Лаборатория №12

Яворовский Николай Александрович

Заведующий лабораторией

634050, г. Томск, пр. Ленина, 2а, ИФВТ пр. Ленина, 2а, стр.11г, Учебный корпус № 11Г, к.8 8 (3822) 41-66-97 8 (3822) 41-69-76

 

Направление исследований

Направление НИР –«Исследование природы активации физико-химических процессов и веществ в импульсном электрическом разряде».

Тематика исследований:

  1. Получение, свойства и применения нанодисперсных порошков.
  2. Очистка воды и водных растворов.
  3. Активация химических реакций в водных растворах 

Разработки

Назначение

Очистка воды из подземных источников до нормативных требований и придание воде вкусовых качеств, соответствующих природным водам горных рек. Комплекс позволяет:

  • обезжелезивать воду;
  • осветлять воду, улучшать ее вкусовые качества;
  • снижать содержание органических веществ;
  • очищать воду от многих металлов (свинец, медь, алюминий, марганец и др.);
  • обеззараживать воду.


Краткое описание

Процесс основан на совместномдействии природных окислителей (озона, атомарного кислорода, радикалов OH и других активных частиц) и УФ-излучения, генерируемых в водовоздушном потоке импульсным электрическим разрядом. При этом воспроизводятся явления, происходящие в природе во время грозовой деятельности. Сохраняются естественые свойства воды, так как электрические разряды развиваются в газовой фазе вблизи поверхности капель. Обработанная по такой технологии вода осветляется механическими фильтрами с зернистой загрузкой из недорогих доступных природных минералов. В конструкцию комплекса при необходимости легко встраиваются дополнительные технологические операции по корректировке pH, умягчению и т.д.


Отличительные особенности и конкурентные преимущества

  • генерация окислителей непосредственно в зоне обработки воды позволяет использовать в процессе окисления не только озон, но и более активные короткоживущие частицы;
  • совмещение процесса аэрации, генерации окислителей и обрабатываемой воды в одном реакторе повышает эффективность обработки воды и снижает стоимость комплекса;
  • отсутствие химических реагентов и расходных материалов снижает эксплуатационные расходы и обеспечивает экологическую безопасность технологии;
  • модульный вариант позволяет с минимальными затратами скомпоновать комплекс различной производительности и разместить его при необходимости на существующих площадях;
  • воспроизведение природных процессов обеспечивает высокие вкусовые качества воды;
  • возможность использования стандартных комплектующих как отечественного, так и зарубежного производства в зависимости от пожеланий Заказчика.


Технические характеристики

Параметры

Значения

Производительность

2-500 м3/час

Энергопотребление:
система обработки воды
суммарное


50 Вт·ч/м3
400-800 Вт·ч/м3


Уровень разработки

Патент РФ № 2136600 от 16.12.97 г. Комплекс отмечен наградами престижных зарубежных и российских выставок, имеется сертификат соответствия РОСС RU.HO03.B02192 № 7356707 от 18.06.2007 г., санитарно-гигиеническое заключение № 70.ТС.03.515.П.000369.04.09 от 29.04.09 г., выпускается в соответствии с ТУ 4859-001-02070235-01.

Свидетельство Т-231 об оценке соответствия оборудования комплекса Федеральным нормам промышленной безопасности и условиям эксплуатации на объектах ОАО «Газпром».


Наши возможности

Установка комплексов «под ключ», включая проектирование, изготовление, монтажные и пуско-наладочные работы. Комплекс при необходимости может поставляться вместе с помещением блочного типа.

К концу 2011 года на различных объектах страны (населенные пункты, вахтовые поселки, предприятия, учреждения) успешно работают 104 водоочистных комплекса.

В настоящее время коллектив разработчиков и ученых на основании результатов продолжающихся исследований и приобретенного опыта производства и эксплуатации комплексов работают над созданием нового поколения водоочистных устройств с улучшенными характеристиками по эффективности использования электрического импульсного разряда, конструкции оригинальных элементов.

Нанопорошки (НП) металлов получают, в основном, методом испарения-конденсации в условиях быстрого охлаждения. Испарение материала осуществляют различными способами: в плазменной струе, пропусканием тока, лазерным или электронным лучом и др. Однако, сверхбыстрое охлаждение является обязательным условием.

 Нами разработан и запатентован способ получения НП методом электрического взрыва проволок (ЭВП). На основе этого способа отработан технологический процесс получения НП с управляемыми свойствами и создана установка, реализующая данный способ.

Элементы установки собраны в два блока: генератор импульсов электрической энергии и модуль по производству НП.  Вид на опытный участок НИИ ВН по производству нанопорошков и схема одной из установок «УДП-150» показаны на рисунках 1 и 2.

Работа установки происходит следующим образом:

от высоковольтного источника питания - 1 заряжается ёмкостной накопитель энергии - 2. Механизм подачи проволоки - 3 обеспечивает автоматическую установку взрываемого отрезка проволоки - 4 между двумя электродами. Как только отрезок проволоки займет заданное положение, включается коммутатор - 5, происходит разряд накопителя на этот отрезок проволоки, и он взрывается. Образовавшийся порошок собирается в накопителе - 6, пассивируется и поступает на дальнейшую переработку. Объем взрывной камеры – 7 предварительновакуумируется, а затем заполняется газовой атмосферой заданного состава. Эти функции выполняет система газового снабжения - 8.

 

В качестве газовой атмосферы, при получении порошков чистых металлов, используются инертные газы, преимущественно аргон. В некоторых случаях предпочтительнее применение водорода, азота или смеси газов, например, аргон + кислород.

 

Параметры установки:

 

Металл

Производительность установки, г/час

Затраты энергии кВт×час/кг

Al

50

10

Cu

100

 8,0

W

80

2,0

 

Масса – 700 кг

Установочная площадь — 6 м²

 

Технологический процесс

Через отрезок металлической проволоки (фольги) пропускается импульс тока, под действием которого проволока разрушается на мельчайшие частички и пар. Разлетаясь с большой скоростью, продукты разрушения быстро охлаждаются и образуется высокодисперсный порошок.

В зависимости от рода газа, окружающего разрушаемую проволоку, можно получать порошки металлов, сплавов, порошки химических соединений или порошки композиционных составов. При этом, композиционными являются отдельные частицы.

Дисперсность порошка, структура частиц и другие свойства определяются параметрами разрядного контура, материалом и геометрическими размерами проволоки (фольги) и характеристиками газовой среды, в которой производится взрыв.

Технологический процесс осуществляется в замкнутом объеме, без использования вредных химических веществ и при очень малом расходе инертных газов. Причем расход газов, в основном, связан не с производством порошка, а с его транспортировкой, упаковкой и другими последующими операциями.

Установки поставлялись в Эстонию, Китай, Южную Корею и Индию. Нанопорошки произведённые в Томске на этих установках поставлялись во Францию, Индию, США, Германию и Китай.

Разработка технологии и оборудования для производства нанопорошков была отмеченадипломами и медалями, в том числе и международных выставок:

 

Диплом и золотая медаль 50-ой международной выставки Инновации, Исследования и Новые Технологии - «Эврика-2001», Брюссель.

Дипломом Международного Инновационного салона Lepine -2002, Париж.

 

Сотрудники

Осокин Георгий Евгеньевич

Младший научный сотрудник

Ан Владимир Вилорьевич

Научный сотрудник

Галанов Андрей Иванович

Старший научный сотрудник

Лобанова Галина Леонидовна

Ведущий профконсультант

Поляков Николай Петрович

Руководитель группы

Таракановский Эдуард Николаевич

Ведущий инженер

Шиян Людмила Николаевна

Старший научный сотрудник

Юрмазова Татьяна Александровна

Старший научный сотрудник

Грязнова Елена Николаевна

Инженер-исследователь

Иртегов Юрий Александрович

Инженер-исследователь

Мачехина Ксения Игоревна

Инженер-исследователь

Маланова Наталья Викторовна

Инженер-исследователь

Корнев Яков Иванович

Старший научный сотрудник

Яворовский Николай Александрович

Заведующий лабораторией

Хаскельберг Михаил Борисович

Старший научный сотрудник

Балухтин Петр Валерьевич

Инженер-исследователь

Васищев Олег Геннадьевич

Ведущий инженер-электроник

Верховский Алексей Иосифович

Руководитель группы

Иганова Анастасия Викторовна

Техник

Крыков Виктор Павлович

Ведущий инженер

Охота Ольга Владимировна

Руководитель группы

Пельцман Самуил Семенович

Ведущий профконсультант

Цымбал Владимир Николаевич

Инженер

Хряпов Петр Александрович

Старший научный сотрудник

Пустовалов Алексей Витальевич

Младший научный сотрудник

Журавков Сергей Петрович

Старший научный сотрудник

Сапрыкин Филипп Евгеньевич

Инженер-исследователь

Девянин Дмитрий Сергеевич

Инженер-исследователь