Краткое описание:  Изобретение относится к оборудованию для сушки зеленой растительной массы путем удаления из нее влаги. Установка комбинированной сушки зеленой растительной массы включает загрузочный бункер со шнеками подачи и направляющей, мотор-редуктор и корпус, содержащий сообщающиеся между собой по каналу и поочередно расположенные не менее двух пар секций конвективной сушки и СВЧ-нагрева, а также секцию регулирования плотности растительной массы, причем в загрузочном бункере имеется вспомогательный шнек, винтовая поверхность которого выполнена в виде архимедовой спирали, радиус которой уменьшается к торцу шнека, направленному в сторону направляющей, секции конвективной сушки и СВЧ-нагрева связаны каналом и не имеют между собой заслонок, в каждой паре секции вначале располагается секция конвективной сушки, а затем секция СВЧ-нагрева, причем секция СВЧ-нагрева включает штуцер, соединяющий ее камеру с вакуум-насосом. Использование изобретения позволит предотвратить разрушение в ходе сушки содержащихся в зеленой растительной массе каротина и витаминов, повысить производительность установки за счет ускорения испарения и удаления воды. Контакты разработчика: Рухляда Артём Игоревич [email protected]

Отрасль:  Сельское хозяйство

Тематика:  Сельское хозяйство

Краткое описание:  1. Цели проекта - разработка технологии и выбор оборудования для промышленного производства эффективного энерго- и ресурсосберегающего ячеистого теплоизоляционного стекломатериала, обладающего уникальным комплексом теплофизических и эксплуатационных свойств, обширной областью применения и высоким экономическим потенциалом дальнейшего внедрения в производство; - анализ возможности снижения себестоимости разрабатываемого ячеистого теплоизоляционного стекломатериала без ухудшения свойств за счет оптимизации технологических режимов производства и замены дорогостоящих сырьевых компонентов шихты на алюмосиликатные промышленные отходы Ростовской области – золошлаковые отходы Новочеркасской ГРЭС; - физико-химические исследования золошлаковых отходов Новочеркасской ГРЭС для повышения эффективности их переработки и обеспечения уменьшения отрицательного воздействия отходов на окружающую среду и ресурсосбережение; - формирование технологической базы для ликвидации накопленного ранее экологического ущерба с целью обеспечения экологической безопасности крупных энергетических предприятий Ростовской области; - ликвидация отставания развития отечественных строительных технологий от мирового уровня, обеспечение их конкурентоспособности на глобальных и национальных рынках. 2. Актуальность проекта В настоящее время во всех федеральных округах РФ наблюдается устойчивой рост накопления золошлаковых отходов (ЗШО) в золоотвалах угольных электростанций: ежегодное образование ЗШО в России – более 30 млн. тонн, объем накопленных ЗШО в отвалах – более 1,1 млрд. тонн (238 секций золоотвалов общей площадью 28 тысяч гектаров), 115 из 135 действующих угольных ГРЭС и ТЭЦ России исчерпали емкости золоотвалов, у остальных станций предельный срок эксплуатации не превышает 10 лет, утилизируется и используется около 15 % ежегодного выхода. Сохранение данной тенденции ведет к опасному загрязнению окружающей среды, нерациональному использованию природных ресурсов, значительному экономическому ущербу и чревато серьезными экологическими проблемами, представляющими реальную угрозу здоровью современных и будущих поколений страны: с учетом предполагаемого роста угольной генерации к 2030 году (в 1,5 раза по сравнению с уровнем 2010 года) ожидается, что ежегодный выход ЗШО на угольных ТЭС России составит не менее 35 млн. тонн, как следствие, объем накопленных золошлаковых отходов к 2020 г. может превысить 1,3 млрд. тонн, а к 2030 г. – 1,5 млрд. тонн. Необходимо отметить, что уровень экологической нагрузки на российскую экономику пока значительно ниже, чем в развитых странах. Экономический подъем при сохранении современного уровня негативного воздействия и непринятии мер по сокращению накопленного экологического ущерба может привести к дальнейшему обострению экологических проблем. Кроме проблемы переполнения золоотвалов и роста затрат на их содержание, для генерирующих компаний России определенным стимулом заниматься утилизацией ЗШО является фактор снижения себестоимости производства энергии (оптимизации производственных расходов). Дополнительной мотивацией являются риски возрастания экологических платежей: с учетом устойчивой тенденции ужесточения экологического законодательства во всем мире себестоимость обращения с ЗШО будет продолжать расти. В мировой практике существует положительный опыт применения ЗШО, так в 2010 г. на угольных электростанциях Европейского Союза было выработано более 36 млн. тонн ЗШО, из которых: более 50 % использовано при рекультивационных и ландшафтных работах, 40 % - как сырье для производства строительных материалов; 3,5 % - дорожном строительстве и лишь 6,5 % отправлено в отвалы. Передовыми странами в вопросе использования ЗШО являются: Китай, Индия, Германия, Польша, Япония и другие страны. В Китае в 2012 г. выработано 489 млн. тонн ЗШО, из которых 30 % использовано при производстве строительных материалов – цемент, бетон, газобетон и т.п.; 14 % в дорожном строительстве, 10 % в сельском хозяйстве и 10 % в рекультивационных и ландшафтных проектах. В Индии, где уголь доминирует в топливном балансе страны, с 1991 г. начато широкомасштабное внедрение практики полезного использования ЗШО угольных электростанций. Вследствие этого, использование летучей золы выросло до 100 млн. тонн в 2011 г. (по сравнению с 1 млн. тонн в 1994 г.). Правительством Индии сформулирована амбициозная цель – обеспечить 100 % полезное применение ЗШО текущего выхода, начиная с 2025 г. В России ситуация с утилизацией ЗШО отличается кардинально. Так, например, образующиеся на предприятиях топливно-энергетического комплекса Ростовской области золошлаковые отходы размещаются на золоотвалах общей площадью более 250 га, на которых размещено более 40 млн. тонн отходов. Наибольший вклад в образование золошлаковых отходов вносит Новочеркасская ГРЭС. Ежегодное образование золошлаковых отходов на Новочеркасской ГРЭС составляет порядка 800 тыс. тонн, а это более 10 % от объемов, ежегодно образующихся в области промышленных отходов. При этом на предприятиях стройиндустрии в качестве вторичных ресурсов используется лишь незначительная часть (10-15 %) образующихся ЗШО. Данный пример не единственный, такая же ситуация с отходами распространена на всей территории России. Золошлаковые отходы (зола-уноса и шлак) образуются в результате термохимических превращений неорганической части твердых топлив и различаются по химическому, гранулометрическому и минералогическому составу, физическим свойствам в зависимости от вида угля и его месторождения, а также от технологии сжигания твердого топлив на ТЭС [1]. Золошлаковые отходы большинства видов топлива на 98-99 % состоят из свободных и связанных в химические соединения оксидов кремния, алюминия, железа, кальция, магния, калия, натрия, титана, серы [1]. Химический состав золошлаков может колебаться в значительных пределах при сжигании одного и того же топлива на ТЭС, однако в среднем химический состав в течение длительного периода времени можно считать достаточно стабильным для практического применения [1]. В отличие от золы-уноса, шлак образуется при более высоких температурах (1300-1700 градусов Цельсия), практически не содержит механического недожога (несгоревших угольных частиц) и характеризуется большей однородностью, содержание стекловидной фазы составляет 85-98 % [1]. При пылевидном сжигании твердых топлив на ТЭС шлаки составляют 10-25 % от массы образуемых золошлаковых отходов. Кроме того, при совместном удалении гидро- или пневмотранспортом на золоотвал золы-уноса и шлака образуется третий вид отходов – золошлаковая смесь. Главным направлением снижения негативного влияния золошлаковых отходов на окружающую среду является сокращение объемов, поступающих на захоронение в отвалы за счет извлечения и возврата во вторичный оборот материальных ресурсов. Проблема масштабного использования золошлаковых отходов, образующихся на угольных ГРЭС и ТЭЦ в России, не решена до сих пор. Известно более 300 технологий утилизации и переработки ЗШО, однако масштабного промышленного внедрения данных технологий не произошло [2]. С точки зрения рационального природопользования золошлаковые отходы представляет собой добытое из недр земли, перемещенное на другую территорию и недоиспользованное сырье, способное обеспечить многие нужды строительной промышленности. Золошлаковые отходы являются ценным сырьевым материалом, прошедшим первичную термическую обработку и способные заменить природное сырье в производстве широкого спектра строительных силикатных материалов (вяжущие вещества, бетоны, пеностекло, искусственные заполнители, гравий, силикатные строительные смеси, керамические изделия, силикатный кирпич, пенобетон и др.). Из наиболее крупных примеров использования золы-уноса в России необходимо отметить: Рефтинский завод газозолобетонных изделий (ООО «ПСО «Теплит») был организован в 1989 г. как непрофильное подразделение Рефтинской ГРЭС с целью переработки золы-уноса, мощность завода - 145 тыс. куб. м. твинт-блоков (ячеистый бетон) в год. Более 40 лет зола-уноса и золошлаковая смесь из золоотвала ТЭЦ-1 г. Ангарска успешно поставляется ЗАО «Иркутскзолопродукт» для производства цемента на АО «Ангарскцемент», мощность завода составляет 1 млн. 211 тыс. тонн цемента в год. ООО «ЭКО-Золопродукт» с создания в 2008 года прошла путь от небольшой фирмы, реализующей золу и золошлаковую смесь региональным потребителям, до одного из основных операторов рынка Центрального, Южного и Уральского регионов с объемом реализации около 200 тысяч тонн золошлаковых продуктов в год. Проведенные исследования показали, что получение на основе золошлаковых отходов вспененных теплоизоляционных материалов (аналога пеностекла) является одним из наиболее перспективных и экономически выгодных направлений использования ЗШО и позволит решить, как задачу масштабной утилизации отходов, так и значительного удешевления сырьевой составляющей пеностекла. В связи с чем, многие исследователи изучают возможность синтеза пеностекла и изделий на его основе с применением различных видов отходов, с целью расширения сырьевой базы и удешевления данного строительного материала [2, 3]. Пеностекло (вспененное стекло, ячеистое стекло) - теплоизоляционный материал, представляющий собой вспененную стекломассу. Для изготовления пеностекла используется способность силикатных стёкол размягчаться и (в случае наличия газообразователя) пениться при температурах 800-1000 градусов Цельсия [4, 5]. Пеностекло (ячеистое стекло, вспененное стекло) обладает уникальным комплексом теплофизических и эксплуатационных свойств: хорошей тепловой защитой (коэффициент теплопроводности – 0,055-0,120 Вт/(м*К), средняя плотность – 150-500 кг/м3, предел прочности при сжатии – 0,5-5,5 МПа); пожарной безопасностью (группа горючести НГ по ГОСТ 30244-94); широким диапазоном температурного применения (от минус 196 до плюс 500 градусов Цельсия); химической инертностью (высокой стойкостью к воздействию кислот и химически активных веществ, не вызывает коррозионного разрушения металлоконструкций); паро- и влагонепроницаемый материал; не является средой для развития микроорганизмов (бактерий, плесневых грибов и др.), устойчиво к воздействию грызунов и насекомых; безопасно для живых организмов и окружающей среды (не выделяет токсичных веществ); долговечно (срок службы – не менее 100 лет, что соответствует сроку службы зданий и сооружений) [5]. Пеностекло имеет обширную область применения, на его основе можно получать различные строительные изделия: теплоизоляционные плиты, конструкционно-теплоизоляционные блоки, заполнитель (гравий, щебень), формованные изделия для теплоизоляции трубопроводов, технологического оборудования и резервуаров, а также других поверхностей. Плиты из пеностекла обладают отличными монтажно-конструкционными свойствами: для монтажа изделий из ячеистого стекла не требуется сооружать специальных систем опор крепления, паро- и водонепроницаемую защиту; оно легко подвергается механической обработке [5]. Главный недостаток пеностекла – высокая стоимость в сравнении с полимерными и волокнистыми теплоизоляционными материалами, обусловленная технологическими особенностями его производства, в том числе зависимостью от поставок дефицитного и дорогостоящего стеклобоя, вторичный сбор и сортировка которого в России практически отсутствует. В России решением вопросов ресурсосбережения и снижения стоимости пеностекла за счет использования алюмосиликатных техногенных отходов занимаются научные группы Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова (Н.И. Минько, О.В. Пучка и др.) [6, 7], Национального исследовательского Томского политехнического университета (О.В. Казьмина, В.И. Верещагин и др.) [8, 9], Пермского национального исследовательского политехнического университета (Я.И. Вайсман, А.А. Кетов и др.) [10], Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления (Д.Р. Дамдинова, В.Е. Павлов и др.) [11], Южно-Российского государственного политехнического университета (НПИ) им. М.И. Платова (В.А. Смолий, Е.А. Яценко, А.С. Косарев и др.) [12, 13] и др. В представленных публикациях [6-13] в качестве основного направления решения сырьевой задачи предложено использовать различные виды бытовых и промышленных отходов близких по структуре и свойствам к силикатным стеклам, например, золошлаковые отходы тепловых электростанций. Основное направление исследований в странах с отлаженной системой сбора вторичного стеклобоя (бытового и промышленного), например, Германии, Франция и др. – совершенствование технологии производства пеностекла за счет применения механизмов, позволяющих снизить энергоемкость и себестоимость его производства, улучшить качество продукции. В странах, имеющих дефицит стеклобоя, практика сбора и обогащения которого не может в полной мере обеспечить развитие промышленных технологий производства пеностекла, но имеются большие запасы техногенных отходов, которые могут быть использованы в качестве альтернативного стеклобою сырья, научные исследования посвящены разработке технологических процессов получения материалов-аналогов близких пеностеклу, в том числе с некоторым содержание в структуре кристаллической фазы, к таким странам можно отнести Китай, Индию, Турцию, Италию, Украину и др. Работы, посвященные утилизации золошлаковых отходов при синтезе пеностекла встречаются крайне редко. Из наиболее близких можно выделить работы следующих коллективов: - США, Vitreous State Laboratory, Catholic University of America. Использование золы при производстве плитного пеностекла [14]; - Китай: сотрудники Сианьского университета (State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials, Xi’an Jiaotong University) [15], Китайского университета геонаук (School of Materials Science and Technology, China University of Geosciences) [16] и Центрального Южного университета (School of Materials Science and Engineering, Central South University) [17] занимаются получением пеностекла на основе стеклобоя и золы-уноса; - Германия, Университет им. Фридриха Шиллера, Институт материаловедения и технологии (Friedrich Schiller University, Institut of Materials Science and Technology). Использование золы-уноса и стеклоотходов в производстве стеклокерамических композитов [18]; Технический университет Эйндховена. Производство пеностекла на основе золы-уноса [19]; - Португалия, г. Авейро, Университет Авейро, кафедра технологии керамики и стекла – Х. Фернандес, Д. Туляганов, Дж. Феррейра. Получение и исследование вспененных материалов, полученных на основе листового стекла и золы-уноса с использованием карбоната как пенообразователя [20]; - Турция, Университет Сакарья (Sakarya University, Engineering Faculty, Department of Metallurgical and Materials Engineering). Получение пеностекла на основе золы-уноса и различных видов бытовых стеклоотходов [21]; - Италия, г. Падуя, Университет Падуя, кафедра промышленной инженерии - Инес Понсо, Энрико Бернардо. Самоглазирующаяся стеклокерамическая пена на основе металлургического шлака и переработанного стекла [22]; - Украина, Украинский государственный химико-технический университет. Производства ячеистых стеклокристаллических материалов на основе природных и техногенных сырьевых ресурсов [23]. Список использованных источников: 1. Состав и свойства золы и шлака ТЭС: справочное пособие / В.Г. Пантелеев, Э.А. Ларина, В.А. Мелентьев и др.; Под ред. В.А. Мелентьева. – Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ние, 1985. – 288 с. 2. Строительные материалы из отходов промышленности : учебно-справочное пособие / Л. И. Дворкин, О. Л. Дворкин. - Ростов н/Д : Феникс, 2007. - 368 с. 3. Высокоэффективные теплоизоляционные стеклокомпозиты на основе техногенного сырья. Плазмохимические методы нанесения покрытий на поверхность пеностекла : монография / О.В. Пучка, С.В. Сергеев, Н.В. Калашников ; М-во образования и науки Российской Федерации, Белгородский гос. технологический ун-т им. В.Г. Шухова. - Белгород : Изд-во БГТУ, 2013. - 186 с. 4. Демидович Б.К. Пеностекло. Минск: Наука и техника, 1975. - 248 с. 5. Пеностекло (производство и применение) / Ф. Шилл: пер. с чеш. канд. техн. наук Г. М. Матвеева. - М. : Изд-во литературы по строительству, 1965. – 307 с. 6. Минько Н.И., Пучка О.В., Степанова М.Н. Перспективы развития технологии и производства и применения пеностекла // Стекло мира. - 2011. - № 1. - С. 61-62. 7. Минько Н.И., Кузьменко А.И. Стеклокристаллическое пеностекло из шлаков // Стекло мира. - 2011. - № 3. - С. 78-79. 8. Kaz’mina O.V., Vereshchagin V.I. Physicochemical modeling of composition of foam glass-crystal materials // Glass Physics and Chemistry. - 2015. - Т. 41, № 1. - Pp. 122-126. 9. Казьмина О.В., Кузнецова Н.А., Верещагин В.И., Казьмин В.П. Получение пеностекольных материалов на основе золошлаковых отходов тепловых электростанций // Известия Томского политехнического университета. - 2011. - Т. 319, № 3. - С. 52-56. 10. Vaisman Y.I., Ketov A.A., Ketov P.A. The scientific and technological aspects of foam glass production // Glass Physics and Chemistry. - 2015. - Т. 41, № 2. - Pp. 157-162. 11. Дамдинова Д.Р., Зонхиев М.М., Беппле Р.Р. Пеностекло на основе стеклобоя и высококристаллических горных пород // Научное обозрение. - 2015. - № 8. - С. 191-197. 12. Смолий В.А., Косарев А.С., Яценко Е.А., Гольцман Б.М. Разработка технологии производства эффективного энергосберегающего ячеистого теплоизоляционного строительного стекломатериала // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Технические науки. - 2015. - № 4 (185). - С. 128-132. 13. Косарев А. С., Смолий В. А., Яценко Е. А., Гольцман Б. М. Технологические особенности получения ячеистого стекла, применяемого в качестве теплоизоляционного слоя в силикатном многослойном композиционном теплоизоляционно-декоративном материале // Техника и технология силикатов. - 2016. - № 4. - С. 2-7. 14. Hojaji H. Development of foam glass structural insulation derived from fly ash // Materials research society. – 1989. – Vol. 136. – Pp. 185-206. 15. Jianguang Bai, Xinghua Yang, Shaochun Xu, Wenjia Jing, Jianfeng Yang. Preparation of foam glass from waste glass and fly ash // Materials Letters. – 2014. – Vol. 136. – Pp. 52–54. 16. Yuxi Guo, Yihe Zhang, Hongwei Huang, Pan Hu. Effect of heat treatment process an the preparation of foamed glass ceramic from red mud and fly ash // Applied Mechanics and Materials. – 2014. – Vols. 670-671. – Pp. 201-204. 17. Bo Chen, Zhiwei Luo, Anxian Lu. Preparation of sintered foam glass with high fly ash content // Materials Letters. - 2011. – Vol. 65, Issues 23–24. – Pp. 3555-3558. 18. Bianka Mangutova, Biljana Angjuseva, Darko Milosevski, Emilija Fidancevska, Jorg Bossert, Milosav Milosevski. UTILISATION OF FLY ASH AND WASTE GLASS IN PRODUCTION OF GLASS-CERAMICS COMPOSITES //Bulletin of the Chemists and Technologists of Macedonia. - 2004. - Vol. 23, No. 2. - Pp. 157-162. 19. Arjen Christian Steiner. Foam glass production from vitrified municipal waste fly ashes (ISBN 978-90-386-2748-9). 20. Fernandes H.R., Tulyaganov D.U., Ferreira J.M.F. Preparation and characterization of foams from sheet glass and fly ash using carbonates as foaming agents // Ceramics International. – 2009. – V. 35. - № 1. – P. 229-235. 21. Ediz Ercenk, Gunhan Bayrak, Senol Yilmaz, Volkan Gunay. Glass Foams Containing Fly Ash And Sheet Glass By Adding Calcite As Foaming Agent // режим доступа: http://eprints.ibu.edu.ba/1258/1/16.%20Glass%20Foams%20Containing%20Fly%20Ash%20And%20Sheet%20Glass%20By%20Adding%20Calcite%20As%20Foaming%20Agent.pdf. 22. Ines Ponsot, Enrico Bernardo. Self-glazed glass ceramic foams from metallurgical slag and recycled glass // Journal of Cleaner Production. – 2013. – Vol. 59. – P. 245-250. 23. Nikitin S., Kol’tsova Y., Beliy Y. Production of porous glass-crystalline materials using different types of natural and recycled resources // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. -2013. – Vol. 48. - No. 4. – Pp. 396-405. 3. Описание технологии Пеностекло (ячеистое стекло, вспененное стекло) - теплоизоляционный материал, представляющий собой вспененную стекломассу, для его изготовления используется способность силикатных стекломатериалов размягчаться и (в случае наличия порообразователя) пениться при температурах 800-1000 °С. По мере нарастания вязкости при охлаждении вспененной стекломассы до комнатной температуры получившаяся пена приобретает существенную механическую прочность. Первым в мире о пеностекле как о строительном материале упомянул академик И.И. Китайгородский на Всесоюзной конференции по стандартизации и производству новых эффективных материалов, проходившей в Москве в 1932 году. Первые производства в СССР были созданы еще до второй Мировой войны. Всего в СССР действовали 4 таких производства. В 1972 году мощность советских заводов составляла 105 000 м3 пеностекла в год. В первую очередь, благодаря своим уникальным характеристикам, на пеностекло обратила внимание военно-промышленная отрасль. В СССР пеностекло широко использовалось в военно-морском флоте - на подводных лодках, в конструкциях понтонов, в военных кораблях. Так же материал использовали при строительстве стратегических военных сооружениях и конструкциях (ракетные шахты, военные склады и т.д.). В промышленном строительстве материал использовали достаточно широко, но в узкоспециализированных целях - для теплоизоляции на крупных электростанциях (в том числе на АЭС), на агрессивных химических производствах. Стоит отметить, что в ограждающих конструкциях на АЭС использовался единственный безопасный во всех отношениях теплоизоляционный материал - пеностекло. В силу относительно низких характеристик и дороговизны советского пеностекла в массовом гражданском строительстве материал не использовался. Однако во многих важных гражданских зданиях в качестве теплоизоляции все-таки использовали пеностекло. Вскрытие конструкций ряда зданий в Москве, где использовали пеностекло, показало, что материал за 65 лет не изменился. Исследования пеностекла в лаборатории НИИ Строительной физики РААСН показали, что целостность материала, значение теплопроводности, прочности и другие параметры не изменились за такой большой период эксплуатации. В 30-х годах во Франции была изобретена технология изготовления пеностекла, получившего известное и сегодня наименование Foamglas, которое позднее запатентовала американская корпорация Pittsburg Corning. В 1942 году в США компания PITTSBURGH CORNING запустила первый завод по серийному производству изделий из пеностекла. Американцы добились высокого качества при относительно низкой себестоимости. Впервые бетонные плиты с теплоизоляционной прослойкой из пеностекла были применены в 1946 г. при строительстве одного из зданий в Канаде. Этот опыт оказался настолько удачным, что материал сразу же получил всеобщее признание как долговечная изоляция для кровли, перегородок, стен и полов для всех видов построек. Производство пеностекла в Европе было освоено в 1965 году в Бельгии, где был запущен первый завод европейского филиала компании – Pittsburg Corning Europe. В 60-х годах Япония, а в 80-х и Китай освоили технологию производства пеностекла, и сейчас в этих странах несколько крупных производителей. В 1954 году на базе Гомельского стекольного завода запустили производство, которое успешно работает и поныне. Официальным представителем предприятия в России является компания «Прогрессивные строительные технологии». В настоящее в России, его производят в незначительном количестве и только на экспериментальных линиях Перми, Владимира, Омска, Калуги. Широко представлены дистрибьюторы китайских и других зарубежных производителей. Смолий В.А. в соавторстве с проф., д.т.н. Яценко Е.А., к.т.н. Гольцманом Б.М. и Косаревым А.С. разработала технологии производства следующей строительной продукции из ячеистого теплоизоляционного стекломатериала на основе промышленных отходов Ростовской области - золошлаковых отходов Новочеркасской ГРЭС и стеклобоя АО фирма «Актис»: заполнитель пористый для легких бетонов, теплоизоляционные плиты и конструкционно-теплоизоляционные блоки. Разработанные авторами технологии производства продукции из ячеистого теплоизоляционного стекломатериала в лабораторных условиях предусматривали следующие основные технологические стадии: взвешивание и раздельное измельчение (помол) сырьевых материалов в шаровой мельнице; смешение компонентов шихты и порообразователя согласно разработанному рецепту (приготовление стеклопорошка); гомогенизацию и механическую активацию шихты в шаровой мельнице; грануляцию шихты (приготовление полуфабриката-гранулята) в пресс-грануляторе – для производства заполнителя пористого или брикетирование шихты в формы – для производства теплоизоляционных плит (250х250х60 мм) и конструкционно-теплоизоляционных блоков (250х150х150 мм); загрузку полуфабриката-гранулята или форм в муфельную электропечь для двухступенчатой термической обработки: вспенивания (порообразования) при 800-900 °С и стабилизации структуры (отжиг) при 600 °С. В результате нагрева до 800-900 °С частицы шихты размягчаются до вязко-жидкого состояния, а порообразователь окисляется с образованием газообразных СО2 и СО, которые и вспенивают стекломассу. Процесс газообразования достаточно сложен, малоизучен и не ограничивается только реакцией окисления углерода кислородом воздуха, более важную роль играют окислительно-восстановительные процессы взаимодействия углерода с компонентами стекломассы, кроме того, введение в шихту золошлаковых отходов, содержащих механический и химический недожог твердого топлива, усложняет физико-химические процессы термопластичного спекания и структурообразования дисперсных силикатных систем Составы исходных шихт (рецепты) для производства опытных образцов ячеистых стекломатериалов: а) заполнителя пористого для легких бетонов: золошлаковые отходы Новочеркасской ГРЭС – 20 мас. %, смесь стеклобоя АО фирмы «Актис» марок 1-ЗС и 1-БС ГОСТ Р 52233-2004 – 70 мас. %, порообразователь (раствор глицерина C3H8O3 по ГОСТ 6259-75, стекла натриевого жидкого марки Б по ГОСТ 13078-81 и воды по ГОСТ 23732-2011) – 10 мас. %; б) теплоизоляционных плит: золошлаковые отходы Новочеркасской ГРЭС – 30 мас. %, смесь стеклобоя АО фирмы «Актис» марок 1-ЗС и 1-БС ГОСТ Р 52233-2004 – 60 мас. %, порообразователь (раствор глицерина C3H8O3 по ГОСТ 6259-75, стекла натриевого жидкого марки Б по ГОСТ 13078-81 и воды по ГОСТ 23732-2011) – 10 мас. %; в) конструкционно-теплоизоляционных блоков: золошлаковые отходы Новочеркасской ГРЭС – 50 мас. %, смесь стеклобоя АО фирмы «Актис» марок 1-ЗС и 1-БС ГОСТ Р 52233-2004 – 40 мас. %, первичный порообразователь (раствор глицерина C3H8O3 по ГОСТ 6259-75, стекла натриевого жидкого марки Б по ГОСТ 13078-81 и воды по ГОСТ 23732-2011) – 10 мас. %, вторичный порообразователь-плавень (смесь натрия фтористого NaF по ГОСТ 4463-76 и кислоты борной H3BO3 марки Б по ГОСТ 18704-78) – 10 мас. % (сверх 100 %). Результаты исследовательских испытаний теплофизических и эксплуатационных свойств опытных образцов разработанных ячеистых теплоизоляционных строительных стекломатериалов: а) заполнителя пористого для легких бетонов: фракция 5-10 мм; насыпная плотность – (195±20) кг/м3 (по ГОСТ 9758-2012); коэффициент теплопроводности в засыпке – (0,073±0,005) Вт/(м·К) (по ГОСТ 7076-99); водопоглощение по объему – (15±3) % (по ГОСТ 9758-2012); прочность при сдавливании в цилиндре – (2,8±0,3) МПа (по ГОСТ 9758-2012); удельная эффективная активность естественных радионуклидов – (160±25) Бк/кг (по ГОСТ 30108-94 и СанПиН 2.6.1.2523-09 (НРБ-99/2009)); б) теплоизоляционных плит: средняя плотность – (325±20) кг/м3 (по ГОСТ EN 1602-2011); предел прочности: при сжатии – (3,1±0,3) МПа (по ГОСТ EN 826-2011), при изгибе – (0,9±0,2) МПа (по ГОСТ EN 12089-2011); коэффициент теплопроводности – (0,081±0,005) Вт/(м·К) (по ГОСТ 7076-99); морозостойкость - не менее 50 циклов (по ГОСТ EN 12091-2011); группа горючести - НГ (по ГОСТ 30244-94); удельная эффективная активность естественных радионуклидов – (230±25) Бк/кг (по ГОСТ 30108-94 и СанПиН 2.6.1.2523-09 (НРБ-99/2009)); в) конструкционно-теплоизоляционных блоков: средняя плотность – (470±20) кг/м3 (по ГОСТ EN 1602-2011); предел прочности: при сжатии – (3,9±0,3) МПа (по ГОСТ EN 826-2011), при изгибе – (1,3±0,2) МПа (по ГОСТ EN 12089-2011); коэффициент теплопроводности – (0,117±0,005) Вт/(м·К) (по ГОСТ 7076-99); морозостойкость – не менее 50 циклов (по ГОСТ EN 12091-2011); группа горючести - НГ (по ГОСТ 30244-94); удельная эффективная активность естественных радионуклидов – (290±25) Бк/кг (по ГОСТ 30108-94 и СанПиН 2.6.1.2523-09 (НРБ-99/2009)). Анализ результатов исследований позволил установить, что: использование золошлаковых отходов в производстве ячеистых стекломатериалов позволяет получить продукцию, не уступающую по качественным характеристикам пеностеклу из стеклобоя по «классической» технологии; опытные образцы выдержали испытания и удовлетворяют требованиям нормативной документации по долговечности, прочности, пожаробезопасности, теплосопротивлению и гигиенической безопасности; введение до 20 мас. % золошлаков в состав шихты кардинально не влияет на внутреннюю структуру и свойства материала, а дальнейшее увеличение их количества до 50 мас. % невозможно без введения материалов-плавней и приводит к увеличению плотности образцов, неравномерному распределению пор, дефектам пористой структуры в виде мелко- и крупнопористых участков, повышению температуры и времени синтеза; возможно программировать материал – задавать свойства готовой продукции (плотность, прочность и др.) за счет варьирования количества золошлаков в составе шихты. Области применения разработанных ячеистых теплоизоляционных стекломатериалов в строительных конструкциях: - теплоизоляционных плит: термо- и звукоизоляция наружных и внутренних ограждающих конструкций зданий и сооружений: стен, чердаков, перекрытий, фундаментов, полов, кровель, грунтов и бассейнов; ограждающие конструкции в зонах с повышенной пожарной опасностью; теплоизоляция трубопроводов и инженерных коммуникаций; - заполнителя пористого: приготовление легких бетонов по ГОСТ 25820-2014 и силикатных бетонов по ГОСТ 25214-82; засыпка для теплоизоляции кровель, стен, перекрытий, полов нижних этажей зданий и сооружений различного назначения и др.; дорожное строительство; теплоизоляция трубопроводов, газопроводов, бассейнов и инженерных коммуникаций; производство стеновых панелей для крупнопанельного и каркасно-панельного промышленного и гражданского строительства; производство теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных блоков и др.; - конструкционно-теплоизоляционных блоков: кладка ненесущих наружных и внутренних стен, перегородок зданий; производство стеновых панелей для каркасного промышленного и гражданского строительства. 4. Новизна решений, прикладная и социальная значимость проекта Научная новизна результатов проекта заключается в разработке оригинальной технологии, новых составов исходных шихт и температурно-временных режимов производства ячеистого теплоизоляционного стекломатериала на основе композиции золошлаковых отходов Новочеркасской ГРЭС (п. Донской Ростовской обл.) и стеклобоя АО Фирмы «Актис» (г. Новочеркасск Ростовской обл.), оригинальной композиции органических и неорганических порообразователей для получения равномерной пористой структуры стекломатериала; выявленных физико-химических закономерностях термопластичного спекания и структурообразования ячеистого теплоизоляционного стекломатериала, теоретических и экспериментальных данных о влиянии вида и соотношения сырьевых компонентов на его технологические и теплофизические свойства; созданных математических моделях, позволяющих прогнозировать теплофизические и эксплуатационные свойства конечной продукции. Научная новизна составов исходных шихт и технологических режимов производства ячеистых стекломатериалов на основе промышленных отходов Ростовской области подтверждена 14 патентами на изобретения РФ №№ 2604527, 2614993, 2604731, 2627516, 2528798, 2537431, 2515520, 2500631, 2500632, 2477712, 2470879, 2448919, 2016146059, 2017130461; основные результаты исследований изложены в 27 статьях в журналах, входящих в перечень ВАК и базу цитирования РИНЦ, а также в 14 зарубежных статьях в журналах, индексируемых в базах данных Web of Science и Scopus. Контакты разработчика: Смолий Виктория Александровна [email protected]

Отрасль:  Строительство

Тематика:  Строительство

Краткое описание:  Автоматизированная система дистанционного контроля (АСДК) пространственного положения и физиологических показателей спасателя. Комплекс "Восход" автоматизирует координацию действий персонала и сохранение жизни пострадавших в зоне ЧС. Контакты разработчика: Цимбаленко Юрий Владимирович [email protected]

Отрасль:  Экология

Тематика:  Экология

Краткое описание:  Сельскохозяйственные предприятия (СХП) стали меньше приобретать технику в особенности тракторы и комбайны, что привело к сокращению количественного состав машинно-тракторного парка (МТП), его старению, и, как следствие, несоблюдению технологии возделывания культур, увеличению продолжительности проведения работ. Довольно часто в хозяйствах уборка зерновых культур вместо 10-12 дней продолжается 20-30 дней, что приводит к большим потерям зерна осыпанием и существенным снижением его качества, а значит и цены за продукцию. В такой ситуации оправданным является поиск альтернативных решений, позволяющих в пределах имеющихся у СХП финансовых возможностей разрешить возникшие противоречия. Одним из альтернативных вариантов является внедрение технологии очеса позволяющей повысить производительность зерноуборочных комбайнов в 1,5-2,0 раза, уменьшить расход топлива до 40%. Основными сдерживающими факторами при внедрении технологии уборки очесом является: -недостаточный уровень теоретического и экспериментального обоснования параметров и режимов работы, выпускаемых в настоящее время очесывающих устройств, вследствие чего уровень их адаптации не соответствует многообразию условий и характеристик убираемых культур, что приводит к повышенным потерям зерна; - слабое информационное сопровождение предлагаемой технологии в образовательных учреждениях (при обучении новых специалистов, переподготовке уже работающих в сфере АПК), связанное, в том числе и с отсутствием учебно-лабораторного оборудования по теме технология уборки очесом. В последние годы в ФГБНУ "АНЦ "Донской", подразделение СКНИИМЭСХ разработана математическая модель процесса очеса зерновых культур, с помощью которой можно определить основные параметры и режимы очесывающего устройства, однако при его создании возникает целый ряд вопросов, решить которые можно только при работе натурного образца уборочного агрегата, либо путем имитации уборочного процесса на специальной лабораторной установке. При реализации последнего резко сокращаются затраты средств, а также сроки проведения экспериментальных исследований, так как заготовив необходимое количество обрабатываемого материала (снопов) весь объем исследований можно выполнить за один год. На данный момент практически нет известных аналогов лабораторной установки, которая могла бы позволить моделировать процесс очеса, показать внутреннее устройство очесывающей жатки, принципы ее работы, служить в качестве учебно-лабораторного оборудования в образовательных учреждениях, а так же быть полноценным инструментом научного исследования процесса очеса зерновых культур. Разработчики данного проекта Червяков И.В.,Бурьянов М.А., Колесников Г.Е.. Если Заявка будет одобрена просьба прислать номер организатора для согласования деталей участия. Контакты разработчика: Червяков Иван Владимирович [email protected]

Отрасль:  Сельское хозяйство

Тематика:  Сельское хозяйство