Презентација

Стабилниот изотоп 13 C има повеќекратна примена во форма на соединенија и обележан во истражувањата од областа на биологијата, медицината, хемијата, животната средина, агрохемијата итн.

На меѓународно ниво има зголемување на загриженоста во областа на изотопите утврдени и во однос на основното истражување, развој и примена. САД, Канада, Јапонија, Франција, Англија, Русија нашироко пристапија кон програмите од оваа област. Има значително зголемување на интересот за изотопот 13 C по одобрување од страна на Федералната администрација за лекови на САД. за употреба во тест за дишење за дијагностицирање на чиреви предизвикани од бактерии Хеликобактер пилори. Други неодамнешни апликации со висок интерес од 13 C вклучуваат: ¨ употреба на NMR спектроскопија во директни анализи на метаболизмот кај луѓето; ¨ истражување поврзано со утврдување на тродимензионална структура на протеини, ¨ истакнување со МНР на метаболичките промени во човечкиот мозок кои помагаат во дијагностицирање на Алцхајмеровата болест итн. Најголемата фабрика за производство на 13 C се наоѓа во САД, со капацитет од 120 кг/година 13 С. Во Кина е изградена постројка за издвојување на изотоп CO2-карбамат, со атмосферски притисок, со капацитет од околу 150 гр 13 С/годишно.

Во Романија постои традиција во истражувањето и производството на стабилни изотопи и етикетирани супстанции. ИНЦДТИМ Клуж-Напока, првично се приближуваше до истражувањата за одвојување на тешката вода, потоа тие беа ориентирани кон раздвојување на другите изотопи: N, C, O, Li, B, Ar, Kr и Ne. Од 1990 година, направено е истражување за раздвојување со криогена дестилација на 18 O и 13 C, а во моментов е во тек проект ЦЕЕКС, кој предвидува развој на технологија за раздвојување од 13 C со криогенска дестилација на јаглерод моноксид. Координаторот на проектот, INCDTIM, има силен истражувачки тим и материјална база специфична за истражување во областа на стабилни изотопи, материјализирани од: експериментални пилоти, опрема за физичко-хемиска анализа, објекти за раздвојување и изотопски ознаки.

Истражувањата во областа на издвојувања на изотопи се приближуваат и на INCDTCI-ICSI Râmnicu-Vâlcea, но тие се фокусираа особено на водородни изотопи, без да се прошират на други изотопи.

Проектот се осврнува на мошне актуелно прашање на меѓународно ниво: одвојување и производство на изотопот 13 C, кој се користи како трагач во многу апликации.

Целта на проектот е истражување, проектирање и реализација на експерименталниот модел на постројка за издвојување на изотопи од 13 C со хемиска размена СО2 - карбамат во воден растворувач под притисок и развој на технологија за одвојување за да се овозможи понатамошен технолошки развој со цел да се постигне продуктивна фабрика

Евалуација на изотопската изведба на сепарација на колоната за хемиска размена на CO2 - карбамат

Истражување на не-воден амино-растворувачки систем што се користи во изотопска размена

Истражување, дизајн и реализација на експериментална инсталација на 13 C одделување со хемиска размена.

Развој на технологија за раздвојување на 13 C со СО2 - изотопска размена на карбамат

Цел А. Евалуација на изотопската селекција на перформансите на колоната за хемиска размена на СО2 - карбамат

Фаза 1. - декември 2007 година. Евалуација на изотопската селекција на перформансите на колоната за хемиска размена на CO2 - карбамат, која има за цел теоретска студија за колона за одделување.

Пресметка на колоната за одвојување со изотопска размена CO2 - карбамат. Пресметката ќе се изврши и во ситуација на примарно збогатување, почнувајќи од природната концентрација и во користењето на оваа размена како последна фаза на раздвојување. Активноста ќе ја изврши СО.
Аналогно моделирање и нумеричка симулација на колоната за одделување 13 C - Математичкиот модел овозможува нумеричка симулација на работата на колоната со добивање на варијација во времето на концентрацијата долж колоната. Активноста ќе ја изврши П2.

Цел Б. Истражување на аминскиот - неводен растворувач кој се користи во изотопска размена

Фаза 2. - јуни 2008 година. Лабораториско истражување за избор на амин-не-воден растворувач кој се користи во изотопска размена

2.1 Студија за растворливост на карбамат во раствори на не-водни растворувачи. Растворливоста и стабилноста на карбамат ќе се одредат во зависност од притисокот, температурата и концентрацијата на амини. Активноста ќе ја изврши СО.

2.2 Студија за распаѓање на карбамат во зависност од температурата и притисокот. Beе се утврдат условите за целосно распаѓање на карбамат на различните амини за нивна употреба во колоната за одвојување. По компаративната студија, парот амин - неводен растворувач ќе биде избран да се користи во колоната за изотопска размена. Активноста ќе ја изврши СО.

2.3 Синтеза на карбамати од амини и јаглерод диоксид. Beе бидат утврдени оптималните услови на реакција за синтеза на карбамати од интерес. Активноста ќе ја изврши П1

Цел C. Истражување, дизајн и реализација на експериментална инсталација на 13 C одделување со хемиска размена.

Фаза 3 - декември 2008 година. Истражување и дизајн на експерименталната инсталација за одвојување на 13 C со хемиска размена вклучува проучување на решенијата за главните компоненти на инсталацијата, избор на оптимална варијанта за секоја и обезбедување на нивно работење во рамките на целата инсталација

3.1 Лабораториска студија за решенијата за правење склоп на десорбентно-котелско тело. Severalе бидат тестирани неколку технички решенија за реализација на собранието и ќе се утврдат нивните перформанси. Активноста ќе ја изврши СО.

3.2 Дизајн на склоп на десорбер - котел. Beе се утврдат физичките, механичките, топлинските и електричните карактеристики на склопот; ќе бидат идентификувани можни технички решенија и ќе се разработи дизајнот на компонентите. Активноста ќе ја изврши П2.

3.3 Пополнете дизајн на колона за проучување и одделување . Партнерот P3 ќе ги пресмета и проучи пломбите за колони со внатрешен дијаметар помеѓу 30 и 60 mm и ќе ги дизајнира колоните со должина од 5 m. Колоната ќе треба да обезбеди прераспределба на течноста на полнењето и коаксијалност на компонентите.

3.4 Дизајн на инсталација за експериментално раздвојување. Дизајнот на експерименталната инсталација ќе биде изработен од CO, кој ќе ги синтетизира сите технички и технолошки податоци претходно добиени и ќе обезбеди можност за монтирање колони со различни дијаметри.

3.5 Дизајн на инсталација тој. и автоматизација. Designе се изврши дизајнот на електричната и автоматската инсталација, димензионирањето на температурата, протокот, петелките под притисок. Активноста ќе ја изврши П2.

Фаза 4 - јуни 2009 година. Реализација и тестирање на експерименталната инсталација ги вклучува сите потребни фази за реализација на компонентните елементи и под-склопови, нивно склопување и тестирање како и експериментирање на инсталацијата за одредување на главните работни параметри.

4.1 Реализација на елементите на инсталацијата за одвојување. Елементите на инсталацијата за одвојување, на надворешното коло на циркулација на флуид, на термостатирање и на мерење на работните параметри се изработени во работилницата за микропроизводство на INCDTIM. Активноста ќе ја изврши СО.

4.2 Изработка на одвојната колона и опремување со полнење. Колоната за одделување ќе ги има сите елементи на поврзување со снабдувањето со CO2 и земањето примероци. И специјалното полнење и колоната ќе бидат направени одделно од не'рѓосувачки челик. Активноста ќе ја изврши П3.

4.3 Инсталација и тестирање на експериментална инсталација. Координаторот на проектот ќе ја инсталира и тестира инсталацијата со техничка помош од партнерот на UTCN за да направи прилагодувања и да ги одреди потребните низи за започнување, запирање и работење.

4.4 Одредување на работните параметри на колоните. Функционалните тестови ќе ги одредат работните параметри на инсталацијата: работни текови, температури, притисоци. Извршител на активноста ќе биде ИНЦДТИМ, со техничка помош од ИЦСИ.

Цел D. Елаборација на технологијата за раздвојување на 13 C со СО2 - изотопска размена на карбамат

Фаза 5. - декември 2009 година. Истражување за одвојување на 13 C со изотопска размена на СО2-карбамат ги предлага следниве активности:

5.1 Експерименти со 13 C одвојување. Активноста е комплексна и вклучува експериментирање и одредување на перформансите на одвојување на секоја колона за одделување. Активноста ќе ја изврши СО, со техничка помош од П2.

5.2 Експериментално определување на издвојување на изотопи 18 О. Бидејќи има и збогатување во 18 О, експериментите обезбедуваат хранење и земање примероци во различни точки на висината на колоната за одвојување. Активноста ќе ја изврши СО.

Фаза 6. - септември 2010 година. Разработката на технологијата е одвојување на 13 C со изотопска размена CO2 - карбамат ги предлага следниве активности:

6.1 Експерименти за поделба на притисок. Активноста е многу макотрпна и бара долгорочни експерименти. Експериментите ќе се изведуваат и при тотален рефлукс (3 - 5 дена) за да се утврдат перформансите на раздвојување и во режим на континуирано хранење (7 - 21 ден). Активноста ќе ја изврши СО со техничка помош од П2.

6.2 Елаборација на технологијата за раздвојување 13 C и демонстрација на работата на инсталацијата за одвојување . Научните, дизајнерските, технолошките и експерименталните податоци добиени во претходните фази ќе се користат за изработка на технологијата за одвојување. Изведувач: СО

6.3 Дисеминација на резултатите. INCDTIM ќе ги координира активностите на конзорциумот во врска со оваа цел на проектот. Beе се организира работилница за отворена конференција, на која ќе бидат поканети локалните власти, потенцијалните корисници, единиците за високо образование, со цел ширење на информации од големи размери и демонстрација на работата на инсталацијата за одвојување. Во текот на целиот проект, предвидено е објавување на резултатите добиени во национални и странски списанија, како и учество на специјализирани научни настани во земјата и странство. Beе се создаде веб-страница посветена на проектот. Активноста ќе ја спроведуваат сите партнери во проектот.

Чекор 1. - Евалуација на изотопската изведба на сепарација на колоната за хемиска размена на СО2 - карбамат

1.1 Пресметка на колоната за одвојување

1.2 Аналогно моделирање и нумеричка симулација на колоната

Фаза 2. - Лабораториско истражување за избор на амин-не-воден систем на растворувачи што се користи во изотопска размена

2.1 Растворлива студија. карбамат во неводни раствори на растворувачи

2.2 Студија за распаѓање на карбамат во fct. на тем. и притисок

2.3 Синтеза на абани и СО2 кабани

Фаза 3 - Истражување и дизајн на експерименталната инсталација за одвојување на 13 C со хемиска размена

3.1 Лабораториска студија на раствори за десорбер-котел

3.2 Дизајн на склоп на десорбер - котел

3.3 Пополнете студија и дизајн на колона.

3.4 Дизајн на инсталација за експериментално раздвојување

3.5 Дизајн на инсталација тој. и автоматизација

Фаза 4 - Реализација и тестирање на експерименталната инсталација

4.1 Реализација на елементите на инсталацијата за одвојување.

4.2 Реализација на колоната и опремување со полнење.

4.3 Инсталација и тестирање на експериментална инсталација.

4.4 Одредување на работните параметри на колоните.

Фаза 5. - Истражување за одвојување на 13 C со изотопска размена CO2 - карбамат

5.1 Експерименти со 13 C одвојување.

5.2 Одредување на експериментот. на издвојување на изотопи 18 О

Фаза 6. - Елаборација на технологијата за раздвојување на 13 C со СО2 - изотопска размена на карбамат

6.1 Експерименти за поделба на притисок.

6.2 Развој на технологија за одделување на 13 C и демонстрација на функцијата. инсталации.

Целта на проектот е истражување, проектирање и реализација на експерименталниот модел на постројка за издвојување на изотопи 13 C со хемиска размена СО2 - карбамат во воден растворувач под притисок и изработка на технологија за одвојување што ќе овозможи понатамошен технолошки развој со цел да се постигне продуктивна фабрика.

Очекувани резултати на проектот се:

¨ добивање податоци за растворливост и распаѓање на карбамат под различни услови на температура и притисок

¨ дизајн, дизајн и реализација на експерименталниот модел на постројка за издвојување на изотопи од 13 C со размена на хемиски притисок

¨ добивање податоци за поделба на изотопите на јаглерод и кислород со хемиска размена СО2 - карбамат при различни притисоци

¨ разработка на технологија за одвојување од 13 C и добивање на потребни податоци за фазите на дизајнирање на продуктивната инсталација

¨ создавање услови за развој и технолошки трансфер.

Евалуација на изотопската изведба на одвојување на колоната за хемиска размена на CO2 - карбамат

Пресметка на колоната за одделување
Аналогно моделирање и нумеричка симулација на колоната

Национален истражувачки институт за развој на изотопски и молекуларни технологии, Клуж-Напока - координатор на проектот
Аурел Балдеа - Менаџер на проект - Хемичар д-р ЦС И.

Универзитет Бебес-Болјај
Менаџер на проект: - Евген Бодис - доц. Проф. Д-р .

Технички универзитет во Клуж - Напока - Менаџер на проектот: Михаил Абрудан - проф. Унив. Д-р Инг.

Национален истражувачки институт за развој на криогени и изотопски технологии - ICSI Rm. Valcea
Менаџер на проектот: - Себастијан Бред - д-р инженер ЦС III