Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка энергоэффективной технологии прямоконтактного жидкометаллического переноса тепла для переработки широкого класса жидкостей (солевых растворов, углеводородов, отходов производства, включая радиоактивные)

Номер контракта: 14.625.21.0002

Руководитель: Ульянов Владимир Владимирович

Должность: ведущий научный сотрудник

Организация: Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского"
Организация докладчика: Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И.Лейпунского"

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
прямоконтактный теплообмен, выпаривание растворов, соль, жидкие радиоактивные отходы, переработка углеводородов, пресная вода, тяжелый жидкометаллический теплоноситель.

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 углеводородов за счёт прямоконтактного жидкометаллического переноса тепла.

Основные планируемые результаты проекта:
Демонстрация преимуществ жидкометаллического переноса тепла при помощи разработанного экспериментального образца, реализующего процесс опреснения солевого раствора.
Лабораторный регламент технологии энергоэффективного прямоконтактного жидкометаллического переноса тепла.
Проект ТЗ на ОКР «Разработка и создание опытного образца энергоэффективного прямоконтактного жидкометаллического теплообменного аппарата».

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Полученные результаты исследований могут быть применены для удовлетворения ряда общественных потребностей: снижение потребления энергии на единицу продукции в системах генерации пара, уменьшение дефицита пресной (питьевой и технической) воды, производство «чистых» пищевых продуктов, утилизация жидких промышленных и бытовых отходов, более эффективная переработка углеводородов, улучшение экологии среды обитания. Коммерциализация и поставка на производство нового класса энерго- и ресурсосберегающих теплообменных прямоконтактных жидкометаллических аппаратов будет способствовать созданию новых рабочих мест, а также повышению занятости населения в высокотехнологичном производстве.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Генерация пресной воды из высокоминеральных вод (подземных, солончаковых и др.).
Способ использования: производство и продажа опреснительных теплообменных жидкометаллических аппаратов.
Глубокая переработка углеводородов.
Способ использования: внедрение дополнительной секции прямоконтактного нагрева нефтепродуктов на нефтеперерабатывающих заводах РФ.
Утилизация отходов производства, в первую очередь радиоактивных.
Способ использования: выпаривание жидких радиоактивных отходов до сухого остатка соли и пресного (чистого) конденсата.

Текущие результаты проекта:
 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.
 Доказана возможность получения при испарении двух продуктов – пресного конденсата и сухого остатка соли при проведении экспериментальных исследований физико-химических процессов, протекающих при прямоконтактном выпаривании водных солевых растворов, включающих в себя изучение кинетики взаимодействия жидкометаллического теплоносителя с водой и водяным паром.
 Доказана возможность извлечения из органической жидкости легких нефтяных фракций при проведении экспериментальных исследований физико-химических процессов, протекающих при прямоконтактной жидкометаллической переработке органической жидкости (топочный мазут), включающих в себя изучение кинетики взаимодействия органической жидкости с жидкометаллическим теплоносителем.
 Доказана возможность очистки получаемого после выпаривания водного конденсата от радионуклидов при проведении экспериментальных исследований физико-химических процессов, протекающих при прямоконтактной жидкометаллической переработке жидких отходов производств, включающих в себя изучение кинетики взаимодействия жидкометаллического теплоносителя с жидкими радиоактивными отходами производства.
 Создана методика приготовления и контроля состава модельных солевых растворов – имитаторов жидких радиоактивных отходов производств.
 Создана методика расчета коэффициентов теплопередачи при прямоконтактной жидкометаллической переработке солевых растворов и органических жидкостей.
 Создана методика определения чистоты получаемого после переработки конденсата счетчиком аэрозольных частиц.
 Произведен 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.
 Создана методика контроля и поддержания качества теплоносителя теплообменных прямоконтактных аппаратов.
 Разработана лабораторная технология энергоэффективного прямоконтактного жидкометаллического переноса тепла для переработки широкого класса жидкостей.