Эксπир
Регистрация / Вход

Создание научно-технического задела по технологии производства профилированных ионообменных мембран с модифицированной поверхностью

Работы должны проводиться в рамках критической технологии «Технологии создания мембран и каталитических систем». Работы должны соответствовать по предполагаемому исполнению лучшим мировым стандартам. Создаваемый научно-технический задел должен обеспечивать в будущем проведение опытно-конструкторских и технологических работ на конкурентном уровне. Результаты работ должны способствовать дальнейшему инновационному развитию российских технологий в данном приоритетном направлении Программы.

Соисполнители

Этапы проекта

1
09.03.2007 - 30.06.2007
Цель работы – разработать научные основы технологии производства недорогих профилированных ионообменных мембран с модифицированной поверхностью, предназначенных для водоподготовки методом электродиализа и электродеионизации, не уступающих по свойствам лучшим зарубежным аналогам. Адаптировать процесс получения новых мембран к производственным условиям на ОАО ЩекиноАзот. Изготовить экспериментальные образцы новых мембран в количестве 20 кв. м и экспериментальный образец промышленного электродиализатора с новыми мембранами производительностью 1 куб. м в час глубокообессоленной воды.
В процессе работы проведен анализ научной литературы и патентов, относящихся к разрабатываемой теме; осуществлено сопоставление ожидаемых показателей создаваемых в рамках данной НИР мембран с существующими показателями серийно выпускаемых аналогов. Выбраны основные направления исследований. Определены технологические параметры горячего прессования мембран и химического модифицирования их поверхности. Изготовлены и исследованы профилированные, а также профилированные, а затем модифицированные мембраны МА-40. Проведены испытания мембранных пакетов электродиализаторов, содержащих эти мембраны с размерами лабораторного и полупромышленного (2020 см2) масштаба. Разработан набор математических моделей и предложены подходы нахождения аппроксимационных уравнений, обобщающих результаты испытаний электродиализаторов различного масштаба. Полученные экспериментальные данные и разработанные модели использованы для оценки технико-экономического эффекта замены серийно выпускаемых мембран разрабатываемыми мембранами.
Развернуть
2
01.07.2007 - 31.10.2007
Разработан научно-технологический задел для производства профилированных мембран с низкой каталитической активностью фиксированных групп по отношению к реакции диссоциации воды. Лабораторный регламент получения таких мембран адаптирован к производственным условиям ОАО ЩекиноАзот. Изготовлены и исследованы профилированные, а также профилированные, а затем модифицированные мембраны МА-40ПМ на основе серийно выпускаемых мембран МА-40. Проведенная модификация мембран изменяет геометрию их поверхности (на микрометрическом) и природу функциональных групп в тонком поверхностном слое (на наноразмерном) уровнях. Выполнены исследования транспортных характеристик разработанных мембран и испытания мембранных пакетов электродиализаторов, содержащих эти мембраны с размерами лабораторного, полупромышленного (20×20 см2) и промышленного (40×40 см2) масштаба. Проведены испытания лабораторных и промышленных (2 м3/час) электродиализаторов с новыми мембранами. Показано, что по ряду показателей (скорость массопереноса, выход по току) новые мембраны превосходят известные отечественные и зарубежные аналоги. Сделана метрологическая проработка результатов НИР. Разработан набор математических моделей и предложены подходы нахождения аппроксимационных уравнений, обобщающих результаты испытаний электродиализаторов различного масштаба. Полученные экспериментальные данные и разработанные модели использованы для оценки технико-экономического эффекта замены серийно выпускаемых мембран разрабатываемыми мембранами. Показано, что экономический эффект внедрения новых мембран по сравнению с используемой в настоящее время ионообменной технологией составит около 30 руб. за м3 деионизованной воды. Предложены пути дальнейшего совершенствования технологии производства профилированных мембран с модифицированной поверхностью на основе серийно выпускаемых отечественных гетерогенных мембран.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.3 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области индустрии наносистем
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
2 млн
Организация
ИПХФ РАН
профинансировано
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
1,9 млн
Организация
ИОНХ РАН
профинансировано
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области индустрии наносистем и материалов по критической технологии «Технологии создания мембран и каталитических систем» (мероприятие Программы 1.3)
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
30 млн
Количество заявок
74
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем
Продолжительность работ
2007, 8 мес.
Бюджетные средства
72 млн
Количество заявок
48
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем по критической технологии «Биомедицинские и ветеринарные технологии жизнеобеспечения и защиты человека и животных»
Продолжительность работ
2007, 8 мес.
Бюджетные средства
72 млн
Количество заявок
136
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем по критической технологии «Геномные и посттеномные технологии создания лекарственных средств» (мероприятие 1.2 Программы)
Продолжительность работ
2007, 8 мес.
Бюджетные средства
72 млн
Количество заявок
43
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем по критической технологии «Технологии биоинженерии» (мероприятие 1.2 Программы)
Продолжительность работ
2007, 8 мес.
Бюджетные средства
72 млн
Количество заявок
49