Перспективные разработки, НИОКРы, изобретения

СВЧ — реакторы для нефтехимии

Экспериментальный аппарат G4C\Т-8K\2450.

Широкие возможности, которые открывает микроволновое излучение (МВИ излучение) в химии, вызвали большой интерес во всем мире к изучению и прикладному использованию эффектов СВЧ.

Разработанные и используемые во всем мире СВЧ лабораторные установки, в области органического синтеза принесли фантастические результаты. Значения скоростей некоторых реакций в условиях СВЧ возрастают примерно в 20-30 раз и более.

Невозможность применения бытовых микроволновых печей в химическом эксперименте вынуждает разрабатывать микроволновые системы, которые позволяют не только проводить некоторые химические реакции, но и наблюдать, контролировать и управлять процессом.

Одним из основных направлений является интенсификация и конструирование оборудования и технологий, в основе которых заложено воздействие электромагнитного излучения СВЧ диапазона на различные среды.

В процессе многолетней деятельности мы накопили значительный научный, опытный и технологический потенциал. Благодаря чему, стало возможным объединение усилий нашей организации с Химиками КГТУ Казанским Государственным Техническим Университетом (КГТУ). Такое объединение позволило воплощать в жизнь самые передовые наукоемкие идеи.

Первым нашим проектом, была установка по регенерации сорбентов. Регенерация осуществлялась воздействием на сорбенты электромагнитным излучением СВЧ диапазона.

Результаты превзошли все ожидания:

во-первых, получили спирт 99,98% концентрации;

во-вторых, затраты энергии на регенерацию сократились в 14 раз;

в-третьих, регенерация сорбентов проходила в 30 раз быстрее обычного процесса;

в-четвертых, снизился механический износ сорбентов в 3 раза.

В этом проекте мы подтвердили возможность технологического применения свойств (эффектов) МВИ излучения в твердых телах, для производственных процессов.

Затем была проведена работа по созданию первого в России реактора непрерывного воздействия электромагнитным излучением СВЧ диапазона на жидкости и газообразные среды. Для проведения исследований, связанных с определением аспектов воздействия МВИ излучения на протекание ряда химических и нефтехимических процессов.

Работа аппарата основана на эффекте возбуждения электромагнитного (микроволнового) излучения в узле активации, представляющем собой волновод и поглощения возбуждаемого электромагнитного излучения жидкой или газообразной средой в резонансной камере.

Уникальный СВЧ — реактор непрерывного действия выполнен по рекомендациям, доктора технических наук, профессора кафедры «Технологии синтетического каучука», КГТУ А. Г. Лиакумовича.

Своего рода — это технологический прорыв Российского масштаба. Все процессы реактора автоматизированы, данные выводятся на ЖК-дисплей, программы управления можно изменять в зависимости от процесса.

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СВЧ — РЕАКТОРА:

1. Установка предназначена для непрерывного облучения жидкостей и газообразных сред микроволновым излучением (включая химически агрессивные среды).

2. Регулирование излучаемой мощности до 2,5 кВт в зависимости от температур на входе и выходе резонансной камеры (max t=250⁰C).

3. Специальная конструкция резонансной камеры позволяет увеличить КПД поглощения излучения до 90%.

4. Оборудование обладает автоматизированным контролем и управлением процессов, сбором информации с последующей обработкой.

Основные части СВЧ — реактора:

• Узел СВЧ (состоит из магнетрона, волновода, резонансной камеры);

• Высоковольтный блок питания;

• Система сбора данных и оперативного управления.

Имея собственные производственные мощности, мы до мелочей проработали процесс серийного производства СВЧ — реактора непрерывного действия. В процессе изготовления закладываются индивидуальные параметры и характеристики необходимые для конкретных процессов и технологий.

От создания лабораторных установок мы перешли к более масштабным и амбициозным проектам. Результат такой работы — промышленная установка с использованием МВИ излучения.

ООО «Газоочистка» совместно с ОАО «Татнефтехиминвест — холдинг» завершили совместный уникальный проект. Для крупнейшего в России завода по производству этилена ОАО «Нижнекамскнефтехим» — экспериментальный аппарат G4C\Т-8K\2450.

Оборудование встраивается в систему паропроводов и обрабатывает пар путем воздействия на него электромагнитным излучением, что влечет за собой, в процессе пиролиза нафты или исходных газов, изменение (увеличение) конверсии исходного продукта (до 10%) и значительном снижении образования кокса и тяжелых смол (до 40%).

Блок активации состоит из четырех круглых волноводов, соединённых между собой коллекторами. Обрабатываемая среда поступает в блок активации, во входной коллектор, где разветвляется в четыре резонансные камеры (круглые волноводы). Электромагнитное излучение в волноводе возбуждается посредством узла генерации. Узел генерации представляет собой коаксиально волновой переход (КВП) с закрепленным на нем магнетроном, являющимся источником электромагнитного излучения. Среда, продвигаясь вдоль волновода, взаимодействует с полем и далее через выходной коллектор поступает в технологический процесс.

Для обеспечения нормального теплового режима работы в аппарате предусмотрена двухконтурная система охлаждения. Потребляемая мощность установки 10-15 кВт/час.

Теперь можно говорить, создано серийное оборудование непрерывного облучения потока пара электромагнитным излучением СВЧ диапазона, предназначенное для повышения выхода конечных продуктов пиролиза нефти и сокращения образования кокса и тяжелых смол. Примеры подобного внедрения в мире нам не известны.

Отличие наших разработок от других установок с применением МВИ излучения:

• принцип действия и основные конструкторские решения нашего оборудования, как правило, всегда можно масштабировать в оборудование промышленных масштабов;

• мы сделали возможным непрерывно воздействовать на поток жидкой или газообразной среды, т. е. промышленный реактор проточного типа;

• по максимуму используем комплектующие Российского производства, что значительно удешевляет процесс изготовления оборудования.

Инжиниринг — это наша стихия. Мы способны решать задачи различной сложности, от модернизации имеющихся процессов до создания абсолютно новых. Наши слова всегда подтверждаются делом.

Внедрение новых технологий с применением МВИ излучения — это уже не завтрашний день.

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.

Источник: http://newchemistry.ru/letter.php?n_id=4142&cat_id=5&page_id=1