Проект НИОКР
Создание промышленных образцов устройства для сверхтонкого акустико-вихревого диспергирования и эмульгирования материалов

ИЗОБРЕТЕНИЕ. Проект НИОКР. Создание промышленных образцов устройства для сверхтонкого акустико-вихревого диспергирования и эмульгирования материалов

Разработан: к.т.н. Помельниковым И.И. (руководитель проекта), Размаитовым Д.В. (наследник патентообладателя)
Продолжительность реализации проекта: 12-18 мес. (в зависимости от приоритетных сфер применения и глубины проработки проблемы)
Период времени актуальности исходных данных проекта: 20 лет

Помельников Игорь Иванович

АННОТАЦИЯ

Проект НИОКР. Процесс измельчения железной руды.

Проект НИОКР «Создание промышленных образцов устройства для сверхтонкого акустико-вихревого диспергирования и эмульгирования материалов» предусматривает проведение комплекса научно-исследовательских, опытно-конструкторских работ, лабораторных и полупромышленных испытаний с целью дополнительной оценки способов генерации акустических волн (колебаний), создания и доведения до промышленных образцов измельчителя (диспергатора) на базе существующего полупромышленного (демонстрационного) образца (см. рис., приложения 1, 2) и патентов №№ 001 и 004 Евразийского патентного ведомства, широкого промышленного внедрения технологии и вновь созданного оборудования.

Потребность в инвестициях – $1,0-1,5 млн. (в зависимости от приоритетных сфер применения и глубины проработки проблемы) на условиях нотариально заверяемого инвестиционного договора между инвестором с одной стороны, патентообладателем и учредителем (и генеральным директором) ООО «Научно-внедренческое предприятие «Нано-Прогресс» с другой стороны о распределении прибыли от внедряемых в производство запатентованных технологий и установок в долевом участии 50/50%.

Возможно рассмотрение вариантов участия инвестора в уставном капитале ООО «НВП «Нано-Прогресс», заключения договора о платежах между патентообладателем и пользователем лицензии (в режиме открытой лицензии), заключения договора о продаже/покупке неисключительной/исключительной лицензии на использование изобретения (или промышленного образца), заключения опционного лицензионного договора. На период реализации проекта вопросы переуступки прав патентообладателя не рассматриваются.

Настоящий бизнес-план предоставляется на рассмотрение на конфиденциальной основе исключительно для принятия решения о финансировании проекта.

Основные термины (понятия):

  • диспергирование (от латинского dispergo – рассеиваю) – тонкое измельчение твердых или жидких тел в окружающей среде; один из методов получения дисперсных систем: цементов, пигментов, многих пищевых продуктов и др.;

  • дисперсная система – вещество в виде малых частиц (дисперсная фаза) вместе с той средой (дисперсионная среда), в которой они распределены, например аэрозоли, суспензии, эмульсии;

  • пигменты – нерастворимые химические соединения (в виде тонких порошков), придающие окраску лакокрасочным продуктам, пластмассам, химическим волокнам, резинам и др.;

  • аэрозоли – дисперсные системы, состоящие из твердых или жидких частиц, находящихся во взвешенном состоянии в газовой среде (дым, туман, пыль, смог); в виде аэрозолей сжигают жидкое и порошкообразное топливо, наносят лакокрасочные покрытия, используют ядохимикаты, лекарственные препараты, парфюмерные изделия и др.;

  • суспензии – дисперсные системы, состоящие из двух фаз – жидкой и твердой, где мелкие твердые частицы взвешены в жидкости; используют в строительной технологии, производстве лакокрасочных материалов, бумаги и пр.;

  • эмульсии – дисперсные системы, состоящие из мелких нерастворяющихся капель жидкости (дисперсная фаза), распределенных в другой жидкости (дисперсионная среда);

  • эмульгирование – диспергирование одной жидкости в другой; процесс получения эмульсий;

  • распыление – диспергирование твердых тел или жидкости в воздухе (газе)

ВВЕДЕНИЕ

Одним из самых распространенных методов переработки материалов является их измельчение. Практически нет такой отрасли промышленности, где не требовалось бы измельчение исходного сырья. Поскольку при крупном помоле весьма трудно извлекать находящиеся в связанном состоянии ценные материалы (что, соответственно, обусловливает высокие потери), одна из основных задач – обеспечить возможность тонкого и сверхтонкого измельчения.

Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы последних лет и в настоящее время направлены в основном на разработку новых технологий, обеспечивающих получение конкурентоспособной продукции с качественно новыми потребительскими свойствами (как составная часть государственной программы «Нанотехнологии»). Решение указанных проблем предполагает:

  • создание новых материалов с качественно новыми (иногда – заданными) свойствами;

  • создание технических средств, обеспечивающих получение этих свойств экономически эффективными и экологически безопасными методами.

Поскольку измельчители, основанные на принципе механического воздействия, почти достигли своего предела в развитии, основная тенденция развития процессов и аппаратов во многих отраслях была направлена на интенсификацию физико-химических превращений в турбулентных, кавитационных, вихревых, пленочных и струйных малогабаритных устройствах с выходом измельчаемого продукта на уровне субмикронных высокогомогенных (однородных) суспензий, эмульсий, порошков. Осуществление многих процессов подобными способами эффективно не только с точки зрения производительности и себестоимости (прежде всего, энергозатрат), но и позволяет радикальным образом улучшить технологию, а иногда и создать новую, которую невозможно осуществить обычными средствами.

Решающими факторами в создании новых технологий являются:

  • микронная и субмикронная дисперсность конечного продукта (0,1-5 мкм);

  • интенсивное физико-механическое воздействие на частицы измельчаемых материалов, в результате чего они обретают активно-заряженное состояние;

  • интенсивные способы гомогенизации измельчаемого материала (иногда и нескольких одновременно), перемешивания, тепломассообмена в кратчайшие временные интервалы без потери требуемых свойств (например, биологической активности);

  • использование стимулированного активно-заряженного состояния материалов для качественно новой интенсификации, физико-химических превращений (реакций), позволяющих создавать: известные материалы новыми способами; известные материалы с новыми свойствами; новые материалы с новыми свойствами.

Наибольшую известность в этой области техники получили работы эстонского изобретателя Хинта, в основу которых была положена дезинтеграторная технология измельчения и стимуляция материалов, в результате которой были получены новый строительный материал – силикальцит – и ценные данные по активизации воды, биологических жидкостей (препаратов) и т.д. Однако широкого внедрения эта технология не получила, хотя из силикальцита построены жилые дома в Подмосковье – без использования цемента в производстве строительных конструкций.

Основным фактором, сдерживающим развитие новых технологий, являлось отсутствие технических средств, позволяющих производить эффективным образом процессы диспергирования, гомогенизации, тепломассообмена, перемешивания и физико-химических стимуляций. Это обстоятельство имело место до изобретения устройства для акустико-вихревого измельчения материалов (Евразийские патенты №№ 001 и 004, см. приложения 3, 4).

УСТРОЙСТВО И ТЕХНОЛОГИЯ

Известны существующие струйно-вихревые аппараты для тонкодисперсного измельчения сыпучих материалов, работающие на сжатом воздухе, а также вихревые сушилки, смесители, эмульсолы, гомогенизаторы, работающие в низкочастотном до- и ультразвуковом режимах; указанные аппараты позволяют интенсифицировать физико-химические процессы. Основным недостатком всех перечисленных устройств является резкое возрастание энергоемкости при увеличении дисперсности и низкая производительность.

Существенным отличием (достоинством) предложенного запатентованного метода является возможность резкого увеличения и локальной концентрации в ограниченном ультразвуковом вихревом пространстве высоких акустических мощностей, которые разрушают вращающиеся в вихре частицы материала до субмикронных размеров с образованием естественной «нетравмированной», рваной, активно заряженной поверхности с повышенной реакцией на физико-химические воздействия. В результате интенсивного измельчения могут происходить механохимические реакции, протекающие в виде окислительно-восстановительных обменных и соединительных реакций и приводящие к образованию новых материалов с высокими потребительскими свойствами. Указанные особенности вихревого устройства делают аппаратурное оформление этих процессов менее металлоемким, управляемым, универсальным и совместимым с существующим оборудованием.

Запатентованный суперизмельчитель, изначально названный авторами «ТОРНАДО», превосходит по своим параметрам и возможностям применения все известные на сегодняшний день конструкции. Измельчение (диспергирование) всевозможных материалов практически любой твердости и жидкостей практически любой вязкости происходит в вихревых потоках воздуха (пара, инертных и других газов – в зависимости от задачи, свойств перерабатываемых материалов и функций процесса) под одновременным воздействием мощных акустических полей. Это дает возможность мгновенного сверхтонкого измельчения любых материалов (веществ) с минимальными энергозатратами.

Отсутствие трущихся механических деталей делает конструкцию долговечной в эксплуатации. В установке отсутствует традиционно используемое механическое перетирание частиц: под воздействием мощных ультразвуковых полей частицы материалов, несущиеся на огромных скоростях в воздушном вихре, разваливаются сами (на уровне внутренних связей!), имея при этом механически не травмированную активную поверхность.

Отсутствие тепловыделения во время измельчения позволяет измельчать материалы, которые невозможно измельчать на существующих конструкциях (здесь происходит даже некоторое охлаждение распыляемого материала на 4-5о).

Подача воды или любого иного реагента одновременно с воздухом, что также предусмотрено конструкцией, позволяет измельчать, перемешивать и транспортировать по трубопроводам любые материалы (в любом агрегатном состоянии), отказываясь от железнодорожного транспорта. Возможна загрузка материалов, нагретых до любых температур.

Помимо сверхтонкого помола твердых и сыпучих материалов, конструкция может превратить массы вязкой жидкости в состояние «тумана» (взвеси).

Размеры конструкции и ее вес позволяют установить ее даже в кузове автомобиля. Автономный двигатель и компрессор – вот все, что нужно для запуска установки в работу практически в любом месте. Тонкость помола – 0,5-20,0 микрон (фракция 0,5-10,0 микрон составляет до 80%, см. график, приложение 5). Время помола – доли секунды. Загрузка материала – автоматическая (непрерывная, поточная) с использованием эффекта «подсоса» воздуха вихревой воронкой.

Совместная публикация руководителя проекта Помельникова И.И., академика РАН, директора Института проблем комплексного освоения недр РАН (ИПКОН РАН) Чантурии В.А., докт.техн.наук ИПКОН РАН Милетенко И.В. и патентообладателя Размаитова В.И. приведена в приложении 6; она раскрывает дополнительные перспективы применения запатентованного диспергатора, использование которого дает возможность построения компактных производительных комплексов в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯ «ТОРНАДО»

РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОВЕДЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ

Лабораторные («в мешок») и опытно-промышленные исследования на различных материалах проводились патентодержателем Размаитовым В.И. на базе завода по производству огнеупоров (Воронежская область), Белгородской Государственной технологической академии строительных материалов, ОАО «Зерно» (Белгород), ЗАО «Шебекино-Мел» (Белгородская область), ОАО «Откосинский меловой карьер» (Воронежская область) и совместно с руководителем проекта Помельниковым И.И. – на базе лакокрасочного завода (Москва), ОАО «Яковлевский рудник» (Белгородская область), Института инсектицидов (Москва), предприятия по производству взрывчатых веществ (Казахстан), предприятия по переработке отходов (Московская область) и опытной базе Всероссийского института минерального сырья /ВИМС/ (Московская область).

Результаты испытаний (исследований) приведены в приложении 7.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ УСТАНОВКИ
(приведены дословно)

  1. Заслушав и обсудив доклад «Технология акустико-вихревого измельчения материалов и устройство для его осуществления», специалисты научного семинара по обогащению полезных ископаемых симпозиума «Неделя горняка» отметили принципиальную новизну универсального измельчителя «ТОРНАДО», актуальность использования нового способа измельчения материалов в различных отраслях промышленности, его очевидные преимущества перед существующими технологиями измельчения, широкую поддержку со стороны предприятий и организаций.

    С целью более детального исследования эффективных режимов работы установки «ТОРНАДО» с различными материалами, подлежащими измельчению до определенной (заданной) степени крупности, а также изучения новых свойств измельченных материалов и разработки новых производственных процессов, специалисты научного семинара по обогащению полезных ископаемых рекомендовали авторам изготовление измельчителей «ТОРНАДО» различной производительности с использованием различных футеровочных материалов и проведение опытно-промышленных испытаний на базе предприятий регионов России.

  2. Управление по надзору за охраной недр и геолого-маркшейдерскому контролю Госгортехнадзора России рассмотрело документацию по устройству «ТОРНАДО» и связанному с ним новому способу измельчения материалов, предоставленную ИПКОН РАН.

    Считаем необходимым отметить следующее:
    - технология нашла заинтересованность специалистов научного семинара традиционного симпозиума «Неделя горняка» в МГГУ (3-6 февраля 1998 г.) под председательством академика РАН Чантурия В.А.;
    - технология получила поддержку со стороны Минприроды РФ, институтов ВИМС, МГГУ, АмурКНИИ ДВО РАН;
    - на технологию получены положительные заключения от Государственного предприятия «Научно-организационный центр «МЕХАНОБР» (генеральный директор Круппа П.И.), АО «МЕХАНОБР-ТЕХНИКА» (технический директор Сафонов А.Н.), АО «Институт «ГИПРОНИКЕЛЬ» (директор по исследованию и разработкам Волков Л.В.), АООТ «НПО по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова (зам. генерального директора Гольдштейн А.Д.), НИИ по удобрениям и инсектофунгицидам им. Я.В. Самойлова /НИУИФ/ (зам. генерального директора Мелик-Ахназаров Т.Х.), ОАО «Институт стекла» (ген. директор Соболев Е.В.).

    Учитывая перспективность отечественной технологии, не имеющей аналогов в мировой практике, данный способ измельчения и устройство для его осуществления способны обеспечить решение проблем, связанных с повышением эффективности производств различных отраслей промышленности, обеспечением экологической безопасности, комплексного освоения и использования недр Земли.

    Госгортехнадзор России рекомендует продолжение работ по созданию экспериментальных и опытно-промышленных установок с целью исследования новых свойств материалов и технологий с привлечением соответствующих организаций.
    Считаем необходимым поддержать настоящие работы как в научно-техническом, так и в финансовом отношении. Настоящая разработка представляет приоритет и должна иметь государственную поддержку.

  3. Отдел по контролю за переработкой минерального сырья Госгортехнадзора России рассмотрел документацию по устройству «ТОРНАДО» и связанному с ним новому способу измельчения материалов, представленную ИПКОН РАН.
    Анализ результатов проведенных разработчиками экспериментов и испытаний по акустико-вихревому измельчению материалов на базе установки «ТОРНАДО», а также представленные рекомендации научного семинара по обогащению полезных ископаемых традиционного симпозиума «Неделя горняка» в МГГУ (3-6 февраля 1998 г.) и заключений Государственного предприятия «Научно-организационный центр «МЕХАНОБР», АО «МЕХАНОБР-ТЕХНИКА» и АО «Институт «ГИПРОНИКЕЛЬ», позволяют считать целесообразным обеспечение целевого финансирования, направленного на продолжение научных экспериментов и проведение опытно-промышленных работ, с целью исследования эффективных режимов работы установки «ТОРНАДО», изучения новых свойств измельченных материалов для дальнейшего применения установки на предприятиях горно-обогатительного и металлургического производства.

  4. Управление по котлонадзору и надзору за подъемными сооружениями Госгортехнадзора России направило авторов изобретения (устройство «ТОРНАДО», ИПКОН РАН) для проведения испытаний и получения заключения от головной организации по проектированию энергооборудования (г. Санкт-Петербург).

    В соответствии с «Заключением на технологию акустико-вихревого измельчения материалов на базе устройства «ТОРНАДО», выданным АООТ «Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова», подписанным зам. генерального директора Гольдштейном А.Д., зав. отделом пылеприготовления Лазутиным П.М., зав. топочным отделом Жмериком Н.Г., зав. отделом промышленных и водогрейных котлов Романовым В.Ф., измельчитель «ТОРНАДО» и новая технология могут быть рекомендованы: в промышленно-коммунальной энергетике и локальном энергоснабжении; в качестве диспергирующего устройства для получения эмульсий с монодисперсным распылением; в подготовке водоугольных суспензий. Помимо указанного, интересны опыты разработчиков установки «ТОРНАДО» и способа размельчения материалов, связанные со смешиванием в установке «ТОРНАДО» топочных мазутов с водой.

    Анализ результатов проведенных разработчиками экспериментов и испытаний по акустико-вихревому измельчению материалов на базе установки «ТОРНАДО» позволяет отметить сверхактивность получаемых измельченных частиц, немеханический способ измельчения материала, долговечность установки, возможность транспортирования материала посредством энергии сжатого воздуха или иного энергоносителя и др.

    В связи с указанным, считаем необходимым обеспечение целевого финансирования для проведения научных экспериментов и опытно-промышленных работ для детального исследования эффективных режимов работы установки «ТОРНАДО», изучения новых свойств измельченных материалов с целью применения установки на предприятиях топливно-энергетической промышленности.

  5. Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти (ВНИИ НП) рассмотрел материалы по конструкции, условиям и возможным объектам применения универсального акустическо-вихревого измельчителя «ТОРНАДО», представленного Горнотехническим Центром при Институте проблем комплексного освоения недр Российской академии наук, и участвовал в проведении опытных испытаний по измельчению различных твердых материалов с различной степенью твердости – от аморфных стеклообразных масс до корунда.

    ВНИИ НП отмечает высокую эффективность предлагаемого измельчения веществ на основе акустическо-вихревого метода, осуществляемого с помощью аппарата «ТОРНАДО».

    ВНИИ НП рекомендует провести опытно-промышленные испытания прибора «ТОРНАДО» с целью разработки передовых технологий при производстве катализаторов, адсорбентов на катализаторных фабриках России, а также для получения однородных пластичных смазок и гомонизации тяжелых нефтепродуктов.

  6. Для рассмотрения представлена краткая информация Института проблем комплексного освоения недр РАН о новом способе вихревого измельчения материала и газодинамическое устройство для его осуществления. Приведены сравнительные данные по энергозатратам при использовании различных современных измельчителей – шаровые мельницы, вибрационные мельницы, вихревые струйные аппараты по сравнению с «ТОРНАДО».

    Следует отметить, что в мировой практике существует проблема более тонкого измельчения руд и материалов с целью более полного использования минеральных ресурсов. Известен по этому направлению ряд разработок. «МЕХАНОБР», наряду с созданием и проверкой в лабораторных условиях собственных разработок по реализации виброинерционного селективного способа дезинтеграции руд и материалов, проводил сравнительные испытания аппаратов – измельчителей для получения продуктов мельче 10 мкм, созданных другими организациями и предприятиями. Были испытаны с различными скоростями дезинтеграторы, шаровые и планетарные мельницы, струйные аппараты. При этом установлена возможность получения продукта на указанных аппаратах крупностью 5-10 мкм от 40 до 90%. Известны другие разработки – вертикальные вибрационные мельницы (Государственная горная академия, Украина), аппараты для дезинтеграции горных пород в условиях комбинированного действия электрозвука и разрядов (Карагандинский политехнический институт, Казахстан), а также ряд разработок в странах дальнего зарубежья. К сожалению, сегодня не представляется возможным однозначно сказать о предпочтительности той или иной разработки. Необходимо более глубокое изучение разработок по этому направлению, получение данных испытаний в сопоставимых условиях. Представляется важным при решении этой проблемы классификация продуктов измельчения.

    Разработка новой технологии и аппарата-измельчителя «ТОРНАДО» безусловно представляет научный и практический интерес. Выполнение по этому направлению работ, в том числе создание экспериментальных и опытно-промышленных установок необходимо поддерживать как в научно-техническом, так и финансовом отношении.

    В целом же решение этой проблемы должен взять на себя ИПКОН РАН с участием «МЕХАНОБР».

  7. Рассмотрев представленные ИПКОН РАН материалы о новом способе акустико-вихревого измельчения материалов и газодинамическом устройстве для его осуществления, «МЕХАНОБР-ТЕХНИКА» отмечает безусловную научную и практическую перспективность предлагаемой технологии, как и ее высокую эффективность.

    С целью выявления оптимальных режимов функционирования измельчителя «ТОРНАДО» в процессе получения тонких порошков при измельчении твердых сплавов, ферросплавов и т.д. в соответствии с требованиями, предъявляемыми различными отраслями промышленности, авторам разработки может быть рекомендовано проведение опытно-промышленных испытаний новой технологии.

    В случае целевого финансирования опытных работ «МЕХАНОБР-ТЕХНИКА» готова сотрудничать с ИПКОН РАН в направлении получения тонких порошков сверхтвердых сплавов.

  8. Проблема эффективного получения тонкодисперсных материалов чрезвычайно актуальна для различных отраслей промышленности, в частности, в процессах обогащения руд цветных металлов и металлургического передела. Этой проблеме уделяется большое внимание за рубежом, к примеру, в Австралии, где достигнуты определенные успехи.

    Появление нового отечественного способа акустико-вихревого измельчения различных материалов на основе установки «ТОРНАДО», представляемой ИПКОН РАН, открывает перспективные возможности более полного и эффективного использования минеральных ресурсов, а также исследования новых свойств измельченных материалов.

    Считаем целесообразным поддержать представляющую интерес новую технологию в научно-техническом отношении, а при целенаправленном финансировании опытно-промышленных работ – участвовать совместно с ИПКОН РАН в исследованиях по разработке новых гидрометаллургических процессов с существенно более низкой капитало- и энергоемкостью.

  9. Рассмотрев материалы по технологии акустико-вихревого измельчения материалов на базе устройства «ТОРНАДО», представленные Институтом проблем комплексного освоения недр Российской академии наук, считаем необходимым отметить следующее.

    В представленных материалах, по мнению авторов, отражены области возможного применения измельчителя «ТОРНАДО», сравнительные данные по энергозатратам и его преимущества в сравнении с известными установками измельчения.

    Разработанные новая технология и измельчитель «ТОРНАДО» представляют научный и практический интерес с точки зрения эффективности предложенного метода тонкого измельчения различных веществ в любом аморфном состоянии.
    Изучив возможности применения новой технологии и оборудования на предприятиях теплоэнергетики, отмечаем, что ввиду невысокой устойчивой производительности измельчителя «ТОРНАДО» (в настоящее время до 1,5-3,0 т/ч) и высоких энергозатрат его использование в промышленных масштабах, где требуются большие объемы углеподготовки, не целесообразно. Последнее связано также и с тем, что в больших масштабах перепрофилирование технологических линий невозможно.

    Вместе с тем, устройство и технология могут найти применение в промышленно-коммунальной энергетике и локальном энергоснабжении.

    Измельчитель «ТОРНАДО» может найти применение и в качестве диспергирующего устройства для получения эмульсий с монодисперсным распылением.

    Считаем целесообразным также рассмотреть вопросы разработки специальной горелки с измельчителем «ТОРНАДО» для организации факельного сжигания твердых топлив в топках малоразмерных котлов.

    Определенный интерес для предприятий теплоэнергетики представляет вопрос подготовки водо-угольных суспензий на базе новой технологии непосредственно на горнодобывающих предприятиях и их транспортирование до мест сжигания. Этот вопрос предлагается проработать ИПКОН РАН – как головному институту в области горной науки и производства.

    В целом, выполнение работ в указанных направлениях, в том числе создание опытно-промышленных установок и проведение опытно-промышленных испытаний, следует поддержать. При целенаправленном выделении финансирования на проведение отмеченных работ, на оценку различных режимов функционирований измельчителя «ТОРНАДО», наша организация готова сотрудничать с ИПКОН РАН и другими заинтересованными организациями.

  10. АО «ГИС» отмечает заинтересованность в передовой технологии измельчения материалов с одновременным перемешиванием исходных компонентов и предлагает авторам изобретения проведение на производственной базе АО «ГИС» опытно-промышленных испытаний нового способа измельчения с использованием установки «ТОРНАДО».
    Целью проведения опытно-промышленных испытаний является детальное исследование эффективных режимов работы установки «ТОРНАДО» с используемыми в технологических процессах стекольного производства материалами, подлежащими измельчению до заданной степени крупности, а также изучение новых свойств измельченных материалов и возможная разработка новых производственных процессов.

    АО «ГИС» согласно предоставить авторам изобретения производственные площади для размещения установки «ТОРНАДО» с пылеулавливающими устройствами и обеспечить снабжение энергоносителем (сжатый воздух) для проведения опытно промышленных мероприятий по измельчению материалов, используемых в других отраслях промышленности.

  11. Рассмотрев материалы изобретения «Способ вихревого измельчения материала и газодинамическое устройство для его осуществления» (Европатент от 05.08.97.), сообщаем следующее.

    В настоящее время предприятия по производству фосфорсодержащих удобрений России используют в качестве сырья исключительно апатитовые концентраты (главным образом, хибинский, а также ковдорский). Сырьевые затраты в производстве удобрений за последние годы резко увеличились, что привело к росту цен на готовую продукцию. В связи с этим рассматривается вопрос вовлечения в производство удобрений местного фосфатного сырья. Однако фосфоритовые руды РФ в основном бедные и труднообогатимые. Акустическо-вихревой измельчитель может быть использован для измельчения фосфоритов до заданной величины помола, что облегчит последующую обработку сырья. Существенным фактором при этом является незначительная металлоемкость аппаратуры и пониженный удельный расход энергосредств. В связи с изложенным, считали бы целесообразным, чтобы в работе по освоению местных фосфоритов приняли участие авторы изобретения.

ВОЗМОЖНЫЕ СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЯ
(на базе проведенных исследований существующего полупромышленного /демонстрационного/ образца)

ПРОБЛЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ПЕРЕОСНАЩЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВ

Промышленность РФ и стран СНГ сталкивается с проблемой технического переоснащения многих отраслей, поскольку и моральный, и технический износ оборудования на подавляющем числе предприятий перерабатывающего и обогатительного профиля достиг критической отметки. В то же время требования рынка заключаются в предоставлении конкурентоспособной продукции, которую существующая техника изготовить часто не в состоянии, в связи с чем проблема технического переоснащения предприятий, возможно, будет равносильна проблеме их выживания.

Возникает вопрос: где и какое оборудование приобретать, чтобы оно:

  • было недорогим (стало быть, отечественным);

  • соответствовало техническому уровню достижений современной науки на ближайшие 10-15 лет;

  • способствовало выпуску конкурентоспособной продукции с невысокими энергозатратами;

  • было высокопроизводительным, экологически безопасным;

  • было компактным и мобильным;

  • не имело затруднений с монтажом, техническим обслуживанием и заменой запасных частей, было безопасным в обслуживании.

Всем перечисленным условиям вполне способна отвечать запатентованная технология акустико-вихревого измельчения материалов и запатентованный диспергатор (измельчитель). Простая в эксплуатации, универсальная, экономичная, долговечная, легкая, технологичная в изготовлении установка органично вписывается в технологическую цепочку практически любого производства.

В связи с изобретением измельчителя «ТОРНАДО» открывается возможность создания и развития промышленных акустических методов переработки (обработки) различных материалов, а также формирования нового направления – промышленной акустической технологии преобразования веществ.

Некоторые результаты проведенных испытаний с различными материалами дают основания рассчитывать, что эта технология в ближайшие 10-20 лет получит преимущественное развитие вследствие широких и универсальных возможностей, заложенных в конструкцию аппарата, что позволяет получать конкурентоспособную продукцию, соответствующую мировым стандартам, с новыми потребительскими свойствами. Возможности получения материалов с новыми свойствами (или новых свойств материалов) уже на этапах тонкого и сверхтонкого измельчения отмечаются в заключении проф. МГГУ Зильбершмидта М.Г. (см. приложение 8).

СОЗДАНИЕ ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

  1. Примерный состав оборудования:

    • компрессор нестационарный (расход воздуха 1200-1500 м3/ч, давление 8-10 ати);

    • циклоны для осаждения мелких и крупных фракций измельчаемого сухого материала (см. рис., приложения 9, 10);

    • загрузочный бункер (см. рис., приложение 11), дозаторы;

    • вихревой сепаратор;

    • аэродинамический многофункциональный классификатор;

    • оборудование для пневмотранспорта (в зависимости от решаемой задачи);

    • сушилка (в зависимости от решаемой задачи);

    • оборудование для пылеподавления;

    • пылеуловители (фильтры) для наночастиц;

    • накопительный бункер;

    • линия по расфасовке в мешкотару (в зависимости от решаемой задачи);

    • нестандартное оборудование (акустические датчики, датчики расхода воздуха – расходомеры и др.);

    • измельчитель для предварительной подготовки измельчаемого материала до заданных фракций на входе аппарата (либо требование поставки материала определенного гранулометрического состава);

    • расходные материалы (на рис. – приложение 12 – показано подключение диспергатора);

    • грузовой и легковой автомобили.

  2. Организация полигона для проведения испытаний:

    • проведены предварительные переговоры по предоставлению помещений и иных площадей в городе Наро-Фоминск Московской области на базе Геолого-технологического научно-внедренческого предприятия «Геотех-ВИМС» (подчиненность – Минприроды РФ) – см. рис., приложения 13, 14;

    • проведены предварительные переговоры по предоставлению помещений и иных площадей в Туле на базе ОАО «Тульское научно-исследовательское геологическое предприятие «Тульское НИГП» (подчиненность – Минприроды РФ);

    • проведены предварительные переговоры по аренде испытательных стендов (углеподготовка, теплоэнергетика) в Москве и Екатеринбурге.

  3. Проведение испытаний демонстрационного образца (см. рис., приложение 15, на примере измельчения железных руд) с целью внесения усовершенствований в конструкцию установки, тиражирование аппарата:

    • тиражирование установки (см. рис., приложение 16);

    • тиражирование съемного внутреннего кольца (см. рис., приложения 17, 18);

    • создание и тиражирование съемного внутреннего кольца из износостойких материалов для измельчения абразивных веществ (в настоящее время существует кольцо из стали ст.45).

  4. Предварительная потребность в специалистах (в штате или по договору подряда):

    • юрист;

    • патентовед;

    • физик-акустик и физик-технолог (уточнение характера протекаемых процессов, уточнение задач и направлений исследований, усовершенствование конструкций);

    • аналитики – специалисты в области переработки материалов (уточнение задач и направлений исследований, детальный анализ результатов исследований);

    • руководитель работ;

    • руководители по направлениям;

    • прораб – организатор испытаний;

    • монтажники оборудования – технологи по проведению испытаний;

    • ремонтные рабочие (изготовление и ремонт оборудования и запасных частей);

    • коммерческий директор (и снабженцы);

    • бухгалтер;

    • водители (для грузовой и легковой автомашин).

ПЛАН МЕРОПРИЯТИЙ

ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЕКТА

Экономическая целесообразность проекта подтверждена экспертным заключением о совокупной стоимости изобретений, которая оценена независимым патентным поверенным только в рамках Евразийского патентного ведомства (страны СНГ, исключая Украину, Таджикистан и страны Балтии) в $4 млн. (Четыре миллиона долларов США).

Предварительные расчеты возможной выручки в результате промышленного внедрения запатентованных технологии и устройств, проведенные совместно со специалистами Евразийского патентного ведомства в связи с предполагаемым расширением сфер использования изобретений, показали, что 1-й год внедрения способен принести не менее $300 тыс., 2-й год – не менее $2 млн.

По различным вариантам испытаний и внедрений рассчитывались укрупненные сметы расходов по проекту, показавшие необходимость инвестирования в реализацию проекта $1,0-1,5 млн. на срок 12-18 мес. При определении инвестором приоритетных направлений реализации проекта, смета расходов будет скорректирована и согласована с инвестором…

Обязательные статьи расходов: оборудование, новые варианты (модификации) измельчителя, научные исследования, лабораторные и опытно-промышленные испытания, заработная плата и начисления на нее, командировки, транспортные расходы, аренда помещений (рабочие кабинеты, полигоны), обеспечение проживания специалистов, услуги связи, социальные и медицинские гарантии, снабжение, услуги подрядных организаций…

ФАКТОГРАФИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ

  1. Сведения о предприятии:

    • ООО «Научно-внедренческое предприятие «Нано-Прогресс»;

    • юридический адрес: 143302, Московская область, г. Наро-Фоминск, ул. Погодина, 93а.

  2. Руководитель проекта – Помельников Игорь Иванович:

    • рождение: 1955 г.;

    • единственный учредитель и генеральный директор ООО «НВП «Нано-Прогресс»;

    • контактный телефон: 8-903-5892047;

    • кандидат технических наук;

    • 3,5 года работы в атомной промышленности; 15 лет – в Российской академии наук (горнодобывающая и перерабатывающая промышленность); 4 года – внешний управляющий ОАО «Коршуновский горно-обогатительный комбинат» (Иркутская область); 1 год – директор по стратегии и развитию ЗАО «Корякгеолдобыча» (Камчатка, добыча платины, золота, серебра); 1 год – директор по работе с государственными органами ООО «Тиман-Инжиниринг» (Москва, Коми, строительство глиноземного завода), 15 лет (по совместительству) – генеральный директор ООО «Горнотехнический Центр».

НАПИСАТЬ ПИСЬМО АВТОРУ ПУБЛИКАЦИИ

Ваш E-mail:*

Сообщение:*

Версия для печати
Автор: Помельников Игорь Иванович
Адрес для переписки: Москва-303, ул. Болотниковская, 33-3-53
Телефон: +7-903-5892047
Дата публикации 11.02.2008гг


вверх