Сжатый воздух широко используется в энергетической, химической, нефтегазовой промышленности, машиностроении, медицине и других отраслях. Одна из сложностей, возникающих в процессе компримирования (сжатия) атмосферного воздуха, – это появление конденсата. Влага приводит к повреждению оборудования и существенно снижает качество конечного продукта. Химики Института «Умные материалы и технологии» ТГУ приступили к разработке новых сорбентов и способов осушки, которые позволят повысить чистоту сжатого воздуха и снизить его себестоимость.
– Существуют разные технологии удаления влаги, их выбор зависит от того, где будет применяться сжатый воздух, – говорит исполнитель проекта, научный сотрудник Центра исследований в области материалов и технологий ТГУ Евгений Мещеряков. – Например, для использования в фармацевтике, при производстве цифровой техники нужен сжатый воздух с очень высокой степенью очистки. Добиться этого можно с помощью адсорбционного метода.
Для осушки используются разные отечественные и импортные сорбенты, в том числе и оксид алюминия. Его недостатком в сравнении с другими материалами является недостаточно высокая поглотительная способность, достоинством – хорошая устойчивость в капельной влаге, термоустойчивость, доступность сырья. Химики намерены повысить функциональность активного оксида алюминия за счет применения новой технологии его получения, разработанной Институтом катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, который выступает партнером ТГУ по данному проекту, а также модифицирования поверхности адсорбента ионами щелочных металлов.
Для получения адсорбента химики планируют применять метод центробежной термической активации минерала гидрагиллита и его последующей гидратации и термообработки. В отличие от других технологий, данный способ требует меньше энергозатрат, дает меньше вредных отходов, является оптимальным с точки зрения экологии производства, себестоимости и качества конечного продукта.
– Особенностью предлагаемых сорбентов будет их улучшенный фазовый и химический состав, который обеспечит повышенную поглотительную способность и стабильность работы в условиях высокой концентрации паров воды, – говорит Евгений Мещеряков.– Эта разработка важна не только в плане замещения импорта, но и с точки зрения создания экспортного потенциала.
Проект поддержан Минобрнауки РФ и реализуется в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» (уникальный идентификатор проекта RFMEFI57517X0139). Со стороны ТГУ над проектом работает команда ученых из Центра исследований в области материалов и технологий, лаборатории каталитических исследований и лаборатории физико-химических методов исследования, которые входят в структуру САЕ «Институт «Умные материалы и технологии» ТГУ. Результат работы химики представят в 2019 году.