Отдел выпарной, опреснительной и кристаллизационной аппаратуры

Отдел №2 СвердНИИхиммаша создан на базе отдела  теплохимической аппаратуры бывшего Свердловского филиала НИИХИММАШа, который, в свою очередь, образовался из лаборатории выпарных аппаратов. Научным руководителем и начальником лаборатории, а затем и отдела со дня основания в 1942 г. Свердловского филиала НИИХИММАШа, т.е. создателем отдела теплохимической аппаратуры, был кандидат технических наук Н.А.Ушатинский, прибывший в составе группы сотрудников эвакуированного на Урал Харьковского института Экихиммаш. Первоначальной задачей отдела была разработка, наладка и пуск в работу выпарных батарей глинозёмного производства строящегося в срочном порядке под руководством Е.П.Славского Уральского алюминиевого завода. Под руководством Ушатинского к 1958 г. из молодых инженеров выросли достаточно квалифицированные специалисты в области теплохимической аппаратуры, особенно по выпарной технике. Это позволило организовать в составе отдела четыре лаборатории: выпарных и теплообменных аппаратов кристаллизации абсорбции, дистилляции и ректификации сушильного оборудования () и конструкторское бюро

В январе 1958 отдел был одним из наиболее крупных в институте и выполнял работы для отрасли и народного хозяйства по 19 темам. Работа велась по следующим основным направлениям: создание новых конструкций выпарных и ректификационных аппаратов с устройствами для высокой очистки паров, необходимых для переработки технологических растворов производств отрасли и спецводоочистки атомных электростанций, а также создание новых типов высокопроизводительных выпарных аппаратов и кристаллизаторов и внедрение в алюминиевой и химической промышленности выпарных аппаратов, разработанных в предшествующие годы.

В связи с потребностями отрасли возникают новые направления, по мере развития которых на базе подразделений отдела оформляются в дальнейшем новые лаборатории и отделы, и происходит быстрый рост численности подразделений отдела.

С 1959 года отдел приступает к созданию аппаратуры для переработки сбросных растворов различных производств отрасли с переводом отходов в твёрдые литые материалы термическим методом. С 1960 года отделу поручаются исследования по термической переработке растворов отрасли, а также создание аппаратуры для переработки продуктов гидридно-фторидным методом.

Вместе с тем перед отделом ставятся задачи по расширению работ для атомной энергетики и по созданию выпарной и ректификационной аппаратуры для переработки технологических и сбросных растворов специальных производств отрасли с высокой степенью очистки паров от аэрозолей и капельного уноса. Потребовалось создать сепарационные устройства, обеспечивающие коэффициент очистки  до 1010. Подобные устройства создавались впервые. Одновременно необходимо было комплексно решать проблему очистки газов от пыли и аэрозолей. С этой целью в отделе образована новая лаборатория очистки газов. С 1960 года в связи с началом освоения нефтяных богатств полуострова Мангышлак и строительства там промышленного комплекса с городом Шевченко руководство Министерства поручило отделу новое направление: создание оборудования для опреснения морских и солёных вод. Впоследствии отдел возглавил это направление в отрасли.

В 1964 году отдел проводил работы по 60 темам в следующих основных направлениях:

 

  • исследование, разработка и промышленное внедрение аппаратуры для опреснения морской воды методом дистилляции;
  • выбор, исследование и разработка выпарных и ректификационных аппаратов для экстракционных заводов отрасли;
  • разработка, испытание и внедрение спецводоочисток для атомных электростанций;
  • исследование теплообмена и циркуляции в выпарных аппаратах с целью интенсификации теплопередачи;
  • исследование, разработка и внедрение кристаллизационных установок;
  • исследование, разработка и внедрение аппаратуры для очистки парогазовых смесей от пыли;
  • создание выпарной аппаратуры в производстве минеральных удобрений (нитрофоса и аммофоса) из отходов гидрометаллургических производств отрасли;

 

В этот период были внедрены спецводоочистки на Белоярской и Ново-Воронежской атомных электростанциях. Проведены большие работы, явившиеся значительным вкладом в народное хозяйство, например, создание и внедрение крупных выпарных установок для алюминиевой промышленности и для заводов хромовых соединений.

Возросшее количество заказов на конструкторские работы привело к значительному увеличению численности конструкторского бюро, обслуживающего все лаборатории отдела и выполнявшего ряд самостоятельных работ. В связи с этим в январе 1968 года на базе конструкторского бюро теплохимической аппаратуры созданы два специализированных КБ.

Создание уникальных крупногабаритных установок, например, опреснителей высокой производительности, потребовало разработки методики специальных расчётов на прочность отдельных узлов и агрегатов. С этой целью в мае 1970 года в КБ-1 отдела создана расчётно-экспериментальная группа прочности,. Впоследствии эта группа выросла в отдельную лабораторию прочности, обслуживающую все отделы института.

К 1970 году численность отдела превышала 200 человек, среди них было 18 кандидатов технических наук.

В целях повышения эффективности НИР и ОКР, усиления ответственности руководителей лабораторий и КБ за скорейшее внедрение результатов научных исследований в производство, создания условий для комплексного проведения работ, начиная от прикладных исследований до выпуска чертежей промышленного оборудования, курирования его изготовления и участия в монтаже и пуско-наладке. С  января 1972 года в отделе на базе лаборатории выпарных установок и КБ-1 созданы две комплексные лаборатории: лаборатория опреснительных установок и выпарных аппаратов (с двумя конструкторскими группами, , и лаборатория выпарных установок для накипеобразующих и кристаллизирующихся растворов,. Для выполнения конструкторских работ в этой лаборатории из сотрудников КБ-1 была создана новая конструкторская группа (В мае 1974 года, учитывая положительный опыт работы созданных в 1972 году комплексных исследовательско-конструкторских лабораторий, в отделе создаются ещё две комплексных исследовательско-конструкторских лаборатории: В 1980 году лаборатории отдела выполняли работы по 64 темам в следующих основных направлениях:

 

  • исследование, разработка и внедрение процессов и аппаратуры опреснения солёных вод;
  • исследование, разработка и внедрение аппаратуры для кристаллизации солей из растворов;
  • разработка и внедрение специального оборудования для переработки растворов ряда производств отрасли;
  • исследование, разработка и внедрение установок погружного горения для нагрева морской воды, подлежащей закачке в нефтяные пласты;
  • исследование, разработка и внедрение оборудования для выпаривания кристаллизующихся растворов;
  • разработка и внедрение оборудования для гидроочистки поверхностей теплообмена от накипи и солеотложений;
  • исследование, разработка и внедрение оборудования для сгущения и сушки молока;
  • исследование, разработка и внедрение выпарной и кристаллизационной аппаратуры для переработки сточных вод с целью охраны окружающей среды, включая отработанные растворы гальванических и травильных переделов.

 

Указанная тематика преобладала в работах отдела до конца 80-х годов, когда Правительством СССР было поручено Минсредмашу поднять на современный уровень аппаратурное оформление производств пищевой промышленности, используя научный потенциал и опыт специалистов отрасли. В связи с этим во всех лабораториях отдела резко увеличился объём работ для молочной промышленности,

В это же время резко возрос объём работ по созданию оборудования для переработки гальванических стоков с целью ликвидации сбросов в природную среду. В 90-е годы, когда была разрушена плановая экономика государства, отдел выживал, выполняя работы для разных предприятий гражданской промышленности. В эти годы отделом разработаны и внедрены: вакуум-кристаллизационная установка для получения хлоридов калия и натрия фармакопейной чистоты на комбинате «Уралкалий» для зарубежных поставок, выпарная вакуум-кристаллизационная установка для получения сульфата никеля из отработанных растворов на комбинате «Норильский никель», выпарная установка для концентрирования раствора в производстве триполифосфата натрия на Средне-Уральском медеплавильном заводе, разработана выпарная вакуум-кристаллизационная установка для получения сульфата железа из отработанных травильных растворов металлургического завода «Уральская кузница» г.Чебаркуль. По заданию областного Министерства природных ресурсов и жилищно-коммунальной службы области выполнена большая исследовательская работа по обеззараживанию питьевой воды нейтральным анолитом, синтезированным путём электролиза водных растворов поваренной соли в аппарате типа СТЭЛ, вместо традиционных средств антисептики (хлорная известь, жидкий хлор, хлорамин и др.). В результате данных исследований выявлена возможность внедрения нейтрального анолита в водопроводную практику для обеззараживания питьевой воды в процессе её подготовки перед подачей потребителям.

В 2000-е годы специалистами отдела выполнены также ряд работ по традиционной тематике, наиболее крупными и важными из которых являются: разработка и внедрение модульной дистилляционной установки ДОУ-50/10 с горизонтально-трубными испарителями для Ростовской АЭС, предназначенной для обессоливания воды Цимлянского водохранилища, направляемой на подпитку циркуляционных контуров станции; разработка, поставка и испытания опытной опреснительной установки с механическим парокомпрессором, выполненная по заказу Правительства г.Москвы. Установка испытана на стенде одного из предприятий Москвы и показала положительные результаты. В ней впервые в нашей и отечественной практике применён специально разработанный, отечественный парокомпрессор. Следующей крупной работой отдела явилась разработка крупных многокорпусных установок (одной вакуум-выпарной и двух вакуум-кристаллизационных) для строящегося в г.Асбест магниевого завода. Проекты получили положительную оценку независимой экспертизы. Кроме названных, в эти же годы для расширения производства циркония на Чепецком механическом заводе отделом разработаны и внедрены две вакуум-выпарные установки для упарки технологических растворов, которые успешно эксплуатируются уже более 6 лет. В настоящее время монтируется третья ВВУ. Следует отметить также, выполненную в 2000-е годы, работу для Горнохимического комбината (г.Железногорск), заключающуюся в разработке не имеющих аналогов проектов установок конденсации хлорсиланов и регенерации водорода для строящегося завода поликристаллического кремния, также разработку для ОГУП «УралМонацитТехно» технических предложений по технологии переработки хранящихся под Красноуфимском запасов монацитовых концентратов. В эти же годы коллективом отдела выполнялась большая работа (совместно с другими отделами института) по разработке и поставке различного оборудования для строящегося блока Белоярской АЭС.

В разные годы отделом руководили: в 1942-1958 г.г. Николай Алексеевич Ушатинский, в 1958-1972 г.г. Семен Ицкович Голуб, в 1972-2005 г.г. Николай Константинович Токманцев, в 2005-2007 г.г. Николай Борисович Бондаренко, с 2007 года по настоящее время Владимир Александрович Труфанов.

В отделе выросла плеяда молодых и талантливых ученных. За время существования отдела 40 его сотрудников успешно защитили диссертации и стали кандидатами технических наук, а начальник лаборатории кристаллизационных процессов Л.Н.Матусевич в 1968 г. защитил докторскую диссертацию, посвященную процессам массовой кристаллизации растворов. Эти и другие специалисты отдела составили костяк двух сложившихся в отделе научных школ:

  • выпарки растворов и опреснения соленых вод
  • кристаллизационных процессов

Результатом деятельности этих творческих коллективов отдела явилась государственная оценка их работ, выразившаяся в присуждении сотрудникам Ленинской премии в 1966 год за создание опреснительного комплекса в городе Шевченко (Голуб С.И., Заостровский Ф.П., Новиков Е.П., Ткач В.И., Чернозубов В.Б., Шацило В.Г.), а трем сотрудникам отдела (Смолину А.Н., Юркину В.С., Подберезному В.А..)Государственные премии (1979, 1981 и 1986 года соответственно). Премии Совета Министров СССР были присуждены Леверашу В.И. (1976 год) и Егорову (1988 год). Звания Лауреата Премии Правительства РФ был удостоен Одинцов В.А.  в 2000 году. Труд других специалистов отдела был отмечен орденами, медалями, почетными званиями и знаками.