адсорбционного нанесения ксенона на промышленной установке переработки хвостовых потоков ВРУ. // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2007. – №6. С. 21 - 23. ГЕЛИЕВЫЕ И ВОДОРОДНЫЕ КРИОГЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. Докладчик - генеральный директор ОАО «НПО «Гелиймаш» к.х.н. Вадим Николаевич Удут; ОАО «НПО «Гелиймаш» 115280, г.Москва, ул. Автозаводская, 25 тел. (499) 242-50-77, (495) 675-57-47 факс. (495) 234-91-11, (495) 737-88-86 www.geliymash.ru, www.geliymash.com info@geliymash.com Дается информация об актуальности развития гелиевой и водородной тематики, гелии и водороде как стратегических продуктах, непосредственно связанных с развитием высоких технологий и энергетики. Освещается опыт ОАО «НПО «Гелиймаш» в проектировании, изготовлении и эксплуатации оборудования для очистки и ожижения водорода и гелия в промышленных масштабах. Обсуждаются вопросы возможного вклада НПО «Гелиймаш» в развитие водородной и гелиевой промышленности России для создания промышленной базы обеспечения водородом космодрома «Восточный». Дается информация о перспективных ожижителях гелия и систем криогенного обеспечения для исследования фундаментальных свойств материи. Суммируется опыт создания КГУ крупнейшего в Европе завода по производству жидкого гелия, обсуждается проектирование типовых заводов по выделению, очистке и ожижению гелия на базе газоконденсатных месторождений в Восточной Сибири. Speaker - General Director of JSC "NPO" Geliymash " Dr. Vadim N. Udut; NPO Geliymash " 115280, Moscow, st. Avtozavodskaya, 25 tel. (499) 242-50-77, (495) 675-57-47 fax. (495) 234-91-11, (495) 737-88-86 www.geliymash.ru, www.geliymash.cominfo@geliymash.com Helium and Hydrogen Cryogenic Technologies. Provides information on the relevance of the development of helium and hydrogen subjects, helium and hydrogen as strategic products that are directly related to the development of high technology and energy. The experience NPO Geliymash in the design, manufacture and operation of equipment for purification and liquefaction of hydrogen and helium in an industrial scale. Discusses the possible contribution of the NGO Geliymash "in the development of hydrogen and helium industry in Russia to develop an industrial base to ensure hydrogen spaceport" East. " Provides information about promising helium liquefier and cryogenic systems provide for the study of fundamental properties of matter. Summed up the experience a KSU Europe's largest plant for the production of liquid helium, discusses the design of model plants for separation, purification and liquefaction of helium-based gas condensate field in East Siberia. АКТУАЛЬНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ д.т.н., проф. Калнинь И.М. Московский государственный университет инженерной экологии (МГУИЭ) 105066, г. Москва, улица Старая Басманная, дом 21/4. 119311, г. Москва, Ломоносовский пр-т, д. 19, кв. 147 8 903 751 3395 (моб.) e-mail: kalnin@bk.ru Kalnin I. M. CURRENT DEVELOPMENT TRENDS OF LOW-POTENTIAL ENERGY SYSTEMS Рассматриваются проводимые научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по созданию систем низкопотенциальной энергетики, предназначенных для экономии топливно-энергетических ресурсов и защиты окружающей среды. Conducting research and development work to establish low-potential energy systems, designed to save fuel and energy resources and environmental protection. Необходимость снижения энергоемкости экономики и замещение невозобновляемых энергоресурсов побуждает развитые страны исследовать и развивать различные виды нетрадиционной энергетики, от солнечной и ветровой до термоядерной. Низкопотенциальная энергетика (НПЭ) является одной из ветвей нетрадиционной энергетики. Как научно-техническое направление НПЭ оформилось во второй половине прошлого века и охватывает системы, вырабатывающие холод, тепловую и электрическую энергию с использованием теплоты возобновляемых природных и вторичных техногенных (в том числе и бытовых) источников. Основное назначение НПЭ – экономия топливно-энергетических ресурсов и защита окружающей среды от химического и теплового загрязнения. Большинство систем НПЭ являются энергетическими системами, основой которых являются прямые или обратные термодинамические циклы на низкокипящих рабочих веществах. Актуальными системами НПЭ являются парожидкостные или газожидкостные тепловые насосы, абсорбционные термотрансформаторы, энергоустановки (турбогенераторы), теплонасосные дистилляторы (опреснители соленой воды). Возможность реализации таких систем определяется, прежде всего, наличием источников низкопотенциального тепла, используемых в качестве теплоотдатчиков (или теплоприемников), а также в качестве источников тепловой энергии для теплоиспользующих систем. Востребованность и конкурентоспособность систем НПЭ определяется также эффективностью и экологической безопасностью применяемых рабочих веществ. Предпочтительно использование природных рабочих веществ (аммиак, углеводороды, диоксид углерода, воздух, вода). Научно-технический центр «Техника низких температур» (НТЦ ТНТ МГУИЭ) с соисполнителями в текущем десятилетии выполнила НИР и ОКР по газожидкостным тепловым насосам различной мощности, работающим на диоксиде углерода (R744). Уникальные термодинамические свойства диоксида углерода позволяют кардинально улучшить показатели тепловых насосов по сравнению с традиционными, что особенно проявляется в машинах большой мощности. В серии работ по НПЭ центр ведет также работы по созданию нового класса теплонасосных опреснителей соленой воды, в которых генерация тепла и рекуперация теплоты фазовых превращений воды осуществляется с помощью обратного цикла теплового насоса на низкокипящем рабочем веществе. Такие системы проще и эффективнее применяемых выпарных установок, а по уровню затрат электроэнергии приближаются к мембранным установкам, которые также достаточно сложны. Проблема производства пресной воды уже стала глобальной. К работам широко привлекаются молодые преподаватели, аспиранты и студенты. Молодежь вносит большой творческий вклад и энтузиазм в выполнение проводимых инновационных работ. Это находится в контрастном противоречии с вялой реакцией потенциальных потребителей, так как всемерное снижение энергоемкости экономики пока не стало государственной политикой. РАЗРАБОТКА НАУКОЕМКИХ КРИОГЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЛИНИЙ И СОЗДАНИЕ НА ИХ ОСНОВЕ ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРОИЗВОДСТВ, АДАПТИРОВАННЫХ К ПРОМЫШЛЕННЫМ УСЛОВИЯМ КАЗАХСТАНА Дробышев А. С. Казахский национальный университет им. Аль-Фараби, Лаборатория криофизики и криотехнологий Низкотемпературные технологии в последние десятилетия во все большей степени применяются во всех развитых странах. Это связано, прежде всего, с тем, что при низких температурах резко меняются физико-механические свойства веществ, что позволяет использовать при их обработке и переработке ранее не применимые методы. Исключительно широк технологический спектр, в котором нашли место эти новые технологические методы и приемы – от космических технологий до переработки сельскохозяйственной продукции. Казахстан располагает несколькими крупными заводами по производству криоагентов. Однако их вектор производственной деятельности направлен на удовлетворение потребностей базовых производств. Характерным примером является завод в Темиртау, ограничивающийся получением жидкого кислорода для металлургического комбината, в то время как сопутствующие продукты (азот, аргон) не находят своего применения. Таким образом, в настоящий момент для Казахстана актуальным является создание научно-технологических основ для разработки и внедрения криогенных технологий. В настоящее время на ряде крупных производств г. Алматы начинается внедрение зарубежных технологий с использованием жидкого азота. Это филиалы таких фирм, как Пепси-Кола, Кока-Кола, Голд-Продукт, Маслодел и другие. Научно-технологический парк КазНУ разработал и внедрил на этих предприятиях криогенные системы сопровождения технологических процессов, которые в настоящее время успешно эксплуатируются. Кроме того, Технопарком осуществляются поставки этим предприятиям жидкого азота, как за счет собственного производства, так и из других городов Казахстана, что существенно повышает себестоимость выпускаемой продукции. Кроме жидкого азота ряд предприятий, в том числе, медицинских, испытывают нужду в кислороде, поставки и хранение которого экономически целесообразно осуществлять в жидком виде. Это существенно снижает стоимость конечного продукта – газообразного кислорода, снижает эксплуатационные риски. Таким образом, разработка современных наукоемких криогенных технологий, включая опытно-промышленное производство жидких азота, кислорода и аргона, их адаптация к промышленным условиям Республики Казахстан обеспечит материальную базу развития широкого спектра технологических линий переработки сырья, сельскохозяйственных продуктов и отходов жизнедеятельности человека. Наиболее эффективными направлениями развития криотехнологий представляются следующие: -Разработка технологии и создание линии по производству сварочных газовых смесей на основе аргона и двуокиси углерода Потребители -строительная индустрия; -Разработка технологии и создание линии по переработке бывших в употреблении автопокрышек Направления внедрения – транспорт, дорожное строительство, спортивные сооружения; -Разработка технологии и создание линии по быстрой заморозке сельхозпродуктов и продуктов питания – переработка продуктов питания; -Разработка технологии и создание опытного производства порошков металлов с различной степенью дисперсности – электронная промышленность и приборостроение; -Разработка конструкции и изготовление опытных образцов систем газообеспечения для нужд организаций медицинского профиля – медицина; -Разработка технологий и линий по криодеструкционной переработке сельскохозяйственных продуктов – пищевая промышленность; -Производство жидких кислорода, азота и аргона- газообеспечение предприятий пищевой промышленности. Эффективная реализация данных направлений невозможна без поддержки квалифицированных специалистов, имеющих большой опыт внедрения криотехнологий. В этой связи казахстанские партнеры рассчитывают на поддержку и участие своих коллег из крупнейшего технического и научно-технологического вуза России –МВТУ им. Н. Баумана Development of Science Intensive Cryogenic Technologies, Technological Lines and Creation of Experimental-Industrial Manufactures on Its’ Basis, Adapted to Industrial Conditions of Kazakhstan
Al-Farabi Kazakh National University, Laboratory of cryogenic physics and criotechnologies Low temperature technologies are used in all developed countries more and more during last decades. It is connected, first of all, with fact that physics-mechanical properties of substances sharply change in low temperatures, which allow to use previously inapplicable methods in the process of its’ treatment and reprocessing. Technological spectrum, in which these new technological methods found a place, is exclusively wide, from space technologies to recycling of agricultural products. Kazakhstan has several large cryo-agent factories. Though its’ vector of industrial activity is directed to satisfaction of basic factories’ demands. Typical example of this kind of factories is factory in Temirtau, which limits itself to acquisition of liquid oxygen for integrated iron-and-steel works, while associated products (nitrogen, argon) are not used. So, at present moment for Kazakhstan it is urgent to create a scientific-technological basis for development and implementation of cryogenic technologies. At present moment a number of large factories in Almaty start an implementation of foreign technologies with usage of liquid nitrogen. These are branches of such companies as Pepsi-Cola, Coca-Cola, Gold-Product, Maslodel and others. Scientific-technological park of al-Farabi Kazakh National university developed and implemented cryogenic systems of maintenance of technological processes at this factories, which now are successfully used. Moreover, Technopark accomplishes shipment of liquid nitrogen to this factories, as from self production and from other cities of Kazakhstan, which considerably increase costs of production. Besides liquid nitrogen several factories, medical among them, lack oxygen, which shipment and storing in liquid form is economically reasonable. It sufficiently decrease costs of final product – gaseous oxygen, and decrease operational risks. This way, development of contemporary science intensive cryogen technologies, including pilot production of liquid nitrogen, oxygen and argon, their adaptation to industrial conditions in Kazakhstan will provide resource base for development of wide spectrum of technological lines of raw materials processing, agricultural products and people’s vital functions waste products. The most effective directions of cryotechnologies’development are: - Development of technology and creation of line of welding gas mixtures production on the basis of argon and carbon dioxide. Consumers – building industry; - Development of technology and creation of line in processing of previously used tyre casings. Directin of implementation is transport, road building and sport buildings; - Development of technology and creation of line in fast freezing of agricultural products and food, processing of food; - Development of technology and creation of pilot factory of metal powder with different degree of dispersion – electronic industry and mechanical engineering; - Development of technology and creation pilot systems of gas supplying for medical organizations’ needs – medicine; - Development of technology and lines of cryodestruction processing of agricultural products – food industry; - Production of liquid oxygen, nitrogen and argon – gas supplying of food industry and industry. Effective realization of these directions is impossible without qualified specialists, who have large experience in cryotechnologies’ implementation. Thereupon Kazakhstan partners count on support and collaboration of their colleagues from the largest technical and scientific-technological University of Russia – n. Bauman Moscow High technical University. |
Похожие:
 | Student, department of Geoecology T. Yu. Timofeev Н. barkan, PhD in technical Sci., the senior lecturer, Department of Geoecology, barkan | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... «Evaluating collaborative filtering recommender systems», acm translations on Information Systems, Vol. 22(1), 2004 |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... В фармации жидкую лекарственную форму называют раствором и различают четыре типа растворов (Fine-dispersed systems or colloidal solution,... | | Разработка урока на тему: "Animals in our life" Научить учащихся общению на английском языке (аудированию, говорению, письму) по теме: «Animals in our life». Употреблять Present... |
| Awards: 2 Oscars (Best Costume Design, Best Music), Golden Globes (Best Supporting Actress) | | Engineering before you read |
 | Конспект урока английского языка в 9 классе «Книги в нашей жизни».... Цель: к концу урока учащиеся смогут рассказать о книгах, которые они читают и почему | | Manych Irina S., Nru hse, the student of the Faculty of Politics,... |
| Book illustration as means of visual communication are in context... Книжная иллюстрация как средство визуальной коммуникации в контексте украинской графики 80-90-х гг. ХХ столетия | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Трис т" туроператор по Мальте, член Мальтийского клуба, имеет блок мест на а/к "Air Malta" |
| Статья : «C 60 : Buckminsterfullerene» Организации: Rice Quantum Inst and Departments of Chemistry and Electrical Engineering, Rice Univ., Houston, Texas (сша) | | Муниципальное общественное учреждение Сми о негативном влиянии деятельности человека на окружающую среду, квиз «How green you are?», компьютерные презентации уч-ся по... |
| Internet Security Systems 28 2 решение от SurfControl 30 3 решение | | Методика преподавания учебного курса «Enterprise Software Systems Development» в lms Профессия: код 230102 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем» |
| Заседание №2012-3 1 Заседание №2012-2 2 Доклад 2: "Do financial systems converge? A comprehensive panel data approach and new evidence from a dataset for 102 countries" | | Образовательный ценз педагогических работников Филиал «Нерюнгринская грэс» ОАО «дгк»; подразделения ОАО хк «Якутуголь»; ООО «Мечел Рем-Сервис»; ООО «Нерюнгритеплоналадка»; ООО... |
