Разработка и реализация совместных украинско-российских инновационных проектов в экологической сфере
Рассмотрение стадий выполнения инновационного проекта. Создание условий эффективной коагуляции частиц, содержащихся в коллоидно-дисперсной системе. Внедрение в проекты реконструкции предприятий Украины и России инновационных технологий водоподготовки.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 13.06.2018 |
Размер файла | 259,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
РАЗРАБОТКА И РЕАЛИЗАЦИЯ СОВМЕСТНЫХ УКРАИНСКО-РОССИЙСКИХ ИННОВАЦИОННЫХ ПРОЕКТОВ В ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СФЕРЕ
Назарян М..М. к.т.н., профессор, проректор
Харьковского института управления по научной работе
и международным связям
В современный период преимущество в технологической сфере является важнейшим фактором обеспечения не только экономического развития, но и национальной безопасности страны.
В работе речь идет о пионерской разработке в области электрохимической технологии очистки как промышленных сточных вод, так и природных от различных загрязнений, а также ее аппаратурного оформления.
Технология - в широком понятийном содержании - это совокупность последовательно взаимодействующих между собой технических средств и организационных методов, приемов, навыков, которые обеспечивают переработку в соответствии с заданным алгоритмом функционирования входящих в какую-либо систему ресурсов, на основании которых достигается конечная цель запланированной работы - изготовление продукции или выполняемой услуги Тютюнников Ю.Б., Орехов В.Н. Системы технологий: Учеб. Пособие. - Х.: ИД «ИНЖЕК», 2004. - 368 с..
Термином "технология" в настоящее время широко пользуются практически во всех сферах человеческой деятельности, что привело к выработке многих его понятий в зависимости от вида деятельности и рассматриваемой отрасли наук. Кроме того, каждое производство основано на использовании систем технологий являющихся частью общего производства. Даже в такой отрасли, как водоподготовка существует множество технологий, среди которых лишь отдельные имеют уровень, не уступающий мировому Назарян М.М., Свідерський В.П. Системи технологій у промисловості: Навчаль посібник. - Х.: ХІУ, 2009. - 128 с..
Это связано с тем, что необходимо выполнять весь цикл работ, связанный с проведением исследований и разработок, на которые требуются значительные ресурсы.
Как правило, процесс разработки и реализации в производство новшества включает ряд последовательно выполняемых стадий, которые принято называть проектом.
Упрощенно стадии проекта показаны на рис. 1. Основными из них являются фундаментальные и прикладные исследования (ФИ, ПИ), а также опытно-конструкторские разработки (ОКР), освоение (т.е. внедрение в производство), выпуск новой продукции или услуг, проведение маркетинговых исследований и освоение рынка.
Рис. 1 Упрощенные стадии выполнения инновационного проекта
Однако разработка инновационного проекта является весьма сложным и многостадийным процессом и в наиболее полном виде он представлен на рис.2.
Ниже в работе более подробно и последовательно будут раскрыты содержание указанных этапов.
После формирования идеи проекта была тщательно изучена научно-техническая и патентная литература по методам электрохимической очистки воды, выявлены основные особенности существующих технологий и аппаратов для их осуществления и имеющиеся недостатки. Практически процесс очистки загрязненной воды протекал непосредственно в прямоугольном электролизере, в котором параллельно расположены металлические пластинчатые электроды с небольшим зазором Назарян М.М., Ефимов В.Т. Электрокоагуляторы для очистки промышленных стоков. - Х.: «Вища школа», 1983. - 144 с..
Было установлено, что применяемые технологии отличаются сложностью протекающих в них физико-химических процессов, которые практически не принимались во внимание при выборе аппаратурного оформления, что сказывалось на эффективности их работы. Так, можно привести несколько стадий, характеризующих протекающие там процессы под действием подаваемого постоянного электрического тока проходящего между двумя пластинчатыми электродами (анодом и катодом) за счет перемещения заряженных ионов; переход ионов растворимого металла в жидкость с последующим их взаимодействием с ионами гидроксила (ОН-); образование коагулянта, обеспечивающего укрупнение частиц загрязнений в сточной воде в результате коагуляции; образование газовых пузырьков на поверхности электродов с последующей флотацией на поверхность жидкости; адсорбция веществ на поверхность электродов, что в свою очередь блокирует процесс растворения электродов и т.п.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 2 Полная структурная блок-схема этапов выполнения инновационного проекта
Для повышения эффективности технологии электрохимической очистки указанные стадии нами было предложено осуществлять последовательно в специально разработанном колонном аппарате, так называемом электрокоагуляторе непрерывного действия (рис.3). Он состоит из нижней электрохимической камеры 1 с установленными электродами 2, которая соединена с тремя концентрично расположенными относительно друг друга цилиндрическими емкостями.
В связи с этим нами были проведены фундаментальные и прикладные исследования, позволившие установить механизм взаимодействия высокоактивного «электрогенерированного» гидроксида металла, полученного в технически чистой воде с частицами примесей, содержащихся в загрязненной воде. В качестве модельной была использована отработанная смазочно-охлаждающая жидкость, образующаяся в процессе резания металлических деталей.
Рис 3 Колонный электрокоагулятор
Для создания условий эффективной коагуляции частиц, содержащихся в коллоидно-дисперсной системе, предварительно на основании теории ДЛФО был установлен механизм ее устойчивости, обусловленный наличием высокого энергетического барьера отталкивания, препятствующего сближению коллоидных частиц за счет наличия двойного электрического слоя (ДЭС) Духин С.С., Дерягин Б.В. Электрофорез. - М.: Наука, 1976. - 332 с..
Было установлено, что быстрая коагуляция, при которой обычно протекает ближняя агрегация сферических частиц, наступает из условий:
Где V - суммарная энергия взаимодействия сферических частиц; е -диэлектрическая проницаемость среды; шд2 -потенциал слоя Штерна; А- постоянная Гамакера; параметр S = H/r (Н - расстояние между частицами).
Исследования дисперсного состава модельной жидкости проводили как в исходном состоянии, так и в процессе коагуляции во времени с применением французской оптико-электронной системы «ПИРС», позволившей установить значения различных параметров частиц путем автоматизированного подсчета.
На основании решения данной системы уравнений рассчитаны суммарные энергии взаимодействия сферических частиц эмульсии с радиусом r = 1•10-6м при критических значениях кр-потенциала и параметра Sкр для процесса быстрой коагуляции, а также определены области медленной и быстрой коагуляции (рис.4).
а) б)
Рис. 4 Суммарная энергия взаимодействия частиц радиусом r = 1,0 •10-6 м при медленной (1) и быстрой (2) коагуляции (а) и область устойчивости системы (б)
Установлено, что в процессе быстрой коагуляции полидисперсных частиц величины критических значений - потенциала для более крупных частиц превышают соответствующие величины кр-потенциала для мелких частиц.
Таким образом, на стадиях фундаментальных и прикладных исследований были установлены научные закономерности, положенные в основу принятой технологии очистки воды, а также решены прикладные задачи по определению оптимальных значений технологических параметров процесса очистки.
Выполненные исследования были положены в основу разработок колонного электрокоагулятора и технологических схем очистки воды для ряда промышленных предприятий Украины и России с достижением мирового уровня новизны А.с. 776991 (СССР). Способ электрохимической очистки загрязненной жидкости / М.М. Назарян, В.Т.Ефимов, А.А. Аксенко и др., опубл. в Б.И. № 41, 1980. - С.76; Раt. 4321125 (US) Apparatus for elektrochemical purification of contaminated liquids /M.M. Nasarian, V.T. Efimov, A.A. Aksenko, V.A. Koliada, N.N. Zmievskoi, P.P. Shaty. 1982..
Как было сообщено в обзорной информации ВНИИГПЭ «Электрохимические методы очистки воды» по рубрике важнейших изобретений года в области химии (М., 1986. - С.20-22)...наиболее широкое применение в практике водоподготовки нашли колонные электрофлотокоагуляторы непрерывного действия, разработанные на кафедре автоматизации химических производств Харьковского политехнического института. Созданные этим институтом технологические схемы и установки для проведения процессов электрохимической очистки воды высокоэффективны и удовлетворяют всем современным требованиям…
Разработки института защищены более чем 40 авторскими свидетельствами СССР и 50 патентами, полученными в США, Франции, ФРГ, Японии, Швейцарии, Канаде и других странах.
….Высокоэффективные разработки Харьковского политехнического института в значительной степени определили лидирующее положение СССР в этой области в мире.
Рис. 7 Первая в стране установка, внедренная на Харьковском заводе «СЕРП И МОЛОТ»
На основании научных разработок мирового уровня была создана опытно-промышленная установка для электрокоагуляционной очистки отработанных СОЖ на Харьковском заводе «Серп и Молот», которая впоследствии явилась базой для всестороннего изучения и дальнейшего совершенствования разработанной технологи очистки.
В результате положительной апробации разработок в опытно-промышленных условиях нами была изготовлена техническая документация на промышленную установку для очистки нефтесодержащих сточных вод с использованием электрокоагулятора колонного типа с целью широкой реализации как на Украине, так и в России, тем более что были получены в течение небольшого промежутка времени сотни запросов на оказание помощи в реализации наших разработок.
Кроме того, по подготовленным нами рекомендациям Харьковский институт «ВОДОКАНАЛпроект» изготовил типовой проект на установку для электрохимической очистки отработанной СОЖ, который был утвержден Госстроем СССР.
В таблице 1 приведены реализованные инновационные проекты для ряда промышленных предприятий Украины и России.
Таблица 1
Предприятия, где внедрены инновационные проекты в экологической сфере
№ п/п |
Наименование реализованных в Украине и России инновационных проектов по водоподготовке |
Место внедрения |
Дата реализации |
|
1. |
«Разработка опытно-промышленной установки для электрохимической очистки отработанной СОЖ на Харьковском заводе пусковых двигателей» |
г. Харьков, Украина |
30.12.1977 г. |
|
2. |
Промышленная установка для электрохимической очистки отработанной СОЖ на Харьковском заводе «Серп и Молот» |
г. Харьков, Украина |
20.12.1978 г. |
|
3. |
«Создание и реализация системы комплексной автоматизации технологического процесса электрохимической очистки сточных вод, содержащих отработанные СОЖ на Минском моторном заводе (ММЗ)» (совместно с УкрВОДГЕО) |
г.Минск, Белоруссия |
01..03.1979 г. |
|
4. |
«Совместная разработка и внедрение промышленной установки для электрокоагуляционной очистки отработанных СОЖ и моющих растворов в цехе КПП Таганрогского комбайнового завода» |
г. Таганрог, Россия |
28.03.1988 г. |
|
5. |
«Разработка и внедрение промышленной установки для электрокоагуляционной очистки отработанных СОЖ в цехе 08 автоматических линий Мелитопольского завода тракторных гидроагрегатов» |
г. Мелитополь, Украина |
20. 09.1982 г. |
|
6. |
«Разработка и совместное внедрение установки для электрохимической очистки отработанной СОЖ «Укринол-2» на Куйбышевском заводе «Металлист» |
г. Куйбышев, Россия |
26.06.87 г |
|
7. |
«Разработка и совместная реализация установки для электрокоагуляционной очистки отработанных СОЖ в цехе очистных сооружений п/я А-3858 - (Казанский авиационный завод им. Горбунова») |
г. Казань, Россия |
12.10.1988 г. |
|
8. |
«Организация совместного выпуска с компанией промпредприятий «АИР» 14 колонных электрокоагуляторов и их внедрения в производство на предприятиях СССР» |
г. Ташкент, Узбекская ССР |
09.08.1989 г. |
|
9. |
«Проектирование и внедрение установки для электрокоагуляционной очистки сточных вод майонезного цеха масло-жиркомбината (МЖК)» |
г. Ташкент, Узбекская ССР |
26.11.1989. |
|
10. |
«Разработка, изготовление, поставка, авторский надзор за монтажом опытно-промышленной установки для электрокоагуляционной очистки отработанной СОЖ металлургических станов и проведение испытаний на фирме «Шпоренберг» |
г. Бохум, ФРГ |
1990 г. |
|
11. |
«Установка для электрокоагуляционной очистки отработанной СОЖ для Чугуевского завода топливной аппаратуры (ЧЗТА)» |
г. Чугуев, Украина |
29.09.1990 г. |
|
12. |
«Разработка, реализация и ввод в эксплуатацию технологического процесса электрокоагуляционной очистки сточных вод завода Копнителей ПО «Ростсельмаш» |
г. Ростов, Россия |
22.01.1991 г. |
|
13. |
«Разработка и реализация установки для электрохимической очистки газового конденсата на ПО «ПГМК» (Прикаспийский горно-металлургический комбинат)» |
г.Шевченко, Казахстан |
10.05.1991 г. |
|
14. |
«Разработка, изготовление, монтаж и ввод в эксплуатацию установки колонного типа для очистки отработанной СОЖ для НИПО «Инструмент» |
г. Новосибирск, Россия |
28.04.1992 г. |
|
15. |
«Разработка и внедрение установки для электрохимической очистки отработанной СОЖ на Луцком автомобильном заводе» |
Луцк, Украина |
17.02.1993 г. |
|
16. |
«Установка для глубокой очистки судовых льяльных вод в Мариупольском государственном морском торговом порту» |
г. Мариуполь, Украина |
15.12.1998 г. |
|
17. |
«Модернизация действующей установки очистки судовых нефтесодержащих стоков в порту для повышения производительности» |
г. Мариуполь, Украина |
26.09.2003 г. |
|
18. |
«Отделение электрокоагуляции насосно-фильтровальной станции водоподготовки речной воды для питьевых целей на расход 15 000 м3/сутки» (совместно с ООО «Экокомплектводстрой» Москва) |
г. Шарья, (Костромская обл., РФ) |
На стадии внедрения |
|
19. |
«Разработка установки для электрохимической очистки природной артезианской воды от фтористых соединений и проведение демонстрационных испытаний» (совместно с ООО «Экокомплектводстрой» Москва) |
г. Хермосило, Мексика |
2005 г. |
|
20. |
«Отделение электрокоагуляции станции водоподготовки артезианской воды для питьевых целей на расход 750 м3/сутки (совместно с ООО «Экокомплектводстрой» Москва) |
г. Архангельск, Россия |
На стадии внедрения |
инновационный технология проект коагуляция
Кроме того, разработки были переданы многим предприятиям и проектным институтам Украины и России для использования в проектах реконструкции на ведомственных предприятиях (табл.2).
Таблица 2
Внедрение в проекты реконструкции предприятий инновационных технологий водоподготовки
№ п/п |
Проектная организация (предприятие) |
Внедрение разработок в проекты реконструкции предприятий |
|
1. |
ЧЕРКАССКИЙ ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ Украина |
- Мелитопольский завод "Продмаш" - на расход 10,5 м3/сутки; - Корсунь-Шевченковский мехзавод - на расход 2,3 м3/сутки; - Черкасский машзавод им. Петровского - на расход 3,1 м3/сутки |
|
2. |
«Гипротракторсельхозмаш» (г. Харьков) |
Ногинский завод топливной аппаратуры призводительностью1400 куб. м/год |
|
3. |
ПРОМСТРОЙНИИПРОЕКТ (Харьковский ф-л) |
Криворожский завод по ремонту подвижного состава на расход 8 куб.м/час |
|
4. |
Красноярскгипросельхозмаш |
Предприятия Минтракторсельхозмаш |
|
5. |
Сибгипронефтетранс, Россия |
Нефтебазы Госкомнефтепродукта |
|
6. |
Проектный институт № 2, Москва |
Предприятия отрасли |
|
7. |
СКБ «ИНДИКАТОР», г. Владивосток |
Склад масел |
|
8. |
ВНИИПКНЕФТЕХИМ, г. Киев |
Предприятия отрасли |
|
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИЯМИ ТИПОВЫХ ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ 902-2-0398.86 Комплект оборудования для электрокоагуляционной очистки сточных вод, содержащих смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) |
|||
1. |
1. ГИПРОСТАНОК Ленинградское отделение |
ЛСПО им. Я.М. Свердлова. |
|
2.. |
ИНСТИТУТ ТРАКТОРОПРОЕКТ г. Волгоград, РФ |
Малинский опытно-экспериментальный завод |
|
3. |
БАШКИРСКИЙ ПРОМСТРОЙПРОЕКТ г. Уфа, РФ |
Предприятия отрасли |
|
4. |
ПРЕДПРИЯТИЕ П/Я Р-6668 РФ |
Для собственных нужд |
|
5. |
Институт ГИПРОАВТОАГРЕГАТ г. Курган, РФ |
Опытный завод "НПО Автопромтермообработка" |
|
6. |
ПРЕДПРИЯТИЕ-5079, г. Курган, РФ |
Для собственных нужд |
|
7. |
ПРЕДПРИЯТИЕ П/Я Р-6760 г. Пермь, РФ |
Для собственных нужд |
|
8. |
СКВ «ИНДИКАТОР» г. Владивосток, РФ |
Для собственных нужд |
После выполнения проектной документации предварительно проводится государственная экспертиза на соответствие требованиям стандартов, что обеспечивает допуск к финансированию и строительству объекта. Сдача его в эксплуатацию производится на основании приема объекта государственной комиссией.
Таким образом, разработанная технология электрохимической очистки загрязненной воды широко реализована на многих предприятиях Украины и России. Показано, что разработанные технологии обладают до настоящего времени мировой новизной и в дальнейшем требуется их включение в государственные программы для широкого использования в различных отраслях экономики.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Выбор и обоснование принятой схемы и состава сооружений станции водоподготовки. Расчет изменения качества обработки воды. Проектирование системы оборотного охлаждающего водоснабжения. Расчет реагентного хозяйства для известкования и коагуляции воды.
курсовая работа [317,2 K], добавлен 03.12.2014Получение полиэтилена высокого давления. Основные понятия, классификация, этапы инновационного проекта. Формирование инновационной идеи. Переработка, применение, модификации, свойства и производство пластмасс. Разработка, реализация и завершение проекта.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 24.11.2010Метрологическая экспертиза чертежа детали сборочной единицы "цилиндр"; разработка проекта частной методики выполнения измерений: определение условий, норм точности, выбор системы и метода измерений; схема контроля допусков формы, оценка погрешности.
курсовая работа [116,6 K], добавлен 12.01.2012Проблема энергообеспечения мировой экономики за счет использования альтернативных источников топлива взамен традиционных. Практика применения методов увеличения нефтеотдачи в мире. Поиск инновационных решений и технологий извлечения нефти в России.
эссе [777,2 K], добавлен 17.03.2014Экономическая эффективность инновационной деятельности предприятия. Повышение технико-организационного уровня производства. Состояние техники, организации управления и научно-исследовательских работ. Внедрение изобретения рационализаторского предложения.
контрольная работа [36,4 K], добавлен 21.06.2016Характеристика основных процессов, происходящих при перемешивании компонентов. Классификация механических мешалок по устройству лопастей. Особенности применения рационального смесителя исходя из заданной дисперсной среды, дисперсной фазы. Расчет аппарата.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 24.10.2012Нормативные и законодательные документы в области контроля качества катализаторов. Основные характеристики катализаторов и требования к ним. Выбор оптимального силикатного модуля в катализаторе. Разработка и оформление проекта технических условий.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 25.09.2014Характеристика производственного процесса мотоциклетного строения и требований потребителей к изготавливаемому продукту. История технологического развития отрасли мотоциклетного строения. Применение инновационных технологий в мотоциклетном строении.
реферат [448,6 K], добавлен 24.01.2018Фильтрование как разделение неоднородной системы с твердой дисперсной фазой, основанное на задержании твердых частиц пористыми перегородками, физическое обоснование процесса. Классификация фильтровальных аппаратов, принцип их действия и назначение.
курсовая работа [903,4 K], добавлен 12.06.2011Легкая промышленность: характеристика отрасли и ее роль в межгосударственных отношениях стран СНГ. Средний уровень развития информационных технологий на предприятиях. Обоснование преимуществ внедрения в производство автоматизированных систем управления.
курсовая работа [614,9 K], добавлен 29.05.2009Описание технологической схемы водоподготовки и приготовления электролита. Себестоимость изготовления емкости с перфорированной решёткой, аппарата с мешалкой. Назначение и принцип работы ионитового фильтра. Расчет фланцевых соединений для патрубков.
дипломная работа [966,0 K], добавлен 13.06.2015Классификация примесей, содержащихся в воде для заполнения контура паротурбинной установки. Показатели качества воды. Методы удаления механических, коллоидно-дисперсных примесей. Умягчение воды способом катионного обмена. Термическая деаэрация воды.
реферат [690,8 K], добавлен 08.04.2015Порядок проведения согласования, утверждения и регистрации технических условий на пищевые продукты. Разработка проекта технических условий на творожную запеканку "Нежность". Маркировка, хранение и упаковка продукции. Протокол испытаний типового образца.
курсовая работа [947,7 K], добавлен 03.04.2015SWOT-анализ системы автоматизированного регулирования уровня конденсата в подогревателе низкого давления. Разработка графика проведения ТКР. Составление сметы технического проекта. Определение трудоемкости выполнения работ. Разработка графика выполнения.
дипломная работа [63,3 K], добавлен 15.05.2015Обоснование производственной мощности и разработка проекта по реконструкции комбината по выпуску молочных сгущенных консервов. Описание технологии и расчет функциональных схем производства. Расчет оборудования и автоматизация технологического процесса.
дипломная работа [230,2 K], добавлен 11.01.2012Обоснование выбора модели внедрения. Разработка функциональных требований к системе, связанных с процессом "Обработка входящего звонка", "Страховой случай", "Идентификация клиента", "Интерес к продукту". Пример системной реализации ключевых сущностей.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 22.09.2016Разработка и внедрение методов реконструкции существующего аэротенка-вытеснителя на аэротенок-нитри-денитрификатор для уменьшения содержания азота, нитратов, нитритов в воде. Применение реагентного метода для удаления из сточных вод соединений фосфора.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 16.01.2015График реализации проекта. Общая характеристика биогаза, применение и перспективы технологии. Описание производственного процесса и технологического оборудования. Анализ целевого рынка и маркетинговая стратегия проекта. Факторный анализ рисков проекта.
бизнес-план [253,3 K], добавлен 17.10.2011Понятие и принцип работы пароводяного цикла котельных установок, его устройство и характеристика элементов. Причины образования отложений в теплообменных аппаратах. Процесс умягчения воды по методу катионного обмена. Принципиальные схемы водоподготовки.
контрольная работа [780,7 K], добавлен 18.01.2010Разработка методики выполнения измерений параметров всех стадий технологического процесса изготовления ходового винта. Проектирование контрольно-измерительных приспособлений. Метрологическая экспертиза конструкторской и технологической документации.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 08.09.2014