ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
ВДОХНОВЛЯЮТ
Заказной интеграционный проект «Химические и биохимические реакторы и устройства на основе новых принципов интенсификации процессов» включает десять блоков. Его цель — создание принципиально новых химических и биохимических реакторов для интенсификации ряда физико-химических процессов за счет интенсивного физического воздействия на вещество. Об итогах работ по проекту рассказал академик В. Н. Пармон.
Первый блок очень важен для химиков и всех тех, кто занимается конструированием ускорителей в Сибири. Речь идет о создании нового экземпляра специализированного ускорителя электронов для радиационно-химических исследований. Основные производители — Институт ядерной физики и Институт химической кинетики и горения. В настоящий момент сделаны первые макеты узлов данного устройства.
Бийский институт проблем химико-энергетических технологий вместе с Институтом гидродинамики работают над созданием реактора синтеза наноразмерных материалов в сверхкритических условиях. Самый главный объект здесь — взрывная камера. С ней были определенные проблемы, но сейчас они решены, камера готова, начаты первые эксперименты.
Для реализации новых передовых химических технологий очень важно научиться использовать СВЧ для проведения химических процессов. На решение обозначенной задачи ориентированы два блока. Основная идея одного блока — проведение высокотемпературных процессов крекинга за счет нагрева частиц катализатора в печи реактора. Созданы первые макетные образцы. Первые эксперименты показали, что идея работает. Например, крекинг индивидуального углеводорода гексадекана дает в основном альфа-олефины. Химики прекрасно знают, что их получение — процесс длительный и сложный, есть много нерешенных вопросов. Исследования в данном направлении следует продолжать и расширять.
Институт гидродинамики и Институт теплофизики взялись помочь каталитикам решить важнейшую на сегодня из химических задач — попытаться разобраться с кавитацией. В литературе в настоящий момент регулярно встречаются упоминания о кавитационных воздействиях на вещество и его превращениях (перерабатывают нефть, отделяют серу и прочее). С точки зрения тех, кто занимается физической химией, это вызывает большие сомнения. Но эксперименты в настоящем фундаментальном научном варианте когда-то надо было начинать. И физики взялись за них.
Оказалось, как, впрочем, предполагалось, что процессы эти реальны. Но их эффективность мала. В проекте речь идет о чисто научной стороне дела. Маловероятно, что когда-нибудь эти процессы можно будет использовать на практике. Хотя — чего не бывает! Однозначно — требуются доказательства.
В ближайшее время на заседании Президиума СО РАН прозвучит специальный доклад по переработке биомассы в топливо. Один из блоков проекта нацелен на то, чтобы проводить быстрый импульсный пиролиз древесины для прямого ожижения биомассы, а жидкость затем перерабатывать соответствующим образом.
Данный путь на настоящий момент считается самым перспективным. В России подобного опыта пока не было, ибо не существовало технической основы, соответствующих устройств для быстрого пиролиза. Сейчас все необходимое изготавливается. В нынешнем году предполагается сделать основной блок.
В Бийске уже запущен реактор, интересующий многих химиков Сибирского отделения, которые работают с веществами, получаемыми экстракцией. Когда перерабатываются биологические субстраты для тонкой химии, большая проблема — интенсифицировать процесс экстракции, согласовать и привести к общему знаменателю. Это удалось. Схема начала работать. Результаты радуют химиков.
Еще одна из важных химико-технологических проблем — сушка материалов, наполненных жидкостью. До сих пор сушат в основном по старинке, хотя давно есть новые идеи. Вместе с Институтом теплофизики Институт катализа отрабатывает новые реакторы, которые позволяют сушить по-новому. Работа идет интенсивно, полученные результаты вдохновляют.
Еще один блок проекта изначально был ориентирован на Байкальский музей. Требовалось сделать так, чтобы не запотевали стекла в аквариумах. Решили это сделать путем осушки воздуха, которым обдувают аквариум. В ходе исследований выяснилось, что байкальскую проблему можно решить совсем по-другому и много дешевле. Вместо того, чтобы делать систему вентиляции, достаточно поставить перед аквариумами герметичные стеклопакеты — типа тех, что сейчас делают в обычных помещениях.
Проблему обсудили с директором музея В. А. Фиалковым. Будем думать, как воплотить идею в жизнь.
Результаты по девятому блоку проекта — «Микрореактор проточного типа для диагностических систем, использующих полимеразную цепную реакцию», докладывались биологами на Общем собрании СО РАН в декабре. Для того, чтобы реплицировать ДНК для экспериментов, требуется специальный режим проведения процесса, снижение, а потом скачкообразное повышение температуры и т.д. В Институте катализа была предложена схема реактора, в котором ДНК проходит по длинной «тропочке», которая то нагревается, то охлаждается. Система работает в непрерывном режиме. Сейчас она испытывается. Система, безусловно, лучше того, что сейчас наука имеет для подобных экспериментов. Совершенно новая оригинальная идея. Есть реальная возможность довести прибор до совершенства и производить в нашем технопарке.
И последний блок — «Создание аппаратуры нового поколения для воздействия СВЧ излучением на вещества и материалы с целью управления скоростью и селективностью протекания химических процессов». Устройство ориентировано на химию твердого тела и позволит вести высокотемпературный синтез твердых материалов. Сейчас решаются прежде всего конструктивные задачи.
Фото В. Новикова
стр. 5
| 
