Інститут горiння i нетрадицiйних технологiй

 

Інститут горiння i нетрадицiйних технологiй(ИГНТ) Одеського нацiонального унiверситету створений у 1994 роцiвiдповiдно до спiльного рiшення Мiнiстерств утворення i Мiнiстерствамашинобудування, вiйськово-промислового комплексу i конверсiї України,на базi декiлькох лабораторiй науково-дослiдної частини i кафедризагальної i хiмiчної фiзики фiзичного факультету ОНУ.

У складi ИГНТ працюють 4 професори, доктора наук i 11 доцентiв i кандидатiв наук.

Провiднi спiвробiтники ИГНТ

1. Золотко Андрiй Никонович - директор, доктор ф-м. наук, професор.
2. Вовчук Якiв Іллiч - зам. директора, кандидат ф-м. наук, ст. науковий спiвробiтник.
3. Шевчук Володимир Гаврилович - зав. вiддiлом, доктор ф-м. наук, професор.
4. Полєтаєв Микола Іванович - зав. вiддiлом кандидат ф-м. наук.
5. Писарський Вiталiй Павлович - зав. лабораторiєю, кандидат ф-м. наук.
6. Флорко Олександр Володимирович - доктор ф-м. наук, доцент.
7. Кондратьев Євгенiй Миколайович - кандидат ф-м. наук, доцент.
8. Головко Володимир Васильович - кандидат ф-м. наук, доцент.
9. Шошин Юрiй Леонiдович - кандидат ф-м. наук, ст. науковий спiвробiтник.
10. Полiщук Дмитро Дмитрович - кандидат ф-м. наук, доцент.
11. Яковлева Тетяна Олексiївна - кандидат ф-м. наук, ст. науковий спiвробiтник.
12. Дьяченко Олександр Митрофанович - доктор ф-м. наук, професор.
13. Копiйка Кузьма Михайлович - кандидат ф-м. наук, доцент.
14. Сидоров Володимир Іванович - кандидат ф-м. наук, доцент.
15. Бойчук Людмила Валентинiвна - кандидат ф-м. наук, ст. науковий спiвробiтник.

Інститут займається фундаментальними iприкладними проблемами, зв'язаними з процесами горiння дисперснихсистем рiдких i твердих палив.

Інститут включає 4 вiддiли i 1 лабораторiю:

1. Вiддiл загальної i теоретичної макрокiнетики (керiвник- д. ф-м. н., професор В.Г. Шевчук);
2. Вiддiл енергетичного горiння (керiвник- к. ф-м. н., Я.И. Вовчук);
3. Вiддiл технологiчного горiння (керiвник- к. ф-м. н., Н.И. Полєтаєв);
4. Вiддiл структурної макрокiнетики.

Лабораторiявисокотемпературного синтезу, що самопоширюється, (СВС) (керiвник- к. ф-м. н., В.П. Писарський).

Перспективнi розробки ИГНТ

Нанопорошки оксидiв металiв

Пропонується новий метод одержання нанопорошкiв оксидiв металiв: Аl2ПРО3, Zr2, Тi2, Zn, Fe2ПРО3,Mg (середнiй розмiр часток у дiапазонi 20-100 нм), унiкальнi по своїххарактеристиках - хiмiчно чистi (>99,7%) гранулометрическі вузькi,сферичної форми, добре дезагрегировані. Спосiб одержання нанофазныхпорошкiв запатентований як метод газодисперсного синтезу (ГДС) iполягає в спалюваннi в спецiально органiзованих двухфазних пламенахгазовзвесей часток вiдповiдних металiв (чистих металiв, механiчних чисумiшей сплавiв рiзних металiв). Цiльовий продукт утвориться врезультатi конденсацiї газофазних продуктiв горiння металiв в окисномусередовищi.

Актуальнiсть розробки ефективного способуодержання нанопорошкiв оксидiв металiв у промислових масштабахобумовлена усе бiльш розширювальною сферою їхнього застосування всучасних технологiях (нанотехнологii), серед яких найбiльшбагатообiцяючим є розробка i виробництво нових типiв конструкцiйної(зокрема , пластичної) i функцiональної керамiки.Можливi споживачi: промисловi пiдприємства, що роблять i використовуютькерамiчнi i композитнi матерiали, надтонкi абразиви, каталiзатори,сорбенти, пiгменти, а також пiдприємства косметичної iндустрiї, щошироко використовують нанопорошки оксидiв металiв головним чиномзавдяки їх високим захисним властивостям вiд ультрафiолетовоговипромiнювання.

Конкурентнi вироби i технологiї

1. Метод парофазного синтезу (Physical Vapor Synthesis - PVP), щополягає у випарi металу у вiдкритiй атмосферi, взаємодiї пар металу затомами окислювача з утворенням нанокристаличних оксидiв металiв.Використовується для виробництва порошкiв у комерцiйних кiлькостях. Цепорошки з торговою маркою NanoTec, що випускаються NanophaseTechnologies Corporation. Вимагає великих енерговитрат унаслiдоктугоплавкостi багатьох металiв.
2. Метод газофазной конденсацiї (Gas Phase Condensation - GFC),коли синтез оксидiв металiв проводять в умовах глибокого вакууму шляхомвипару вiдповiдного оксиду металу з наступною конденсацiєю наохолоджуваної рiдким азотом поверхнi. Через дуже низьку продуктивнiсть,дуже високої вартостi i не технологiчностi використовується приодержаннi порошкiв для дослiдницьких цiлей.
3. Методи, заснованi на спалюваннi металлоорганичесхих iметаллонеорганических рiдин. Приводять до забруднення поверхнi частоксульфiдами i хлоридами.

Достоїнства пропонованого нами методу:

Дуже економiчний з погляду енерговитрат, високопродуктивна(лабораторна установка дозволяє одержувати до 1 кг/годину порошкуоксиду, у той час як метод GFC - кiлька десяткiв грам у добу),одностадиен, безупинний, екологiчно чистий, якiсть продукту перевершуєпорошки, що випускаються в США, Росiї, Японiї. Становить iнтерес дляекспорту.

Присадки до моторних олiй

Пропонуються противоизносні, антифрикцiйнi присадки до моторнихолiй (марка "MOLYCAR") на основi штучного дисульфiду молiбдену, щоволодiє унiкально малим коефiцiєнтом тертя, що i забезпечує високуякiсть присадки. Спосiб одержання твердого змащення на основi штучногодисульфiду молiбдену захищений патентом України М 94052569 вiд29.10.96. Матерiал Mo2 отриманий методом СВС.

Фiрма"HAMi" робить противоизноснi продукти рiзного призначення:

1. 'MOLYCAR'-D - противозносна присадка до моторних олiй длякарбюраторних i дизельних двигунiв, що являє собою суспензiю з розмiромтвердих часток не бiльш 5 мкм, що гарантує безперешкодне проходженнячерез масляний фiльтр.
2. 'MOLYCAR'-T - противозносна присадка до трансмiсiйних олiй укоробку передач, заднiй мiст, кермовий стовпчик. Розмiр часток уприсадке не бiльш 10 мкм, що забезпечує оптимальне змащення механiзмiв.
3. 'MOLYCAR'-P - порошок призначений для попередньої обробки шийокколенвала, цилiндрiв, вкладишiв, пiдшипникiв i iн. перед зборкою вузлiвтертя для зменшення часу приробiтки деталей механiзмiв, зниженняприработочного зносу деталей двигуна.
4. 'MOLYCAR'-C - для високонагруженных деталей (пластичне змащення).

Постiйне використання присадок 'Molycar'-D i 'Molycar'-Tдозволить

• збiльшити час експлуатацiї двигуна до капiтального ремонту бiльш нiж у 3 рази;
• зменшити силу тертя в 3-7 разiв у залежностi вiд навантаження
• значно знизити втрати потужностi;
• полегшити запуск холодного двигуна; iстотно знизити частоту регулювання клапанiв;
• залiкувати мiкродефекти в двигунi;
• заощаджувати пальне на 8-10% i олiї;
• знизити токсичнiсть вiдпрацьованих газiв З, СН у 2-4 рази.
• збiльшити час експлуатацiї коробки передач, заднього моста i кермового стовпчика в 3 рази;
• знизити знос механiзмiв у 50 разiв;
• запобiгти заклинювання механiзмiв у випадку витоку олiї;

Уутилізация вiдходiв. Альтернативнi пальнi

Пропонується спосiб i модельна установка для утилiзацiївiдпрацьованих, не пiдлягаючої регенерацiї машинних олiй - спалюванняолiй у видi водотопливной емульсiї (ВТЭ), що створюється безпосередньоперед запаленням палива (немає проблем збереження). Використання ВТЭвирiшує не тiльки проблему утилiзацiї, але i проблему розробкивисокоекономичних, ефективних i екологiчно чистих палив. Оптимізованарецептура емульсiї забезпечує високу повноту згоряння олiї iкалорiйнiсть палива, близьку до мазуту.

Актуальнiсть розробки обумовлена тим, щотрадицiйнi методи утилiзацiї (повторна регенерацiя, складування,поховання), по-перше, неекономiчнi i, по-друге, приводять до комплексуважко розв'язних екологiчних проблем.

Можливi споживачi: порти, залiзницi , автобази,заводи, пiдприємства агропромислового комплексу. Для таких споживачiвавтоматично знiмається проблема збору i транспортування вiдпрацьованихолiй, тому що постачальник сировини i споживач виступають в одномуобличчi.Статус розробки. Створено експериментальну установку, що може служитипрототипом майбутнього промислового зразка. Габарити розробленоїустановки: 1500 х 750 х 750 мм. Компонування установки передбачає їїрозмiщення як в одному корпусi, так i монтаж окремими вузлами,з'єднаними трубопроводами й електротехнiчною арматурою. Продуктивнiсть:50-100 лiтрiв у годину (200-400 тонн у рiк).

Оцiнка економiчного ефекту проведена для одноготопкового пристрою середньої потужностi, що споживає 5000 тонн палива врiк. Перехiд на використання ВТЭ, створених на основi не пiдлягаючоїрегенерацiї олiй, може дати економiчний ефект у розмiрi 2.000.000 -3.000.000 гривень у рiк.

Закордоннi аналоги

По нашим даним за кордоном немає аналогiв розробленої установки.Однак, для приклада можна привести установку для спалювання сироїнафти, виготовлену в Нiмеччинi фiрмою Deutche Forschungs- undVersuchsanstalt fur Luft- und Raumfahrt потужнiстю 35 кватт,продуктивнiстю 5-10 лiтрiв у годину, габаритами 1500 х 750 х 750 ммвартiстю $10.000.

Мiжнароднi зв'язки Інституту

Інститут має широкi мiжнароднi зв'язки з ученими рiзних країн.Ученi ИГНТ працюють над спiльними проектами з ученими Росiї, Норвегiї,Ізраїлю, Нiмеччини, Францiї, Голландiї, США, Канади, Польщi, ПiвденноїКореї. Група дослiдникiв iнституту в складi А.Н. Золотко, Я.И. Вовчука,А.В. Флорко, Н.И. Полєтаєва представляють Одеський Унiверситет уЄвропейському консорцiумi по наноматериалам.

У 1998 роцi колектив учених ИГНТ домiгсястворення Української секцiї Інституту горiння США, що мiстить у собiсекцiї бiльш нiж 30 країн. ДО складу секцiї, крiм вчених ОНУ входятьвiдомi фахiвцi з Києва, Харкова, Днiпропетровська, i других мiстУкраїни. Керiвником секцiї обраний директор ИГНТ, завiдувач кафедроюзагальної i хiмiчної фiзики професор А.Н. Золотко.