На главную » Научные проекты » Выполняемые научные проекты »
Проект РФФИ 20-03-00515. "Системные исследования жизненного цикла разработки и производства в технологии материалов особой чистоты".
Научный руководитель: Бессарабов А,М,
Исполнители: Дикарева Юлия Михайловна,Степанова Татьяна Игоревна, Заремба Галина Александровна, Казаков Александр Александрович, Кочетыгов Алексей Леонидович, Квасюк Алексей Владимирович
Сроки выполнения: 2020-2022 г.г.
Объем финансирования: 3 млн. руб.
Создание в технологии особо чистых материалов теоретических основ системного анализа для жизненного цикла разработки и производства, позволяющих провести декомпозицию сложных химико-технологических систем по аппаратурно-технологическим признакам и системная классификация микропримесей, исходных реагентов и целевых продуктов. Разработка методологии и математического аппарата для анализа и выбора структуры производств особо чистых материалов.
Создание системной методологии синтеза гибких модульных производств особо чистых материалов. Разработка типовых аппаратурных модулей процессов глубокой очистки, из которых синтезируются гибкие производства: органических растворителей, триметилалкоксисиланов и неорганических кислот особой чистоты.
Разработка математических моделей индивидуальных и совмещенных процессов глубокой очистки кристаллизационными, ионообменными, адсорбционными, экстракционными, химическими и ректификационными методами с учетом изменения механизма процесса при переходе из области макро- в область микроконцентраций. Для прогнозирования дисперсности твердофазных особо чистых материалов разработка математических моделей процессов плазмохимического синтеза нанопорошков, а также процессов золь-гель перехода при интенсивной сушке в СВЧ поле, роторно-пленочных и распылительных аппаратах.
Системные исследования аналитического мониторинга особо чистых материалов. Разработка системы компьютерного менеджмента качества в следующих информационных сечениях: анализируемое вещество; показатели качества; методы анализа; аналитическое оборудование. Системный анализ показателей качества по кластерам: основное вещество, катионы металлов, анионы, взвешенные частицы. По каждому кластеру подбор перспективных методов анализа и аналитических приборов, с выделением важнейших узлов и характеристик, необходимых пользователю для выбора аналитического оборудования. Внедрение разработанной методологии при аналитическом мониторинге ассортимента органических растворителей и неорганических кислот особой чистоты.
Результаты работы являются составным элементом дальнейшего развития теории и практики химии особо чистых веществ в наиболее перспективных секторах науки и техники. Предложенные в работе теоретические обобщения позволят более оперативно и качественно разрабатывать перспективные технологии и материалы особой чистоты.
Производство необходимых науке и промышленности особо чистых материалов требует: создания теоретических основ системного анализа, позволяющих провести декомпозицию модульных подсистем основного производства и утилизации по аппаратурно-технологическим характеристикам;
создание системной методологии синтеза энерго- и ресурсосберегающих гибких модульных производств особо чистых материалов, на основе которой синтезируются 5 классов многоассортиментных производств алифатических углеводородов, кремнийорганических соединений, органических растворителей, неорганических кислот и оксидов особой чистоты;
для заводского комплекса особо чистых материалов создание типовой безотходной 7-ми стадийной системы водного хозяйства, включающей в себя локальные подсистемы оборотного водоснабжения, генерации пара, сбора-обработки конденсата и др.;
для гибких технологий жидкофазных целевых продуктов разработка индивидуальных и совмещенных процессов глубокой очистки кристаллизационными, ионообменными, адсорбционными, химическими, экстракционными и ректификационными методами;
для гибких технологий твердофазных дисперсных материалов особой чистоты разработка энергоэффективных процессов плазмохимического синтеза нанопорошков, а также процессов золь-гель перехода при сушке в СВЧ поле, роторно-пленочных и распылительных аппаратах;
разработка систем компьютерного менеджмента качества в информационных сечениях - анализируемое вещество, показатели качества, методы анализа и аналитическое оборудование; анализ показателей качества по кластерам - основное вещество, катионы металлов, анионы и взвешенные частицы; подбор по каждому кластеру перспективных методов анализа и приборов для ресурсосберегающего аналитического мониторинга.
Результаты работы являются новыми составными элементами дальнейшего развития теории и практики энерго- и ресурсосберегающей безотходной технологии особо чистых материалов в наиболее перспективных секторах науки и техники. Предложенные в работе теоретические обобщения позволят более оперативно и качественно разрабатывать перспективные технологии и материалы особой чистоты.
|