Головной исполнитель: ФГУП «ГНЦ РФ-ФЭИ»

1. Результаты работ по комплексному проекту: Госконтракт № 02.526.11.6001 от 16.05.07 (лот №1) Шифр темы 2007-6-2.6-08-01-005 РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ТОНКОЙ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ ОТ ВРЕДНЫХ ПРИМЕСЕЙ И ПОДГОТОВКА К ЕГО ПРОИЗВОДСТВУ Головной исполнитель: ФГУП «ГНЦ РФ-ФЭИ» Соисполнители: ООО «ОЦНТ», МЭИ, РНЦ КИ, ИАТЭ, ИФХЭ РАН, ЗАО «Фильтр». Докладчик: Начальник лаборатории фильтрации жидкостей и газов Ягодкин Иван Васильевич 13.11.2008 г., г. Москва

2. ЦЕЛИ ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КОМПЛЕКСНОГО ПРОЕКТА Подготовка производства: • бессепараторных аэрозольных фильтров; • фильтров-адсорберов с выемным сорбционным модулем; • высокотемпературных сорбентов; • фильтроэлементов для очистки жидких и газовых сред; • систем очистки широкого класса технических жидкостей. НИР • выполнение комплекса НИР по обоснованию методов очистки основанных на: - электрофизическом и фотокаталитическом воздействии на примеси очищаемой среды, - тангенциальном разделении дисперсной среды • разработка систем удаления водорода для высокотемпературных паротурбинных установок и технологических помещений Индикаторы проекта: • участие в выполнении работ ведущих научных центров страны РНЦ «Курчатовский институт», ИФХЭ РАН; высших учебных заведений МЭИ, ИАТЭ; профильных промышленных предприятий ЗАО «Фильтр», ЗАО «Сорбент», ФГУП «Красная звезда», завод «Точмаш» и др.; • участие молодежных коллективов (студенты, аспиранты, молодые ученые и специалисты); • введение пособий в учебные программы по результатам выполненных работ Госконтракта; • патенты, публикации, диссертации и др. ОКР • создание мембранных фильтроэлементов, работоспособных в агрессивных средах, при повышенных температурах (до 600°С и выше); • разработка систем комплексной очистки газовых сред для ТЭС и АЭС.

3. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА ФИЛЬТРАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ И ГАЗОВ 1. Аэрозольный фильтр 2. Фильтр-сорбер 3. Сорбент 4. Фильтроэлемент Преимущества: -работоспособность в -условиях повышенной влажности (до 95%); -обеспечена ремонтопригодность за счет выемной секции Преимущества : - снижение себестоимости на 30%: -высокая химическая стойкость: -повышенный ресурс (более 2 лет); -низкое аэродинамические сопротивление (до 400 Па) • Преимущества: • высокая термостойкость до 3000С; • трудногорючесть; • возможность работы в условиях повышенной влажности (до 95% для гидрофобизированного угля); • Преимущества: • высокая тонкость фильтрации (до 0,1 мкм) • механическая прочность в широком интервале температур и давлений; • высокая износостойкость мембран; ЗАО «Фильтр» ГНЦ ФР-ФЭИ ГНЦ ФР-ФЭИ ГНЦ ФР-ФЭИ

4. Производство аэрозольных фильтров гибочный пресс для изготовления корпусов фильтров Испытательный стенд для контроля основных параметров аэрозольных фильтров Линия сборки аэрозольных фильтров

5. АЭРОЗОЛЬНЫЕ ФИЛЬТРЫ ФАС-В-3500 Промышленная партия Технические характеристики Заключен договор на поставку 200 фильтров на Игналинскую АЭС

6. СТЕНД ГНЦ РФ-ФЭИ «СИАФ-1» ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ АЭРОЗОЛЬНЫХ ФИЛЬТРОВ И ФИЛЬТРОМАТЕРИАЛОВ

7. ЭТАПЫ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА В ГНЦ РФ-ФЭИ Выбор площадки для подготовки производства. Проектно-сметная документация производственного участка на каждый вид продукции. Техпроцесс. Реконструкция и ремонт помещений производственных участков. Закупка оборудования. Монтаж, пуско-наладка. Изготовление установочной партии. Квалификационные испытания. Сертификация продукции.

8. Заводское оборудование по производству фильтров-адсорберов АУИ-1500-ВМ Карусельный станок Вибрационный станок Гибочный станок Сварочный пост

9. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС СБОРКИ ФИЛЬТРА-АДСОРБЕРА АУИ-1500 ВМ Установка выемного модуля с сорбентом в корпус фильтра Выемной модуль фильтра-адсорбера Фильтр-адсорбер в сборе

10. ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЛЬТРА-АДСОРБЕРА АУИ-1500-ВМ Фильтр-адсорбер АУИ-1500-ВМ Для очистки воздуха от радиоактивного йода

11. СХЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОРБЕНТА Участок просеивания силикагеля и фракционирования сорбента Последовательность выполнения операций Участок подготовки растворов 3600 Участок сушки сорбента Участок упаковки сорбента Складирование готового сорбента Участок перемешивания Вход Складирование исходных материалов Складирование хим. реактивов Разработаны технологические режимы серийного производства сорбента при односменной работе - 20 т. в год. Разработана КД на установку

12. ПОМЕЩЕНИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СОРБЕНТА Помещение изготовления сорбента Виброоборудование сортировки сорбента Сушка сорбента Шкаф для подготовки модификации сорбента импрегнантами

13. ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ СОРБЕНТЫ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ РАДИОАКТИВНОГО ЙОДА Силикагель (импрегнант Ag, Ni+Ag) • Свойства: • высокая термостойкость - до 3000С (не имеет аналогов); • трудногорючесть; • возможность работы в условиях повышенной влажности - до 95%; • эффективность очистки по йоду: • молекулярная форма - 99,9% • метилиодид - 99,0 %

14. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ЦИКЛ ПРОИЗВОДСТВА ФИЛЬТРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ С НАНОСТРУКТУРНЫМИ МЕМБРАНАМИ Исходное сырье Спекание пористых подложек Заполнение форм Склад сырья Торцевание подложек в размер Выталкивание подложек из форм Приварка адаптеров Цикл нанесения мембран на пористые подложки Охлаждение и упаковка фильтроэлементов Складирование Потребителю

15. ОСВОЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВА МЕМБРАННЫХ ФИЛЬТРОЭЛЕМЕНТОВТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРИСТЫХ ПОДЛОЖЕК Выталкивание пористой подложки Загрузка формы Р Спекание Исходный порошок полиэтилена Т, t Т, t Т, t Р Для изготовления пористой подложки используется порошок сверхвысокомолекулярного полиэтилена.

16. ПРОИЗВОДСТВО ПОРИСТОЙ ПОДЛОЖКИ ДЛЯ ФИЛЬТРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ С НАНОСТРУКТУРНЫМИ МЕМБРАНАМИ Загрузка порошка сверхвысокомолекулярного полиэтилена в формы для спекания Спекание пористых подложек в сушильных шкафах, типа Binder Выталкивание пористой подложки из формы Пористые подложки готовые к нанесению наноструктурных мембран Присоединение адаптеров к пористой подложке

17. НАНЕСЕНИЕ НАНОСТРУКТУРНЫХ МЕМБРАН НА ПОРИСТУЮ ПОДЛОЖКУ Установка «Булат-6», вакуумного нанесения наноструктурных мембран Установка «Булат-6» с загруженными подложками из спеченного полиэтилена Изготовлена установочная партия (200 шт.) фильтрующих элементов МФЭ – 0.1 наноструктурная мембрана – (TiN,AlN) пористая подложка – спеченный сверхвысокомолекулярный полиэтилен низкого давления Заключены первые договора на поставку фильтрующих элементов МФЭ – 0.1

18. АНАЛИЗ РЫНКА ФИЛЬТРАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ВЕНТСИСТЕМ ДЕЙСТВУЮЩИХ АЭС И РАДИОХИМИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ. ФАС-3500 (в год) АУИ-1500ВМ (одноразования замена на всех блоках АЭС Замена угольного сорбента физхимином в выемном модуле АУИ-1500 ВМ (1 раз в 5 лет, 1/3 от общей загрузки угольного сорбента)

19. ОЦЕНКА РЫНКА СИСТЕМ ОЧИСТКИ ВОДЫ НА ОСНОВЕ ФИЛЬТРОЭЛЕМЕНТОВ

20. Опытные образцы Государственные приемочные испытания

21. Опытный образец №1 МЕМБРАННЫЙ САМООЧИЩАЮЩИЙСЯ ФИЛЬТР МСФ – 0.1 Внешний вид фильтра Результаты приемочных испытаний Корпус фильтра выполнен из нержавеющей стали 1Х18Н10Т Ресурс корпусных изделий фильтра – не менее 10 лет Конструкция фильтра позволяет проводить многократную регенерацию (очистку) фильтрующего элемента от загрязнений обратным гидроимпульсным ударом

22. Опытный образец №2 МОДУЛЬ ИОННО-ФИЛЬТРОВАЛЬНОЙ ОЧИСТКИ Результаты приемочных испытаний

23. Опытный образец №3 МОДУЛЬ СОРБЦИОННО-УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЙ ОЧИСТКИ Результаты приемочных испытаний Примечания: - для секции сорбционной очистки и модуля сорбционно-ультрафиолетовой очистки в сборе; ** - массогабаритные характеристики модуля сорбционно-ультрафиолетовой очистки без корпусов.

24. Опытный образец №4 ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ СОРБЕНТЫ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ОТ РАДИОАКТИВНОГО ЙОДА Силикагель (импрегнант Ag) • Свойства: • высокая термостойкость - до 3000С (не имеет аналогов); • трудногорючесть; • возможность работы в условиях повышенной влажности - до 95%; • эффективность очистки по йоду: • молекулярная форма - 99,9% • метилиодид - 99,0 % Силикагель (импрегнант Ni+Ag)

25. НИР НА ПЕРСПЕКТИВУ И РАЗВИТИЕ

26. НОВЫЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ГАЗО-ВОЗДУШНЫХ СРЕД (0,85 -0,9)G0 Неочищенный поток отсто йник очищенный поток 2Каталитический метод дожигания водорода на основе ВПЯМ 3 Метод очистки с тангенциальным направлением потока 1 Электрофизический метод Зависимость эффективности очистки от частиц d=0,2-0,3 мкм от напряжения на электроде

27. Подложка Фильтрующие элементы Керамика Металлы и сплавы Полимеры Сорбенты Цеолиты, трепела, полимеры и др. Наноструктурные мембраны и гранулированные сорбенты Толщина подложки 1–30 мм Толщина мембраны 5-15 мкм Толщина подложки 1–30 мм

28. Области применения фильтрующих элементов и систем очистки на их основе Очистка гальванических растворов Очистка технических масел, топлива Очистка жидких металлов Очистка конденсатов в опреснителях Утилизация моющих растворов Опреснение морской воды Очистка теплоносителей, в т.ч. в бытовых отопительных системах Системы очистки Технические жидкости Пищевые жидкости Очистка газов Производство питьевой воды Переработка жидких радиоактивных отходов Другие применения

29. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ РАБОТ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ГОСКОНТРАКТА 1. Развитие производства фильтроэлементов и выход на проектную мощность 100 000 шт/год. - (необходимы дополнительные инвестиции). 2. Расширение области применения и номенклатуры изделий с использованием нового класса фильтрующих материалов и сорбентов: - разработка новой технологии и оборудования безреагентной очистки для получения воды высокого качества; - разработка технологии и получение термостойких наноструктурных фильтроэлементов и оборудования на их основе. 3. Развитие работ по созданию систем для очистки газовых сред от вредных органических и неорганических примесей на основе использования разработанных ионно-волокнистых и сорбционно-ультрафиолетовых модулей и освоение их серийного производства. 4. Развитие работ по созданию систем каталитического дожигания водорода для взрывоопасных производств, систем комплексной очистки газовых сред с использованием тангенциального метода.

30. План размещения оборудования производства фильтрующих элементов для развития производства и выхода на проектную мощность 100 000 шт./ год Контроль качества фильтрующих элементов Спекание пористых подложек Выталкивание пористых подложек Обрезка подложек в размер Чистка форм Инженерная комната Загрузка форм порошком полиэтилена Присоединение адаптеров Подготовка форм Нанесение наноструктурных мембран Раздевалка

31. Достижение заданных значений программных индикатороввыполнения работ

32. Награды, дипломы и патент Инновационный форум Росатома, Москва, 2007 г. Патент на мембранный фильтрующий элемент МФЭ – 0.1 Перспективные технологии XXI века, Роснаука, Москва, 2008 г.

33. Резюме: • В соответствии с техническим заданием и календарным планом Госконтракта освоено производство и получены сертификаты на следующие виды продукции: - высокоэффективный двухступенчатый бессепараторный фильтр; - фильтр-сорбер АУИ-1500; - сорбционный материал «Физхимин»; - наноструктурный мембранный фильтроэлемент МФЭ. 2. Завершен НИОКР, изготовлены опытные образцы и проведены Государственные приемочные испытания: - мембранный фильтроэлемент 0,1 м3/ч; - ионно-фильтровальный модуль; - модуль сорбционно-ультрафиолетовой очистки. 3. Выполнен НИР на перспективу: - каталитический метод дожигания водорода на основе высокопористых ячеистых материалов; - электрофизический метод очистки; - метод очистки на основе тангенциального разделения потока. 4. Определены дальнейшие работы по результатам Госконтракта.

34. Благодарю за внимание