Цель проекта

Разработка энергоэффективной (не менее чем 1,5 раза по сравнению с существующей) технологии и аппарата для переработки широкого класса жидкостей (солевых растворов, углеводородов, отходов производства, включая радиоактивные) при производстве пресной воды и перегонке углеводордодов за счет прямоконтактного жидкометаллического переноса тепла.

Основные результаты проекта

• В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 21.08.2014 № 14.625.21.0002 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» в период с 01.01.2015 по 31.12.2015 выполнены следующие работы:
• Проведены термодинамические расчеты физико-химических процессов, протекающих при прямоконтактном выпаривании водных солевых растворов, при прямоконтактной переработке органических жидкостей.
• Выполнен анализ поведения радионуклидов в физико-химических процессах, протекающих при прямоконтактном выпаривании и переработке различных отходов производств, включая радиоактивные.
• Проведены экспериментальные исследования физико-химических процессов, протекающих при прямоконтактном выпаривании водных солевых растворов, включающие в себя изучение кинетики взаимодействия жидкометаллического теплоносителя с водой и водяным паром, доказана возможность получения при испарении двух продуктов – пресного конденсата и сухого остатка соли.
• Проведены экспериментальные исследования физико-химических процессов, протекающих при прямоконтактной жидкометаллической переработке органической жидкости (топочный мазут), включающие в себя изучение кинетики взаимодействия органической жидкости с жидкометаллическим теплоносителем, доказана возможность извлечения из органической жидкости легких нефтяных фракций.
• Проведены экспериментальные исследования физико-химических процессов, протекающих при прямоконтактной жидкометаллической переработке жидких отходов производств, включающие в себя изучение кинетики взаимодействия жидкометаллического теплоносителя с жидкими радиоактивными отходами производства, доказана возможность очистки получаемого после выпаривания водного конденсата от радионуклидов.
• Разработана методика приготовления и контроля состава модельных солевых растворов – имитаторов жидких радиоактивных отходов производств.
• Разработана методика расчета коэффициентов теплопередачи при прямоконтактной жидкометаллической переработке солевых растворов и органических жидкостей.
• Разработана методика определения чистоты получаемого после переработки конденсата счетчиком аэрозольных частиц.
• Проведен выбор оптимального технологического процесса прямоконтактной жидкометаллической технологии переработки жидких сред на основании полученных экспериментальных результатов.
• Разработана эскизная конструкторская документация экспериментального образца теплообменного прямоконтактного жидкометаллического аппарата, состоящего из прямоконтактного жидкометаллического теплообменника, системы очистки паровой фазы от твердых частиц, капель и аэрозолей расплава, конденсатора, системы удаления из прямоконтактного жидкометаллического теплообменника остатков переработки, системы контроля и поддержания качества теплоносителя.
• Разработана методика контроля и поддержания качества теплоносителя теплообменных прямоконтактных аппаратов.
• Разработаны основы технологии энергоэффективного прямоконтактного жидкометаллического переноса тепла.

Разрабатываемая энергоэффективная технология прямоконтактного жидкометаллического переноса тепла для переработки широкого класса жидкостей (солевых растворов, углеводородов, отходов производства, включая радиоактивные) обладает новизной и соответствует условиям патентоспособности.

Состав выполненных работ удовлетворяет условиям Соглашения о предоставлении субсидии, в том числе Техническому заданию и Плану-графику исполнения обязательств.

Результаты выполненных работ соответствует требованиям Технического задания и нормативной документации

Охраноспособные результаты интеллектуальной деятельности (РИД), полученные в рамках прикладного научного исследования и экспериментальной разработки

Изобретение заявка № 2015156532 от 29.12.2015 «Способ получения диоксида углерода».

Эффекты от внедрения результатов проекта

Ориентировочный (ожидаемый) эффект от внедрения результатов проекта после проведения недостающих ОКР по созданию опытного образца энергоэффективного прямоконтактного жидкометаллического теплообменного аппарата:

• Снижение весогабаритных характеристик аппарата в 2-3 раза за счет увеличения производительности на единицу объема аппарата;
• Увеличение ресурса работы в 1,5-2 раза по сравнению с трубчатыми теплообменниками за счет уменьшения материалоемкости прямоконтактного аппарата;
• Возможность использования в качестве исходного сырья воды с солесодержанием до 40 г/кг;
• Возможность получения второго товарного продукта (помимо пресного конденсата) – твердого остатка соли.